C++의 friend, 상속, 다형성, 가상함수

링크 : http://blog.eairship.kr/172

C++의 friend는 생각보다 깊은 친구관계인지 선언한 클래스의 private로 선언한 멤버 변수에도 접근할 수 있습니다.

private의 의미는 정보 은닉인데 이를 깨버릴 수 있으니 주의하라는 당부가 있습니다.

링크 : http://blog.eairship.kr/173

※메모 : protect는 파생클래스에서만 접근을 허용 / private는 외부에서 접근을 불허 / public은 어디서나 접근을 허용합니다.

private 상속을 받으면 클래스 내부에 public 멤버함수 등 private보다 접근범위가 넓은 대상을 모두 private로 바꾸어 상속이 됩니다. 그러나 private로 선언된 멤버변수는 상속되는 대상이 아니기에 멤버변수의 직접 접근은 불가능합니다. 멤버함수 등을 통하면 접근할 수 있습니다. 함수가 정의되어 있지 않다면 접근은 불가능 하겠죠.

protect 상속을 받으면 protect보다 접근범위가 넓은 대상을 모두 protect로 바꾸어 상속이 됩니다.(private는 그대로 private), 파생클래스에서는 멤버변수에 접근이 가능합니다.

public 상속을 받으면 private protect에 영향을 끼치지 않고 public은 그대로 들어오기에 클래스 그 자체가 그대로 상속이 됩니다. (물론 멤버변수에 접근하려면 해당 클래스에 멤버변수에 접근할 수 있는 함수가 있어야합니다.

공통적으로 멤버변수는 상속대상이 아니기 때문에 상속받은 자식클래스가 부모클래스를 초기화해줄려면 멤버 이니셜라이저방법으로 해준다.(직접 접근보단 이니셜라이저가 좋다)

ex)

링크 : http://pacs.tistory.com/entry/C-%EC%83%81%EC%86%8D%EA%B3%BC-%EB%8B%A4%ED%98%95%EC%84%B1-Inheritance-Polymorphism

※ 함수의 오버로딩 : 함수이름 동일, 인자 등을 다르게하여 중복정의

※ 함수의 오버라이딩 : 함수의 이름, 인자, 리턴타입 동일, 내용을 다르게하여 새롭게 정의

다형성 설명을 위한 구조도

위 그림은 다형성을 설명하기 위한 예제 그림이다. 동일한 draw라는 함수를 호출해도 클래스마다 다른 draw를 호출하게 된다. 이를 보고 다형성이라 한다.

좀 더 자세히 설명하면 Figure클래스의 draw()는 실제 내용이 없는 추상클래스의 순수 가상 함수(가상함수에 설명)이다. 실제 내용은 하위 클래스 Triangle, Square, Circle의 draw()에서 정의하여 사용한다.

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부모 클래스와 자식 클래스가 있고, 자식클래스에 부모클래스에 있는 어떤 함수를 오버라이딩하였다고 가정합니다.

그리고 부모 클래스, 자식 클래스 객체를 선언하고, 부모클래스 타입으로 객체 포인터를 선언한다고 가정합니다.

부모클래스의 포인터에 자식클래스 주소를 입력하고 자식 클래스가 오버라이딩한 함수를 호출하면...

부모클래스 함수가 실행됩니다.

이건 원하던 결과가 아닙니다. 어떻게 바꿔야할까요?

이때 가상함수를 사용할 수 있습니다.

가상함수 설명을 위한 예시코드

이 처럼 함수의 앞에 virtual를 사용하면 포인터가 부모 객체를 가리킬 때는 부모의 함수, 자식 객체를 가리킬 때는 자식의 함수가 실행됩니다.

그럼 왜 이런 일이 발생할까요?

바로 c++의 컴파일러는 포인터 내부의 주소의 객체의 자료형보단 포인터 변수 자료형을 우선적으로 따르기때문입니다.

부모 클래스에만 virtual을 붙여주면 상속받는 클래스도 자동으로 virtual 키워드를 붙인 것과 같지만 코드의 이해를 높이기위해 붙여주는 것이 좋습니다.

순수 가상 함수는

부모 클래스의 함수에는 내용정의가 되어있지 않고 자식 클래스에서 내용을 재정의하는 경우를 말합니다.

즉, 순수 가상 함수가 하나 이상 포함된 클래스는 바로 추상클래스가 되는 것입니다.

이때 부모 클래스에서 함수의 내용이 없는 형태의 함수를 순수 가상 함수라 합니다.

2016-02-02 추가

C++에서 static은 클래스가 단독으로 가지는 변수입니다. 클래스만의 전역변수 라고 하면 이해하기 쉬울까요?

선언되면 1번 생성된 이후 계속 남아 있습니다. 그리고 접근은 해당 클래스의 객체만 할 수 있기 때문에 클래스의 전역변수라고 할 수 있습니다.

explicit은 const처럼 명확한 표기를 위한 방법입니다.

예를들어

AAA c1(77);

AAA c2 = c1;

이런식일 경우 c2 = c1을 c2(c1)으로 변환하여 작업하는데

이 경우에는 명확하지만 자동으로 변환하는게 많아지면 작업의 규모가 커질경우 너무 복잡하여 문제가 생겼을 때 추적이 되지 않습니다.

그렇기에 명확하게 정의하는게 중요한데 저런 자동변환을 허용하지 않는 키워드입니다.

mutable은 사용에 주의를 많이 기울여야하는 키워드입니다.

const가 만들어준 명확함을 파괴할 수 있거든요

mutable int a1;

라고 되어 있다면

const 함수라던지 const가 적용된 내용에서도 값 변경이 가능합니다.

사용에 주의가 필요합니다.