C++の代入演算子（=）は、単なる「値を代入する記号」ではありません。
実際には 式の評価規則・オブジェクトの寿命・リソース管理・設計思想 まで関係する、C++の中核的な概念です。
ここでは、誤解が起きやすい点を修正しながら、正確な理解に導く形で説明します。
代入演算子は「コピーを行う式」である
C++における代入は、右辺の値を左辺に「コピー」する操作です。
このとき重要なのは、代入そのものが式として評価されるという点です。
- 代入は右から左へ評価される（右結合）
- 代入式の評価結果は「左辺そのもの」を指す
この性質によって、複数の代入を連続して書くことが可能になります。
「代入」と「参照」は本質的に別物
代入は 値の複製 を行います。
一方、参照は 同一オブジェクトに別名を付ける 仕組みです。
- 代入：コピー後は互いに独立
- 参照：どちらを操作しても同じ実体が変化する
この違いを曖昧に理解したままクラス設計に入ると、深刻なバグの原因になります。
ポインタの代入は「値」ではなく「アドレス」のコピー
ポインタを代入した場合にコピーされるのは、指している アドレス です。
そのため、複数のポインタが同じ領域を指す状態が簡単に発生します。
これは C++ において非常に重要なポイントで、
- デフォルトの代入は「浅いコピー」になりやすい
- リソース管理と組み合わさると未定義動作を引き起こす
という問題につながります。
クラスの代入演算子は自動生成されるが、安全とは限らない
クラスに代入演算子を定義しなかった場合、コンパイラは「メンバごとのコピー」を行う代入演算子を自動生成します。
- 組み込み型や標準ライブラリ型のみを持つクラスでは問題になりにくい
- 生ポインタやOSリソースを保持するクラスでは危険
特にリソースの所有権を持つクラスでデフォルト代入に頼ると、二重解放やメモリ破壊の原因になります。
コピー代入演算子は「設計」を表す
コピー代入演算子を自分で定義する場合、単に値を複製するだけでは不十分です。
考慮すべき点は次の通りです。
- 自己代入が起きても安全であること
- 例外が発生してもオブジェクトが壊れないこと
- 代入後もクラスの不変条件が守られること
つまり、コピー代入演算子は 「このクラスはどのように複製されるべきか」 を明示する設計要素です。
ムーブ代入は「コピーしない代入」
C++11以降では、ムーブ代入演算子という仕組みが導入されました。
- リソースの内容を複製しない
- 所有権だけを別のオブジェクトに移す
- 処理コストが大幅に低い
ムーブ代入が正しく定義されていることで、戻り値の最適化やコンテナ操作が高速になります。
Rule of Three / Five だけでなく Rule of Zero を意識する
従来のC++では、
- デストラクタ
- コピーコンストラクタ
- コピー代入演算子
のいずれかを定義したら、すべて定義すべきという Rule of Three が知られていました。
C++11以降はこれにムーブ系が加わり Rule of Five となります。
ただし、現代C++ではさらに一段進んで、
- 標準ライブラリの型に任せる
- 自前でリソース管理をしない
という Rule of Zero が最も推奨される設計方針です。
初期化と代入は完全に別の処理
C++では、オブジェクトの生成時に行われる処理と、既存オブジェクトへの代入は明確に区別されます。
- 初期化ではコンストラクタが使われる
- 代入では代入演算子が使われる
この違いを理解していないと、「なぜ呼ばれる関数が違うのか」が説明できません。
実務的な結論
- 代入演算子は「コピーの仕方」を定義する設計要素
- 生ポインタを持つクラスでは特に注意が必要
- 現代C++では、まず Rule of Zero を検討する
- 代入と初期化は文法的にも意味的にも別物
まとめ
C++の代入演算子は、表面的には単純でも、内部には多くの設計判断が含まれています。
- 単なる構文としてではなく「オブジェクトの振る舞い」として捉える
- コピーとムーブの意味を意識する
- 安全性と例外耐性を前提に考える
この視点を持つことで、C++のコードは一段階「プロダクション品質」に近づきます。
以上、C++の代入演算子についてでした。
最後までお読みいただき、ありがとうございました。
