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グラフィックス インターフェイス 多くの Windows プログラマは、高度なグラフィックス処理を実現するためのテクノロジとして DirectX という選択肢を保有していることでしょう DirectX は GDI では実現が難しい高速なグラフィックスや入出力処理を実現してくれます そのため、多くの Windows ゲームは DirectX を利用しています しかし、筆者のソフトウェア開発戦略において 「特定企業の利益誘導となりかねない製品技術は学ばないし教えない」という 基本方針を貫いているため DirectX には強い抵抗がありました DirectX は Microsoft Windows に強く依存した技術であり 再利用や将来性、移植性において疑問が残ります 筆者は、これに代わる技術を求めていました 方法のひとつとして考えたのが、独自のグラフィックス・インターフェイスの開発です 主に

クラス名を伝える クラスのメンバとして、他のクラスのオブジェクトを保有したり また、メンバ関数型のクラスのオブジェクトを受け取る場合があります これが、相互で行われた場合難しい問題が発生します 一方のクラスがまだ定義されていないということになります といって、両方のクラスを同時に定義するのは無理な話です class A { void getB(B &); }; class B {... これを見ればわかるように、class A の定義の時点で B は定義されていません そこで、前方宣言（または前方参照）を用いてコンパイラにクラス名を教えます クラス名を伝えることで、コンパイラはそのクラスを認識できます ただし、クラスメンバの定義などはその時点で定義されていないので使えません class class-name; これを、クラス定義よりも前に記述することで 指定された class-name ク

定数リストの定義 C言語の変数の型で、もうひとつ特殊な列挙型というものがあります 列挙型は定数のリストを定義することができます 列挙型を作成するにはenumキーワードを使用します enum タグ名 {定数リスト} 変数; タグ名には、この列挙型の名前を指定します これは構造体と同様に、別の場所で変数を宣言する時に使用します 定数リストには、それぞれの定数名をカンマ「 , 」で区切って指定します 変数には、この列挙方の変数名を指定します 構造体や共用体をやってきた今となっては、enumの感覚もなんとなくわかるでしょう 例としては次のように定義します enum TAG { ASAHINA , MIZUNO , HUZISAKI , KISARAGI } tokimemo; これは列挙型変数tokimemoの定義例です 忘れてはいけないのが定数の本質は整数であるということです 列挙型のリストの定

グローバルな演算子関数 演算子のオーバーロードにフレンド関数を用いることもできます フレンド関数を用いることで、グローバルな演算子関数を表現できます フレンド関数を用いるに当たり、最も重要な機能は メンバ関数と異なり、明示的にオブジェクトを受け取るという点です フレンド関数に this ポインタが存在しないこと思い出してください メンバ関数によるオーバーロードは、次のような演算ができませんでした 1000 + object; メンバ演算子関数は、必ずオブジェクト型が左辺にくるという約束があったからです しかし、フレンド演算子関数は双方を明示的に受け取るため これに縛られることなく、比較的自由な演算を行うことができます #include<iostream> using namespace std; class Integer { public: int value; friend void

main()関数への引数 main()関数も「関数」なので当然引数を受け取ることができます では、main()関数はどこから引数を受け取るのでしょうか? VC++などのGUI（Windowsなどの、グラフィカルなインタフェイスのこと）での 総合開発環境を使っている人は、この章の理解は難しいかもしれません main()関数は、実はコマンドラインから引数を受け取ることができるのです 実用的なアプリケーション開発を目指すならば、欠かせない知識ですね そのため、この章で作ったプログラムの実行にはDOSプロンプトから引数を指定して実行する必要があります コマンドライン恐怖症の方は、この機会にぜひ main()関数には、二つの引数が渡されます 一つはコマンドラインから渡された引数の数 もう一つはコマンドライン引数で渡された文字列です 一般的には、第一仮引数をargc、第二仮引数をargvと呼びます a

