多態性入門

1. 🦀 クラス

# include <Siv3D.hpp>

// カニ
class Crab
{
public:

	Crab() = default;

	explicit Crab(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		TextureAsset(U"Crab").drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		// Y 座標の移動量は抑えめにする
		return{ Random(0, 1280), (m_pos.y + Random(-40, 40)) };
	}
};

void Main()
{
	Window::Resize(1280, 720);
	Scene::SetBackground(ColorF{ 0.6, 0.8, 0.7 });

	TextureAsset::Register(U"Crab", U"🦀"_emoji);

	Crab crab{ Vec2{ 600, 500 } };

	while (System::Update())
	{
		crab.update();

		crab.draw();
	}
}

2. 動物クラスを増やす

# include <Siv3D.hpp>

// カニ
class Crab
{
public:

	Crab() = default;

	explicit Crab(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		TextureAsset(U"Crab").drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		// Y 座標の移動量は抑えめにする
		return{ Random(0, 1280), (m_pos.y + Random(-40, 40)) };
	}
};

// ネコ
class Cat
{
public:

	Cat() = default;

	explicit Cat(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Cat").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// 蝶
class Butterfly
{
public:

	Butterfly() = default;

	explicit Butterfly(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		// 上下に揺らすオフセット
		const double yOffset = (10.0 * Periodic::Sine1_1(0.5s));
		TextureAsset(U"Butterfly").drawAt(m_pos + Vec2{ 0, yOffset });
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

void Main()
{
	Window::Resize(1280, 720);
	Scene::SetBackground(ColorF{ 0.6, 0.8, 0.7 });

	TextureAsset::Register(U"Crab", U"🦀"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Cat", U"🐈"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Butterfly", U"🦋"_emoji);

	Crab crab{ Vec2{ 600, 500 } };
	Cat cat1{ Vec2{ 300, 200 } };
	Cat cat2{ Vec2{ 1000, 100 } };
	Butterfly butterfly{ Vec2{ 700, 600 } };

	while (System::Update())
	{
		crab.update();
		cat1.update();
		cat2.update();
		butterfly.update();

		crab.draw();
		cat1.draw();
		cat2.draw();
		butterfly.draw();
	}
}

チャレンジ

• 新しい動物クラスを追加してみよう
  • 🐕 Dog: マウスカーソルに向かって移動する
  • 👻 Ghost: 移動中は半透明になる
  • 🐢 Turtle: 目標の変更までの時間が長く、移動速度も遅い

チャレンジの実装例

# include <Siv3D.hpp>

// カニ
class Crab
{
public:

	Crab() = default;

	explicit Crab(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		TextureAsset(U"Crab").drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		// Y 座標の移動量は抑えめにする
		return{ Random(0, 1280), (m_pos.y + Random(-40, 40)) };
	}
};

// ネコ
class Cat
{
public:

	Cat() = default;

	explicit Cat(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Cat").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// 蝶
class Butterfly
{
public:

	Butterfly() = default;

	explicit Butterfly(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		// 上下に揺らすオフセット
		const double yOffset = (10.0 * Periodic::Sine1_1(0.5s));
		TextureAsset(U"Butterfly").drawAt(m_pos + Vec2{ 0, yOffset });
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// 犬
class Dog
{
public:

	Dog() = default;

	explicit Dog(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = 0.5;

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 500.0);
	}

	void draw() const
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Dog").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return Cursor::Pos();
	}
};

// 幽霊
class Ghost
{
public:

	Ghost() = default;

	explicit Ghost(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const
	{
		double alpha = 1.0;

		if (2.0 < m_velocity.length()) // 速度が 2.0 以上の場合はアルファを下げる
		{
			alpha = 0.3;
		}

		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Ghost").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos, ColorF{ 1.0, alpha });
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// カメ
class Turtle
{
public:

	Turtle() = default;

	explicit Turtle(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	void update()
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(8.0, 12.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.4, 50.0);
	}

	void draw() const
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Turtle").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

private:

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

void Main()
{
	Window::Resize(1280, 720);
	Scene::SetBackground(ColorF{ 0.6, 0.8, 0.7 });

	TextureAsset::Register(U"Crab", U"🦀"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Cat", U"🐈"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Butterfly", U"🦋"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Dog", U"🐕"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Ghost", U"👻"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Turtle", U"🐢"_emoji);

	Crab crab{ Vec2{ 600, 500 } };
	Cat cat1{ Vec2{ 300, 200 } };
	Cat cat2{ Vec2{ 1000, 100 } };
	Butterfly butterfly{ Vec2{ 700, 600 } };
	Dog dog{ Vec2{ 600, 200 } };
	Ghost ghost{ Vec2{ 300, 500 } };
	Turtle turtle{ Vec2{ 800, 400 } };

	while (System::Update())
	{
		crab.update();
		cat1.update();
		cat2.update();
		butterfly.update();
		dog.update();
		ghost.update();
		turtle.update();

		crab.draw();
		cat1.draw();
		cat2.draw();
		butterfly.draw();
		dog.draw();
		ghost.draw();
		turtle.draw();
	}
}

