윤성우 열혈 C++ 프로그래밍 8장) 상속과 다형성(virtual 함수, virtual 소멸자, 순수 가상함수, 추상 클래스)

객체 지향에서 제일 중요하다는 상속과 다형성에 대해 정리해보고자 한다!

 

(혹시 저작권에 문제가 있다면 수정하겠습니다!! 개인적인 공부용으로 정리함을 알려드립니당)

 

https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001589147

윤성우의 열혈 C++ 프로그래밍 | 윤성우 - 교보문고

 

객체 포인터 변수와 상속

AAA형 포인터 변수는 AAA 객체 또는 AAA를 직접 혹은 간접적으로 상속하는 모든 객체를 가리킬 수 있다.

👻 참조자에 대해서도 동일하게 적용된다 👻

ex)  (상속관계) Person  - Studen - PartimeStudent

Person * ptr1 = new Student();
Person * ptr1 = new PartTimeStudent();
Student * ptr3 = new PartTimeStudent();

 

함수 오버라이딩

오버라이딩된 기초 클래스의 함수는 오버라이딩을 한 유도 클래스의 함수에 가려진다.

*함수 오버로딩 : 매개변수의 자료형 및 개수가 다르면 전달되는 인자에 따라 호출되는 함수가 결정

 

포인터 자료형 기준

C++ 컴파일러는 포인터 연산의 가능성 여부를 판단할 때, 포인터의 자료형을 기준으로 판단하지, 실제 가리키는 객체의 자료형을 기준으로 판단하지 않는다.

ex1) (상속관계) Base - Derived

Base * bptr = new Derived();  // (o)
bptr -> DerivedFunc(); 	// (x)

Base * bptr = new Derived(); //(o)
Derived *dptr = bptr;   //(x)

Derived * dptr = new Derived(); //(o)
Base * bptr = dptr;   //(o)

 

ex2) (상속관계) First - Second - Third

Third * tptr = new Third();
Second * sptr = tprt;
First * fptr = sptr;

tprt -> FirstFunc(); //(O)
tprt -> SecondFunc(); //(O)
tprt -> ThirdFunc(); //(O)

sprt -> FirstFunc(); //(O)
sprt -> SecondFunc(); //(O)
sprt -> ThirdFunc(); //(x)

fprt -> FirstFunc(); //(O)
fprt -> SecondFunc(); //(x)
fprt -> ThirdFunc(); //(x)

 

가상(Virtual) 함수

: 함수 호출시 포인터의 자료형이 아닌 포인터 변수가 실제로 가리키는 객체를 참조하여 호출의 대상이 결정된다.

- 가상함수가 하나 선언되고 나면, 이 함수를 오버라이딩 하는 함수도 가상함수가 된다. 

즉, FIrst 클래스의 Func함수가 virtual로 선언되면 Second와 Third 클래스의 Func함수도 virtual로 선언된다. 

 

- 소멸자에도 virtual을 붙여줘야 할 때가 있다.(가상 소멸자 - vritual destructor)

 

상속의 이유 : 상속을 통해 연관된 일련의 클래스에 대해 공통적인 규약을 정의할 수 있다. 

 

순수 가상함수와 추상 클래스

순수 가상함수 : 함수의 몸체가 정의되지 않는 함수

추상 클래스 : 하나 이상의 멤버함수를 순수 가상함수로 선언한 클래

class A{
public: 
	virtual void ShowInfo() const = 0;
    }

클래스 중에서 객체 생성을 목적으로 정의하지 않는 클래스의 경우 가상함수를 순수 가상함수로 선언하여 객체의 생성을 문법적으로 막는 것이 좋다.

 

다항성(Polymorphism)

: 모습은 같은데 형태는 다르다. 

ex) 포인터 변수 ptr이 가리키는 객체에 동일한 함수를 실행시켜도(ptr->Func()) Base 클래스 객체인지 Derived 클래스 객체인지에 따라 같은 문장도 결과가 달라진다.

 

가상 소멸자(Virtual Destructor)

객체의 소멸과정에서 delete 연산자에 사용된 포인터 변수의 자료형에 상관없이 모든 소멸자가 호출되어야 할 경우 virtual 선언을 추가해준다.

- 기초 클래스의 소멸자만 virtual을 선언하면 상속되는 유도 클래스의 소멸자들도 모두 가상 소멸자로 선언된다.

- 가상소멸자 호출 시, 맨 아래 유도 클래스의 소멸자가 대신 호출되면서 기초 클래스의 소멸자가 순차적으로 호출된다.

ex) (상속관계) First - Second

First * ptr = new Second("simple", "complex");
delete ptr;

 

객체의 소멸을 First형 포인터에 명령하면 First 클래스의 소멸자만 호출되어 메모리 누수가 생긴다.

→ 이럴 때 가상 소멸자를 사용해야 한다!

 

+ 생각해보기 

ex) (상속관계) First - Second - Thrid

void Func(const First &ref){//}

1. 인자 : First 객체 또는 First 객체를 상속하는 클래스 객체

2. 객체의 실제 자료형에 상관없이 First 클래스에 정의된 함수만 호출(virtual이 없으므로)