メソッドの内部表現 Objective-C コンパイラは、メソッドを特定する名前をコンパイル時に内部表現に変換します。 この、メソッドの内部表現をセレクタと呼び、メッセージの送受信の裏側では、このセレクタがやり取りされています。 メソッドを特定するための内部表現についてはコンパイラに依存する問題であり、開発者が知るべき範囲ではありません。 開発者にとって重要なのは、このセレクタを SEL 型として扱うことができるという事実です。 メソッドがどのようなデータに変換され、どのように識別されているかは問題ではありません。 しかし、Objective-C はこの内部表現を SEL 型の変数として扱うことを保障しています。 つまり、SEL 型の変数には、メソッド名を識別するためにコンパイラが割り当てた特殊なコードを保存することができるということになります。 メソッドを特定するセレクタは @selec

ポインタの型キャスト アンセーフコンテキストでは、ポインタ型のキャストも可能になります ポインタ型のキャストにも、暗黙的に行えるものと、そうでないものがあります ポインタ型は、明示的にキャストすることで、非常にユニークな使い方ができます C/C++ 言語の経験者にとっては、お馴染みの作業かもしれませんが Java から C# 言語に移行してきた人であれば、ポインタの威力を肌で感じることでしょう ポインタ型は、明示的にキャストすることで、他のポインタ型に変換できます この変換作業によっては、メモリの直接アクセスにでしか行えない面白いことができます 例えば、次の例は数値型変数のポインタを char * 型として扱っています unsafe class Test { public static void Main() { int i = 0x41; char *c = (char *)&i; Sy

時計を作る ANSI C標準 コンパイラであれば、システム時間を取得することができますが 時間をプログラムから設定するなどは API を使わなければいけません なにより、Win32 API を使っているのだから、そこから時間を取得するべきでしょう Win32 では、時間は SYSTEMTIME 構造体で表されます この構造体は、次のような定義になっています typedef struct _SYSTEMTIME { WORD wYear; WORD wMonth; WORD wDayOfWeek; WORD wDay; WORD wHour; WORD wMinute; WORD wSecond; WORD wMilliseconds; } SYSTEMTIME; wYear は年、wMonth は月(1月 = 1) wDayOfWeek は曜日で日曜日から 0、月曜日は 1 というように表

ブーリアン C言語プログラマの方で、独自のboolean型を作成した人も多いと思いますが C++では、真か偽を格納するbool型が標準でサポートされています C++のif文などの判定も、C言語同様に整数で表すこともできますが 真か偽の格納のみを目的として変数の作成には bool 型が適していると言えます ただしsizeof(bool)が返す値は保証されません 内部の実装はコンパイラによって異なります bool型変数には、C++で追加されている予約語の true 及び false いずれかを代入します trueは0以外の値、falseは0を意味します （C++のbool型はC言語との互換性のため、Javaのboolean型ほど独立はしていない） また、C++のbool型は整数型と関係しているためインクリメントするとtrueになる特徴があります ただしデクリメント -- の動作は保証されません

メトリックス TextOut() 関数で文字を表示する場合、文字列内に \n を指定しても 残念ながら TextOut() 関数はこれをサポートしないので改行されることはありません では、どうやって改行を表現するのでしょうか フォントのサイズはフォントや解像度で異なるため、固定値で改行するのは危険です その環境では文字が改行したように見えても、他の環境では不自然かもしれないのです そこで、フォントの詳細情報を持つメトリックス構造体を得る メトリックスの構造体は TEXTMETRICS 型 です typedef struct tagTEXTMETRIC { // tm LONG tmHeight; LONG tmAscent; LONG tmDescent; LONG tmInternalLeading; LONG tmExternalLeading; LONG tmAveCharWidth

コピーの初期化定義 以前、オブジェクトの関数間の値渡しの問題について少し触れました 関数にオブジェクトを渡したり、あるいは戻り値として受け取った場合 オブジェクトはビット単位でそっくりそのままコピーされます そのオブジェクトが動的に割り当てたメモリ領域へのポインタ型メンバ変数を保有していた場合 このポインタのアドレスも同じものを指すので、データの整合性が保てなくなります また、それぞれのオブジェクトのデストラクタ関数で2度にわたって同じ領域が解放される危険性もあります この問題を回避するにはコピー用の初期化を作成することです オブジェクトのコピーがとられた時に実行する処理をコピーコンストラクタといいます コピーコンストラクタは、オブジェクトの初期化時に呼び出されるもので 宣言時、引数、戻り値の3つの動作でコピーがとられた時に実行されます コピーコンストラクタは次ぎのように定義します cla