3. 継承を使う

基底クラス BaseAnimal を作成し、動物クラスは BaseAnimal を継承するようにする。

# include <Siv3D.hpp>

// 動物の基底クラス
class BaseAnimal
{
public:

	BaseAnimal() = default;

	explicit BaseAnimal(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	// 仮想デストラクタ
	virtual ~BaseAnimal() = default;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、update() を必ず実装しなければならない
	virtual void update() = 0;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、draw() を必ず実装しなければならない
	virtual void draw() const = 0;

protected: // BaseAnimal を継承したクラスからアクセスできる

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;
};

// カニ
class Crab : public BaseAnimal
{
public:

	Crab() = default;

	explicit Crab(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override // override によって、BaseAnimal の update() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override // override によって、BaseAnimal の draw() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		TextureAsset(U"Crab").drawAt(m_pos);
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		// Y 座標の移動量は抑えめにする
		return{ Random(0, 1280), (m_pos.y + Random(-40, 40)) };
	}
};

// ネコ
class Cat : public BaseAnimal
{
public:

	Cat() = default;

	explicit Cat(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override // override によって、BaseAnimal の update() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override // override によって、BaseAnimal の draw() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Cat").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// 蝶
class Butterfly : public BaseAnimal
{
public:

	Butterfly() = default;

	explicit Butterfly(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override
	{
		// 上下に揺らすオフセット
		const double yOffset = (10.0 * Periodic::Sine1_1(0.5s));
		TextureAsset(U"Butterfly").drawAt(m_pos + Vec2{ 0, yOffset });
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

void Main()
{
	Window::Resize(1280, 720);
	Scene::SetBackground(ColorF{ 0.6, 0.8, 0.7 });

	TextureAsset::Register(U"Crab", U"🦀"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Cat", U"🐈"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Butterfly", U"🦋"_emoji);

	Crab crab{ Vec2{ 600, 500 } };
	Cat cat1{ Vec2{ 300, 200 } };
	Cat cat2{ Vec2{ 1000, 100 } };
	Butterfly butterfly{ Vec2{ 700, 600 } };

	while (System::Update())
	{
		crab.update();
		cat1.update();
		cat2.update();
		butterfly.update();

		crab.draw();
		cat1.draw();
		cat2.draw();
		butterfly.draw();
	}
}

4. 多態性を使う

派生したクラスは、基底クラスのポインタや参照でまとめて扱える。仮想関数を使っていれば、基底クラスのポインタや参照を通して、派生クラスのメンバ関数（オーバーライドした関数）を呼び出すことができる。

# include <Siv3D.hpp>

// 動物の基底クラス
class BaseAnimal
{
public:

	BaseAnimal() = default;

	explicit BaseAnimal(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	// 仮想デストラクタ
	virtual ~BaseAnimal() = default;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、update() を必ず実装しなければならない
	virtual void update() = 0;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、draw() を必ず実装しなければならない
	virtual void draw() const = 0;

protected: // BaseAnimal を継承したクラスからアクセスできる

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;
};

// カニ
class Crab : public BaseAnimal
{
public:

	Crab() = default;

	explicit Crab(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override // override によって、BaseAnimal の update() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override // override によって、BaseAnimal の draw() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		TextureAsset(U"Crab").drawAt(m_pos);
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		// Y 座標の移動量は抑えめにする
		return{ Random(0, 1280), (m_pos.y + Random(-40, 40)) };
	}
};

// ネコ
class Cat : public BaseAnimal
{
public:

	Cat() = default;

	explicit Cat(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override // override によって、BaseAnimal の update() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override // override によって、BaseAnimal の draw() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Cat").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// 蝶
class Butterfly : public BaseAnimal
{
public:

	Butterfly() = default;

	explicit Butterfly(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override
	{
		// 上下に揺らすオフセット
		const double yOffset = (10.0 * Periodic::Sine1_1(0.5s));
		TextureAsset(U"Butterfly").drawAt(m_pos + Vec2{ 0, yOffset });
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

void Main()
{
	Window::Resize(1280, 720);
	Scene::SetBackground(ColorF{ 0.6, 0.8, 0.7 });

	TextureAsset::Register(U"Crab", U"🦀"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Cat", U"🐈"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Butterfly", U"🦋"_emoji);

	// BaseAnimal 型のポインタの配列
	Array<std::shared_ptr<BaseAnimal>> animals;
	animals << std::make_shared<Crab>(Vec2{ 600, 500 });
	animals << std::make_shared<Cat>(Vec2{ 300, 200 });
	animals << std::make_shared<Cat>(Vec2{ 1000, 100 });
	animals << std::make_shared<Butterfly>(Vec2{ 700, 600 });

	while (System::Update())
	{
		for (auto& animal : animals)
		{
			animal->update();
		}

		for (const auto& animal : animals)
		{
			animal->draw();
		}
	}
}

5. 仮想メンバ関数を追加する

• 動物の名前を返すメンバ関数
• 動物の領域（Circle）を返すメンバ関数

# include <Siv3D.hpp>

// 動物の基底クラス
class BaseAnimal
{
public:

