상속
- 다른 개발자들은 상속을 많이 사용 할까?
public 상속
- C++ 에서는 상속을 할 때는 대부분 public 상속을 함
- 사실 private나 protected 상속은 거의 사용 안한다고 봐도 무방
// [Animal.h]
class Animal
{
public :
Animal(int age);
virtual ~Animal();
virtual void Move() const;
virtual void Speak() const;
int GetAge() const;
private:
int mAge;
};
// [Cat.h]
class Cat : public Animal
{
public:
Cat(int age);
virtual void Move() const;
virtual void Speak() const;
};
// [Cat.cpp]
Cat::Cat(int age)
// OOP의 중요한 개념중 하나는 부모 클래스에서 정상적으로 동작 할 것이라고 기대하며
// 데이터만 넘겨주면 모든게 준비되어야 한다.
: Animal(age)
{
}부모 클래스의 생성자 호출
- Java는 다음과 같이 호출 가능 하다
public Cat(int age, string name)
{
super(age);// 부모 클래스의 이름을 알 필요가 없어서 간결...
}- C++은 왜 부모 클래스의 이름을 알아서 Animal(age)와 같이 호출해 주어야 할 까??
- 다중 상속!!!! , 무었을 호출해야 할지 지정해야 하기 때문...
- C++에서는 부모 클래스의 생성자를 반드시 하나는 호출해서 생성해야 한다.
- 그래서 부모 클래스가 기본 생성자가 없다면 문제가 발생할 가능 성이 있다.
- 부모의 특정 생성자를 호출하기 위해서는 초기화 리스트 이용해야 함.
- 생성자 호출 순서
- 부모 생성자 부터 먼저 호출되고 자식 생성자가 호출됨
복사 생성자의 상속
- 부모 클래스 복사 생성자 구현 O, 자식 클래스 복사 생성자 구현 X
- 부모 클래스 복사 생성자 호출
- 부모 클래스 복사 생성자 구현 O, 자식 클래스 복사 생성자 구현 O
- 자식 클래스 복사 생성자 호출
암시적인 생성자 호출
[Animal.h]
Animal::Animal()
:mAge(0)
{}
// [Cat.h]
// 암시적으로 부모의 기본 생성자(Animal()) 호출
Cat::Cat()
{}[Animal.h]
Animal::Animal(int age)
: mAge(age)
{}
[Cat.h]
// 암시적으로 부모의 기본 생성자(Animal()) 호출
// 그러나 컴파일 에러... 부모의 기본 생성자 없어졌기 때문에
Cat::Cat(int age, const string& name)
{}소멸자의 호출 순서
[Animal.h]
Animal::~Animal()
{}
//[Cat.h]
// 암시적으로 부모의 기본 생성자(Animal()) 호출
Cat::~Cat()
{
delete mName;
// 여기서 암시적으로 ~Animal() 호출
}- 생성자의 호출 순서 : 부모 -> 자식
- 소멸자의 호출 순서 : 자식 -> 부모
다형성 (Polymorphism)
- Poly : 여러가지
- Morph : 변한다
- 멤버 함수는 메모리 어딘가에 있는가??
Cat* myCat = new Cat(5, "coco");
Cat* yourCat = new Cat(5, "Mocha");
myCat->GetName();
yourCat->GetName();- 멤버 함수도 메모리 어딘가에 존재
- 모든것이 메모리 어딘가에 위치
- .txt, code 섹션이라는 곳에 위치
- 그런데 각 개체마다 멤버 함수들이 메모리에 잡혀 있나??
myCat->GetName();
yourCat->GetName();
/*
둘의 동작은 완전히 일치 하는데 메모리를 따로 잡을 필요가 있을까??
위 두 함수의 유일한 차이점은 호출해 주는 개체의 메모리이다.
그래서 개체마다 멤버 함수들은 메모리에 따로 잡혀 있는것이 아니라 메모리 한 곳에 있다.
(마치 중복 코드는 나쁘기에 피하라는 원리와 비슷...)
*/-
멤버함수는 '컴파일' 시 '딱 한번만 메모리에 할당됨'.
- 저수준에서는 멤버 함수와 전역 함수가 별 차이가 없다.
-
멤버 함수를 호출 할 때 일어나는 일.
- 멤버 함수를 호출 할 때 사실 첫번째 인자로 개체 자기 자신이 암시적으로 들어간다
// GetName 멤버 함수는 인자가 전혀 없지만 // 실제 컴파일 단에서 이렇게 변환된다. // 어셈블리로 보면 멤버 함수 호출시 ecx 레지스터에 개체의 메모리 넘김 char* Cat::GetName(Cat* this) { return this->Name; } -
"멤버 함수는 개체의 소유가 아니라 클래스의 소유라고 생각하면 된다."