メソッドをクラス間で共有する プロトコルという用語は、比較的ネットワーク用語として利用されていますが、Objective-C に限っては、複数のクラスで実装される同一の名前のメソッドを共有するための、メソッドの宣言のことを指します。 Java 言語や C# 言語ではインタフェースと呼ばれる概念に近い存在です。 プロトコルが利用されるのは、プログラムの設計上の問題で、クラスが特定のメソッドを実装していることを保障するための手段として使われます。 例えば、特定のライブラリ仕様に基づいたクラスは指定したプロトコルに準拠させなければならない、といった関係を築くことができます。 プロトコルが提供するのは宣言されたメソッドだけで、メソッドの実装がどのような処理を実行するかは自由です。 プロトコルを宣言するには @protocol コンパイラディレクティブを用います。 この中で、プロトコルが規約として指

文字列専用の関数を使う printf()関数やscanf()関数は非常に汎用的な関数です しかし、scanf()関数で話した様に、文字列の入力や出力に必ずしも向いているとは言えません C言語の標準関数には、文字列の入出力専用の関数が用意されています たとえば、文字列を標準出力へ出力する場合は、printf()よりも適任であると言えます 文字列を出力するにはputs()関数を使用します int puts( const char 文字列へのポインタ ); 引数には出力する文字列を指定します 戻り値は正常に終了した場合負でない値を、失敗した場合はEOFを返します puts()関数は、ヌル文字を改行文字に置き換えて出力します つまり文字列の終端で、自動的に改行してくれると言うことです #include <stdio.h> int main() { puts("Kitty on your lap")

3 項以上の関連 極めて動的な関係にある複数のクラスは 開発者も管理者も、扱いが難しくなるため避けるべきではありますが それでも、複数の分類子が複雑な関係を形成することがあります A が B に C を D するというような関係を持つ場合 従来の 2 項関係ではうまく表現できないことがしばしばあります そこで、複数項の関係は N 項関連として記述します N 項関連も多重度を指定することができますが、その意味はあまり重要にはなりません 2 項関連とは異なり、その関係が明確ではないからです N 項関連は、中央に大きなダイヤモンド型のアイコンを記述し ダイヤモンドの各頂点や側面の中間から経路を記述します 関連名はダイヤモンドの側に書き、役割は分類子の側に記述します この図は、例えば再利用可能なシステムの基本的な分類子の関係です Data は情報を管理し、Model は機能を公開した API であ

基本的な記述方法 Perl言語もまた、特別怪奇な記述法は存在せず各言語同様の概念で記述できます PerlはまずC言語と同様のお約束命令単体の終わりにセミコロン[ ; ]をつけるというのがあります 初心者の方は、意外と付け忘れやすいので注意してください また、命令とその命令のオプションなどの間には空白（スペース）を入れなくてはいけません つまり画面に文字を出すプリント命令ならば print value といった記述になります それではさっそく、数字を画面に出力するようなプログラムを作って見ましょう print 100; 以上です。これだけでもコマンドラインから実行すれば　100　と単純に出力されるはずです ずばり、それは貴方が作ったプログラムどうりにコンピュータが実行したという結果です 基本算術 次に基本的なプログラムでの算術について勉強しましょう コンピュータは計算が得意なので、この分野は

