8장 요점

상속

상속

C++의 클래스 상속

부모 클래스의 멤버들을 자식 클래스에 물려받게 하여 자식 클래스가 부모 클래스의 멤버에 접근이 가능하도록 하는 것
부모의 유전자를 물려받은 개념

⚠️ 자식이 부모의 유전자는 물려받았지만, 자식의 비밀은
모르기 때문에 부모클래스는 자식클래스의 멤버에는 접근할 수 없다.

선언

class Subject{ // 부모 클래스
};
class Korean : public Subject{ // 자식 클래스
    // 접근지정자는 private, protected도 가능하다.
};

사용

상속을 통해 부모 클래스의 멤버가 자식 클래스의 멤버로 확장된다.
ex) 부모클래스(Subject)에 getPrint(); 함수가 있는 가정

int main(){
	Korean k;
    k.getPrint();
}    

⚠️부모클래스의 private멤버는 자식 클래스의 멤버함수로 접근은 불가능하다.
⚠️접근을 위해서는 부모 클래스에 접근을 위한 함수를 구현해야 한다.
public멤버는 어디서든 자식 클래스가 접근이 가능하다.

상속과 객체 포인터

업 캐스팅

자식 클래스의 객체를 부모 클래스의 포인터로 가리키는 것
자식 클래스의 객체를 부모 클래스의 객체처럼 다룰 수 있게 한다.

	Korean k;
    Korean *pK = &k;
    Subject *pBase = pK; // 업캐스팅 
    // 원래 형태 = Subject *pBase = (Subject*)pK;
    // (Subject*)는 생략이 가능하다.

⚠️하지만, 자식 클래스처럼 보이는 부모클래스 이므로 자식 클래스의 멤버에는 접근이 불가능하다.

다운 캐스팅

부모 클래스 포인터가 가리키는 객체를 자식 클래스의 포인터로
가리키는 것

	Korean k;
    Korean *pK = &k;
    Subject *pSub = pK; // 업캐스팅 
    pK = (Subject *)pSub; // 다운 캐스팅
    // 다운 캐스팅은 (Subject*)를 생략해서는 안되고 꼭 명시해야한다.
    // 강제로 타입을 바꾸는 개념이기 때문이다.

⚠️다운 캐스팅의 경우, 부모 클래스의 멤버에 접근이 가능하다.
(접근지정자에 따라 달리진다.)

protected

❗️private과 다르게
protected로 지정된 멤버는 파생 클래스에게 접근을 허용한다.
❗️public과 다르게
외부에서의 접근은 허용하지 않는다.

상속과 생성자, 소멸자

자식 클래스 객체 생성시 부모 클래스와 자식 클래스의 생성자 둘다 실행되고 소멸자 또한 둘다 실행된다.
❗️순서
생성자(부모) -> 생성자(자식) -> 소멸자(자식) -> 소멸자(부모)

❓ 그러면 객체 생성시 매개변수 처리는 어떻게 할까?
1. 자식, 부모 둘다 생성자 함수를 만들지 않은 경우
=> 둘다 암묵적으로 기본 생성자 함수가 호출된다.
2. 자식 생성자는 기본적으로 부모의 기본 생성자 함수를 호출한다.
=> 만약, 부모 생성자에 기본 생성자 외에 다른 생성자가 있으면 다른 생성자는 호출되지 않는다.
⚠️ 부모 클래스에 기본 생성자가 없고, 다른 생성자만 있다면 오류 발생
3. 자식 생성자가 부모 생성자 중 기본 생성자가 아닌 다른 생성자를 호출하고 싶다면 명시해줘야한다.

ex) Korean(int sum, int student) : Subject(sum / student){}

public, private, protected 상속

상속할 때, 부모클래스의 접근지정자
public => 부모클래스의 protected, public은 접근 지정 변경 없이 자식 클래스에 그대로 상속
private => 부모클래스의 protected, public은 접근 지정이 private이 되어 자식 클래스에 상속
protected => 부모클래스의 protected, public은 접근 지정이 protected이 되어 자식 클래스에 상속
⚠️ 접근지정자 생략시 자동으로 private이 된다.

다중 상속

자식은 엄마, 아빠의 유전자를 모두 물려받는 개념
클래스도 여러 부모 클래스를 상속 받을 수 있다.
선언

class Child : public Mom, public Daddy{};

가상 상속

⚠️다중 상속의 문제점 : 중복 상속으로 인한 모호성 문제 발생
이 문제를 해결하기 위해 도입된 것이 가상 상속이다.
컴파일러에게 자식클래스의 객체가 생성될 때 기본 클래스의 멤버 공간을 오직 한 번만 할당한다.
이미 할당되어 있다면 할당된 공간을 공유하도록 지시한다.
클래스 상속이 다이아몬드 구조일 때 주로 발생

그림 설명 (이런 느낌🙄)

명품 C++프로그래밍 책
https://book.naver.com/bookdb/book_detail.naver?bid=13395206

⚠️ 주의 ⚠️
1. 여기서부터는 실습문제 정답입니다.
2.제가 작성한 정답이 틀릴 수 있습니다. 혹시 틀린게 있다면 댓글로 남겨주시면 감사히 수정하겠습니다.
3. C++를 공부하시는 학생이시라면 보시기 전에 직접 꼭 한 번 풀어보세요!