-
정리하자면, 개체의 멤버 함수를 호출할 때는 같은 메모리에 위치한 멤버 함수를 호출하고 차이점은
첫번째 인자로 넘겨지는 개체의 주소값이다 -
정적 바인딩
- 정적 바인딩은 개체의 멤버 함수가 정적 타입에 있는 함수로 바인딩 되는 것이다
- C++에서는 기본이 정적 바인딩임
class Animal
{
public:
void Speak();
};
class Cat : public Animal
{
public:
void Speak();
};
// "Cat : 정적 타입"
// "Cat : 동적 타입"
Cat* myCat = new Cat();
myCat->Speak();// Cat 의 Speak 함수 호출
// "Animal : 정적 타입"
// "Cat : 동적 타입"
Animal* myAnimal = new Cat();
myAnimal->Speak();// Aniaml의 Speak 함수 호출- 동적 바인딩
- 가상(virtual) 함수
- 다향성의 핵심
class Animal
{
public:
virtual void Speak();
};
class Cat : public Animal
{
public:
void Speak();
};
// Cat의 Speak()함수 호출
// 동적 타입에 바인딩 되기에..
Animal* myAnimal = new Cat();
// 가상 함수는 언제나 자식 클래스의 멤버 함수가 호출 됨
// 동적 바인딩을 늦은 바인딩이라고도 함,
// 이유는 실행중에 호출될 함수가 결정 되니까...- 가상 테이블
- class에 virtual 함수 쓰는 순간 동적 바인딩을 위해 가상 테이블이 생성됨
- 가상 테이블에는 호출 되어야할 가상 멤버 함수들의 리스트가 명시되어 있음.
- 클래스 마다 가상 테이블 존재... Cat과 Dog의 가상 테이블안에 함수 주소들은 다를 것이다.
- 개체 생성할때 마다 가상 테이블 주소도 같이 가지고 있다
- 가상 테이블은 look-up 테이블 이라고도 불림
Q : Speak()함수 어디 있니 ??? A : 어디보자... 가상 테이블이 0xAAAAAAAA에 있고 두번째 함수니까 0xAAAAAAAE 에 존재하겠네...- 가상 테이블은 클래스에 virtual 멤버 함수가 하나라도 있어야만 생성 된다.
- virtual 키워드가 없다는 것은 그 클래스는 모든 멤버 함수가 정적 바인딩을 하기 때문에 가상 테이블이 필요 없다는 뜻이다.
- 소멸자도 멤버 함수다. 즉 정적바인딩이나 동적 바인딩이 된다는 것이다.
class Animal
{
public:
~Animal()
{
}
}
class Cat : public Aniaml
{
public:
~Cat()
{
delete Name;
}
}- 소멸자가 정적 바인딩 되면 문제 발생
// Cat 클래스의 소멸자도 정적바인딩 되어 있다. 그렇다는 뜻은...
Animal* animal = new Cat("coco");
// ~Cat() 소멸자가 아닌 ~Animal()의 소멸자가 호출되어 Memory Leak이 발생
delete animal;-
해결책은 virtual ~Animal()로 가상 소멸자를 만들어 주면 됨
- virtual ~Cat()도 넣어 주면 좋지만 사실 부모 소멸자가 가상이면 자식 소멸자도 자동으로 가상이 됨
- 하지만 명확하게 표현하기 위해 자식 소멸자인 ~Cat에서 앞에 virtual 붙이는게 좋음
- "모든 클래스의 소멸자는 가상으로 만들것"
- 상속을 안 해도??, 동적 메모리를 할당 안해도 ??,
- YES. 누군가 내 클래스를 언제 어떻게 사용할지 모르기 떄문에... 방어적으로 virtual 을 붙이는 것이 좋은 습관임.
- 부모가 이미 가상 소멸자로 만들었는데도???
- YES. 알아보기 쉽다는 점에서 넣는 것이 좋다.
- 상속을 안 해도??, 동적 메모리를 할당 안해도 ??,
- 모든 소멸자는 가상 소멸자로...
- 가상함수와 다형성은 따라가는 개념이다
-
다중 상속
- 가능하면 피하고 싶은...
- Java나 C#에서는 지원을 하지 않음.
- C++의 잊혀져 가는 흑마법
추상 클래스
- 인스턴스로 만들 수 없는 클래스
- 순수 가상 함수가 하나라도 있으면 추상 클래스
class Animal
{
public void Speak() = 0; // 순수 가상 함수
};-
순수 가상 함수
- 상속받는 클래스에서 반드시 구현 해야함.
- 추상 클래스를 받는 순간 순수 가상 함수를 구현해야 한다 안 그러면 개체를 생성 할 수 없음
- 추상 클래스를 받는 그 클래스는 vtable에 순수 가상 함수 주소를 위한 빈 공간이 생기고 사용자는 그 빈 공간을 순수 가상 함수를 구현 함으로서 채워야 한다.
-
인터페이스
- Java, C#에서는 interface 를 따로 지원함.
- C++에서는 따로 지원하지 않음.
class IFlyAble { public: virtual void Fly() = 0; }- 따라서 다음과 같이 임의의 규칙을 정의해 놓고 인터페이스를 흉내내는 "순수 추상 클래스"를 만들어야함.
- 추상 클래스로 만든다.
- 순수 가상 함수만 있어야 한다.
- 멤버 변수들은 없어야 한다.
- 클래스 이름은 I로 시작해야 한다.
mohadang