C++の構造体 C++言語は、C言語と非常に互換性があります すでにわかっているように、クラスの概念は構造体に酷似しています 実は、C++言語では構造体の機能が拡張されています 事実上、構造体はクラスと同じ扱いができるのです C言語のメンバ変数の概念を拡張し、C++の構造体はメンバ関数を実装できます ただし、構造体はデフォルトで公開メンバを持ちます そのため、クラスとは異なりデフォルトでメンバは public なのです 逆に言うと、メンバがデフォルトで公開されていることを除いてクラスとまったく同じです #include<iostream> using std::cout; struct Kitty { explicit Kitty(char *str) { this->str = str; } char * getStr() { return str; } private: char *s

オブジェクト生存線 相互作用図のうち、時系列を表現するにはシーケンス図を用います シーケンス図では、図の上から下へ、垂直に時間が進むと仮定します 水平に、異なるオブジェクトが配列され、特定の時間に発生する操作を記述します つまり、垂直に時間、水平にオブジェクトを記述する 2 次元グラフなのです まず、図に記述するオブジェクトを左上から右に向かって順に列挙します オブジェクトの記法は静的構造図のオブジェクトと同一です ただし、操作や属性を記述する必要はありません シーケンス図は時間の流れが存在するため、オブジェクトの生存時間を記述できます オブジェクトの長方形の下線部中央から、図の下に向かって垂直破線を引いてください これをオブジェクト生存線と呼びます これは、シーケンス図におけるオブジェクトと、オブジェクト生存線の例です しかし、破線の段階では、オブジェクトはまだ動作していません オブジェ

用意されたウィンドウ さて、いよいよウィンドウ作りに取りかかりたいと思う これが終わらないと、グラフィカルなプログラミングの説明には入れない Windowsプログラミングでは、ウィンドウの生成は二つの作業にわかれる 一つはウィンドウクラスの登録です 比較的汎用的な設定を行い、これを登録して使いまわすことができます もう一つは、直接的なウィンドウの生成作業です 登録されているウィンドウクラスを基盤に、ウィンドウを生成します まずこの場では、そのうち後者のウィンドウの生成作業を説明します この作業にはウィンドウクラスが必要なのですが あらかじめ用意されているウィンドウクラスがいくつかあるので、それを利用しましょう ウィンドウの生成にはCreateWindow()関数を使用します この関数は次の引数を受け取ります HWND CreateWindow( LPCTSTR lpClassName ,

自分のオブジェクト メンバ関数では、通常の関数とは異なりthisポインタが存在します thisポインタとは、メンバ関数が実行された時のオブジェクトのポインタをさします これまでメンバ関数内でメンバ変数を指すとき、メンバ変数を直接名指しで指名しましたが 実際はthisポインタを省略した形であると考えることができます また、thisポインタはメンバ関数内で自分のオブジェクトを操作する時に必要になります 例えば、メンバ関数から他の関数に自分のオブジェクトを渡す時などに使用されます thisポインタは、メンバ関数が開始された時から存在します そのため、宣言などはなくメンバ関数内ではいつでも使用することができます #include <iostream> using namespace std; class Kitty { public: char *str; Kitty(char *str) { t

ジャギをぼかす OpenGL のデフォルトの描画では、線の精度が極めて低い状態です これは、線を斜めに描画すればよくわかるでしょう #include <windows.h> #include <GL/gl.h> #include <GL/glut.h> void disp( void ) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_LINES); glVertex2f(-0.9 , -0.9); glVertex2f(0.9 , 0.9); glEnd(); glFlush(); } int main(int argc , char ** argv) { glutInit(&argc , argv); glutInitWindowSize(400 , 300); glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA

拡張されたfor文 従来の Java 言語の for 文は、C言語で使われているごく一般的な for 文でした。 新しい Java 言語では、この for 文が拡張され、配列やコレクションの先頭から末尾までを安全に処理することができるようになりました。 これをfor-each文と呼びます。 for-each 文は、次のように記述します。 for (型 変数名 : コレクション) 文 これが、for-each 文の構文です。 記号 : の手前に変数を指定し、右側に java.util.Iterator を提供する新しい java.lang.Iterable インタフェースを実装するオブジェクトを指定しなければなりません。 Iterable インタフェースは次のように定義されています。 public interface Iterable<T> このインタフェースには java.util.Ite