モダン第7章：【C++17】現代的型システムとゼロオーバーヘッド抽象化

#pragma once
#include <variant>
#include <iostream>
#include <string_view>

// 1. 各アイテムはシンプルな値構造体（継承も仮想関数も不要！）
struct PowerUpItem {
    int extraBullets = 1;
};

struct ShieldItem {
    int repairAmount = 2;
};

struct BombItem {
    float blastRadius = 5.0f;
};

// 2. アイテムの種類を std::variant で定義（型安全な共用体）
using ItemData = std::variant<PowerUpItem, ShieldItem, BombItem>;

// 3. 複数のラムダ式を多重継承してオーバーロード関数オブジェクトを作るモダンイディオム
template<class... Ts>
struct Overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };
template<class... Ts>
Overloaded(Ts...) -> Overloaded<Ts...>;

// 4. constexpr によるコンパイル時事前計算（実行時コスト完全ゼロ！）
constexpr int kMaxItemSlots = 8;
constexpr float kItemFallSpeed = 1.5f;

// コンパイル時に計算されるステージ初期化定数
constexpr int calculateInitialBonus(int stage) {
    return stage * 500 + 1000;
}

#include "ModernItems.h"
#include <vector>

class PlayerShip {
public:
    int bullets = 1;
    int shield = 3;
    void addScore(int s) {}
    void triggerScreenBomb(float radius) {}
};

// アイテム取得イベントのディスパッチ処理
void applyItemEffect(PlayerShip& player, const ItemData& item) {
    // std::visit により、現在入っている型に対応するラムダが超高速に直呼び出しされる！
    // 仮想関数テーブルの参照も、キャストも一切不要！
    std::visit(Overloaded {
        [&](const PowerUpItem& p) {
            player.bullets += p.extraBullets;
            std::cout << "🚀 パワーアップ！最大弾数: " << player.bullets << std::endl;
        },
        [&](const ShieldItem& s) {
            player.shield += s.repairAmount;
            std::cout << "🛡️ シールド修復！残量: " << player.shield << std::endl;
        },
        [&](const BombItem& b) {
            player.triggerScreenBomb(b.blastRadius);
            std::cout << "💥 全画面ボム発動！半径: " << b.blastRadius << std::endl;
        }
    }, item);
}

• 1. NULL
• 2. nullptr
• 3. std::nullopt
• 4. std::none

• 1. 内部で自動的にガベージコレクション（GC）が動くから
• 2. 型安全（現在保持している型を厳密に追跡しデストラクタも呼ぶ）であり、ヒープ確保やvtableなしで動作するから
• 3. マルチスレッド間で自動的に排他ロック（mutex）を取得するから
• 4. コンパイルが不要になるスクリプト機能だから

• 1. Overloaded パターン（オーバーロード構造体）
• 2. Singleton パターン
• 3. Proxy パターン
• 4. Pimpl イディオム

• 1. メモリを必ずハードディスク（SSD）に書き込むため電源が切れても安全
• 2. コンパイル時に計算が完了するため、プログラム実行時のCPU負荷とレイテンシが完全にゼロになる
• 3. プログラムのバイナリサイズが自動的に半分になる
• 4. 例外処理の try-catch が不要になる