	BaseAnimal() = default;

	explicit BaseAnimal(const Vec2& pos)
		: m_pos{ pos }
		, m_targetPos{ pos } {}

	// 仮想デストラクタ
	virtual ~BaseAnimal() = default;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、update() を必ず実装しなければならない
	virtual void update() = 0;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、draw() を必ず実装しなければならない
	virtual void draw() const = 0;

	// virtual = 0 によって、純粋仮想関数になる
	// BaseAnimal を継承したクラスは、getAnimalName() を必ず実装しなければならない
	virtual String getAnimalName() const = 0;

	// 関数を実装している（= 0 ではない）ので、オーバーライドは任意
	// オーバーライドしなかった場合は BaseAnimal の getCircle() が呼ばれる
	virtual Circle getCircle() const
	{
		return Circle{ m_pos, 60 };
	}

protected: // BaseAnimal を継承したクラスからアクセスできる

	// 現在の位置
	Vec2 m_pos{ 0, 0 };

	// 目標の位置
	Vec2 m_targetPos{ 0, 0 };

	// 現在の速度
	Vec2 m_velocity{ 0,0 };

	// 目標変更までの残り時間
	double m_timer = 0.0;
};

// カニ
class Crab : public BaseAnimal
{
public:

	Crab() = default;

	explicit Crab(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override // override によって、BaseAnimal の update() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override // override によって、BaseAnimal の draw() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		TextureAsset(U"Crab").drawAt(m_pos);
	}

	String getAnimalName() const override // override によって、BaseAnimal の getAnimalName() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		return U"カニ";
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		// Y 座標の移動量は抑えめにする
		return{ Random(0, 1280), (m_pos.y + Random(-40, 40)) };
	}
};

// ネコ
class Cat : public BaseAnimal
{
public:

	Cat() = default;

	explicit Cat(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override // override によって、BaseAnimal の update() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override // override によって、BaseAnimal の draw() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		// 速度に応じて左右を反転させる
		const bool mirrored = (0.0 < m_velocity.x);
		TextureAsset(U"Cat").mirrored(mirrored).drawAt(m_pos);
	}

	String getAnimalName() const override // override によって、BaseAnimal の getAnimalName() をオーバーライドしていることを明示する
	{
		return U"ネコ";
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

// 蝶
class Butterfly : public BaseAnimal
{
public:

	Butterfly() = default;

	explicit Butterfly(const Vec2& pos)
		: BaseAnimal{ pos } {}

	void update() override
	{
		// 残り時間を減らす
		m_timer -= Scene::DeltaTime();

		// 残り時間が 0 以下になったら
		if (m_timer <= 0.0)
		{
			// 残り時間をリセットする
			m_timer = Random(3.0, 6.0);

			// 次の目標位置を設定する
			m_targetPos = getNextTarget();
		}

		// 現在の位置を目標の位置に近づける
		m_pos = Math::SmoothDamp(m_pos, m_targetPos, m_velocity, 0.2, 200.0);
	}

	void draw() const override
	{
		// 上下に揺らすオフセット
		const double yOffset = (10.0 * Periodic::Sine1_1(0.5s));
		TextureAsset(U"Butterfly").drawAt(m_pos + Vec2{ 0, yOffset });
	}

	String getAnimalName() const override
	{
		return U"蝶";
	}

	// デフォルト実装では不正確なため、オーバーライドする
	Circle getCircle() const override
	{
		// 上下に揺らすオフセット
		const double yOffset = (10.0 * Periodic::Sine1_1(0.5s));
		return{ (m_pos + Vec2{ 0, yOffset }), 60 };
	}

private:

	Vec2 getNextTarget() const
	{
		return{ Random(0, 1280), Random(0, 720) };
	}
};

void Main()
{
	Window::Resize(1280, 720);
	Scene::SetBackground(ColorF{ 0.6, 0.8, 0.7 });

	TextureAsset::Register(U"Crab", U"🦀"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Cat", U"🐈"_emoji);
	TextureAsset::Register(U"Butterfly", U"🦋"_emoji);

	// BaseAnimal 型のポインタの配列
	Array<std::shared_ptr<BaseAnimal>> animals;
	animals << std::make_shared<Crab>(Vec2{ 600, 500 });
	animals << std::make_shared<Cat>(Vec2{ 300, 200 });
	animals << std::make_shared<Cat>(Vec2{ 1000, 100 });
	animals << std::make_shared<Butterfly>(Vec2{ 700, 600 });

	while (System::Update())
	{
		for (auto& animal : animals)
		{
			animal->update();
		}

		for (const auto& animal : animals)
		{
			animal->draw();
			animal->getCircle().drawFrame(2, Palette::Black);
		}
	}
}

6. 別の応用例

• UIWindow に複数の UIWidget を追加する
  • UIWidget を継承した UIButon, UISlider, UIText などのクラスを作成する
  • ウィンドウ上の UI は Array<std::shared_ptr<UIWidget>> で管理できる