Version 16.27
static と this

「前回は static メンバ関数について説明しました」
『 static メンバ変数と static メンバ関数、どっちもクラスの変数を作ら
なくても使うことができるんだよね』
「そう、それが普通のメンバ変数、メンバ関数との違い」
『でも、 static な方から普通の方って使えないんだよね』

・static メンバ関数→→→×→→→  普通のメンバ変数、 普通のメンバ関数
・ 普通のメンバ関数→→→○→→→ static メンバ変数、static メンバ関数

『これがちょっと不便だよね』
「でも、ちゃんとした理由があるんです。なぜこうなるのか、まず仕組みで
考えてみます」
『はーい』
「まず、普通のメンバ関数は置いといて、普通のメンバ変数に絞って考えた
方が分かりやすいかな」
『普通なメンバ変数、つまり非 static メンバ変数ってことね』
「普通のメンバ変数やメンバ関数を使うためには、クラスの変数が必要で
す。特にメンバ変数の方は、クラスの変数の中に置かれる形になるから」
『 Version 16.02 ( No.329 ) で言ってたね、メンバ変数がそのクラスの
変数の中身になる、ってことなんだよね』
「そういうこと。だから、普通のメンバ変数はそのクラスの変数が必要不可
欠です。さて、この普通のメンバ変数を、 static メンバ関数から使用する
場合を考えてみます」
『 static メンバ関数は、クラスの変数がなくても呼び出せる……そか、 
static メンバ関数から普通のメンバ変数にアクセスするためには、その
メンバ変数が入っている、クラスの変数が必要、でも』
「 static メンバ関数を呼び出す時にははクラスの変数がないわけだから」
『そのメンバ変数が入ってるクラスの変数が分からない！　ってこと？』
「そういうこと。 static メンバ関数は、クラスの変数とは関係なく呼び出
せるわけだから、そのクラスの変数に入っているメンバ変数とも関係ない
わけです」
『なるほど……んー、でももうちょっと欲しいかも、なんかが』
「じゃあ別の視点から考えてみようか。 this ポインタって憶えてる？」
『 Version 16.03 ( No.330 ) で教わったね、自分の変数のポインタで、隠
された引数……あ！！　そっか、 static メンバ関数って、 this ポインタ
がないんだ！』
「そう！　 static メンバ関数は、クラスの変数を持たずに呼び出すから、
普通のメンバ関数が【呼び出したときに後ろで渡される、クラスの変数の
ポインタ】つまり this ポインタが渡されないんです」
『メンバ関数からメンバ変数使う時は、 this->m_iData みたいに this 
ポインタ使うのと同じ、ってことだったから、その this ポインタがない 
static メンバ関数は、メンバ変数にアクセスできない！』
「というわけです。これをプログラムで確認してみようか。 CData クラス
に、普通のメンバ変数 m_iNonStaticMember 、普通のメンバ関数
NonStaticMember() 、 static メンバ関数 StaticMember() を持たせます」

// Data.h

// CDataクラス。
class CData
{
public:
    // 非 static メンバ変数。
    int m_iNonStaticMember;

    // static メンバ関数。
    static void StaticMember();
    // 非 static メンバ関数。
    void NonStaticMember();
};


// Data.cpp
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>

#include "Data.h"

// static メンバ関数。
void CData::StaticMember()
{
    // this->m_iNonStaticMember = 100;
}

// 非 static メンバ関数。
void CData::NonStaticMember()
{
    this->m_iNonStaticMember = 100;
}


// Main.cpp
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>

#include "Data.h"

int WINAPI WinMain
    ( HINSTANCE p_hInstance
    , HINSTANCE p_hPrevInstance
    , LPSTR p_pchCmdLine
    , int p_iCmdShow
    )
{
    // static メンバ関数を使用します。
    CData::StaticMember();
    // 非 static メンバ関数を使用します。
    CData cData;
    cData.NonStaticMember();

    return 0;
}

「 NonStaticMember() メンバ関数は、 cData のアドレスを this ポインタ
として受け取ります」

      →→→→→→→→→→↓
      ↑                  ↓
    cData.NonStaticMember(↓);
                          ↓
                          →↓
                            ↓
void CData::NonStaticMember(↓)
{                           ↓
       ←←←←←←←←←←←
      ↓
    this->m_iNonStaticMember = 100; 
}

「 NonStaticMember() メンバ関数は、 cData のアドレスを this ポインタ
として受け取るため、 this ポインタを通して普通のメンバ変数やメンバ関数
を使うことができるわけです」
『でも、 StaticMember() メンバ関数は、この this ポインタを受け取らな
い』
「クラスの変数を作っていないから、渡しようがないんです」

    // static メンバ関数を使用します。
    CData::StaticMember();

// static メンバ関数。
void CData::StaticMember()
{
    // this ポインタがないから非 static メンバ変数には
    // アクセスできません。
    // this->m_iNonStaticMember = 100;
}

「 StaticMember() メンバ関数を呼び出す時に CData クラスの変数を必要
としないので、そのアドレスを持つ this ポインタも渡されないわけです」
『普通のメンバ変数を使うためには this ポインタが必要だから、アクセス
できないってわけね』
「そういうこと」
『……んー、普通のメンバ変数はこれでわかったけど、普通のメンバ関数を 
static メンバ関数から呼び出せないのってなんで？』
「同じように考えればわかると思うよ。普通のメンバ関数を呼び出すときに
裏で渡されるのは？」
『クラスの変数のアドレスが入った this ポインタ』
「それを static メンバ関数は」
『持ってない！』
「そういうこと」

// static メンバ関数。
void CData::StaticMember()
{
    // 非 static メンバ関数を呼びたいけど呼べません。
    // 渡さなきゃいけない this ポインタがないから。
    // NonStaticMember( this );
}

「普通のメンバ関数は、中で普通のメンバ変数にアクセスするために this 
ポインタが必要になるので、必ず渡す必要があります」
『でも static メンバ関数はそれを持ってない、渡せない、だから呼び出せ
ない』
「そういうこと。こんなふうに、 this を中心に考えると分かりやすいか
な」
『うん、なんとなく分かったかも』
「もう一度まとめると、以下のようになります」

・static メンバ関数→→→×→→→  普通のメンバ変数、 普通のメンバ関数
・ 普通のメンバ関数→→→○→→→ static メンバ変数、static メンバ関数

『つまり static メンバ関数から普通のメンバは使えない、 this ポインタ
がないからアクセスできないってわけね』
「そういうこと」
『でもさ、それってすごく不便じゃない？　普通にクラスの変数作って普通
にメンバ関数呼び出せばいいんだから、 static メンバ関数とか作る意味な
いじゃん』
「でも実は使い道があるんです。というわけで次回に続く！」

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『不便！　使いづらい！　不便！』
「でもWin32 APIを使う時には便利なんです」
『 static メンバ変数が？』
「ううん、 static メンバ関数が」
『というわけで次回』
＜ Version 16.28 関数の代わりに static メンバ関数 ＞
「につづく！」
『 static メンバ変数は？』
「えーっと……」