실습 문제 8 - 1, 2 (Circle 클래스)
문제 : 1
Circle클래스를 상속받은 NamedCircle클래스 완성하기

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Circle{
    int radius;
public:
    Circle(int radius = 0) {this->radius = radius;}
    int getRadius() { return radius;}
    void setRadius(int radius) {this->radius = radius;}
    double getArea() {return 3.14 * radius * radius;}
};

class NamedCircle:public Circle{
    string name;
public:
    NamedCircle(int radius, string name) : Circle(radius) {
        this->name = name;
    }
    void show(){
        cout << "반지름이 " << getRadius() << "인 " << name << endl;
    }
};

int main()
{
    Named
Circle waffle(3, "waffle");
    waffle.show();
}

 

문제 : 2
NamedCircle클래스와 main함수 등 필요한 함수를 만들어서 출력 만들어내기

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Circle{
    int radius;
public:
    Circle(int radius = 0) {this->radius = radius;}
    int getRadius() { return radius;}
    void setRadius(int radius) {this->radius = radius;}
    double getArea() {return 3.14 * radius * radius;}
};

class NamedCircle:public Circle{
    string name;
public:
    NamedCircle(){}
    NamedCircle(int radius, string name) : Circle(radius) {
        this->name = name;
    }
    void show(){
        cout << "반지름이 " << getRadius() << "인 " << name << endl;
    }
    void setName(string name){
        this->name = name;
    }
    string getName(){
        return name;
    }
};

int main()
{
    NamedCircle pizza[5];
    double max = 0;
    int maxIndex = 0;
    cout << "5 개의 정수 반지름과 원의 이름을 입력하세요" << endl;
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        string name;
        int radius;
        cout << i + 1 << ">> ";
        cin >> radius >> name;
        pizza[i].setName(name);
        pizza[i].setRadius(radius);
        if(pizza[i].getArea() > max)
        {
            max = pizza[i].getArea();
            maxIndex = i;
        }
    }
    cout << "가장 면적이 큰 피자는 " << pizza[maxIndex].getName() << "입니다" << endl;
}

 
실습 문제 8 - 3, 4 (Point클래스)
문제 : 1
Point클래스 상속받는 ColorPoint 클래스 완성하기

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Point{
    int x, y;
public:
    Point(int x, int y) {this->x = x; this->y = y;}
    int getX(){return x;}
    int getY(){return y;}
protected:
    void move(int x, int y) {this->x = x; this->y = y;}
};

class ColorPoint : public Point{
    string color;
public:
    ColorPoint(int x, int y, string color) : Point(x, y){
        this->color = color;
    }
    void setPoint(int x, int y) {move(x, y);}
    void setColor(string color) {this->color = color;}
    void show(){
        cout << color << "색으로 (" << getX() << ", " << getY() << ")에 위치한 점입니다." << endl;
    }
};

int main()
{
    ColorPoint cp(5, 5, "RED");
    cp.setPoint(10, 20);
    cp.setColor("BLUE");
    cp.show();
}

문제 : 4 main함수가 실행되도록 ColorPoint클래스 완성

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Point{
    int x, y;
public:
    Point(int x, int y) {this->x = x; this->y = y;}
    int getX(){return x;}
    int getY(){return y;}
protected:
    void move(int x, int y) {this->x = x; this->y = y;}
};

class ColorPoint : public Point{
    string color;
public:
    ColorPoint(int x = 0, int y = 0, string color = "BLACK") : Point(x, y){
        this->color = color;
    }
    void setPoint(int x, int y) {move(x, y);}
    void setColor(string color) {this->color = color;}
    void show(){
        cout << color << "색으로 (" << getX() << ", " << getY() << ")에 위치한 점입니다." << endl;
    }
};

int main()
{
    ColorPoint zeroPoint;
    zeroPoint.show();
    
    ColorPoint cp(5, 5, "RED");
    cp.setPoint(10, 20);
    cp.setColor("BLUE");
    cp.show();
}

 

실습 문제 8 - 5, 6 (BaseArray 클래스)
문제 : 1
BaseArray를 상속받아 MyQueue클래스 완성하기

#include <iostream>
using namespace std;

class BaseArray{
private:
    int capacity;
    int *mem;
protected:
    BaseArray(int capacity = 100){
        this->capacity = capacity;
        mem = new int[capacity];
    }
    ~BaseArray(){delete [] mem;}
    void put(int index, int val) {mem[index] = val;}
    int get(int index) {return mem[index];}
    int getCapacity(){return capacity;}
};

class MyQueue : protected BaseArray{
    int front;
    int rear;
public :
    MyQueue(int capacity) : BaseArray(capacity){ front = 0; rear = 0;}
    void enqueue(int val) {
        if(rear >= getCapacity()){
            cout << "더 이상 넣을 수 없습니다." << endl;
            return;
        }
        if(front > rear)
            front = 0;
        put(rear++, val);
    }
    int capacity() { return getCapacity(); }
    int length() { return rear; }
    int dequeue(){
        rear--;
        return get(front++);
    }
};

int main()
{
    MyQueue mQ(100);
    int n;
    cout << "큐에 삽입할 5개의 정수를 입력하라>> ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cin >> n;
        mQ.enqueue(n);
    }
    cout << "큐의 용량:" << mQ.capacity() << ", 큐의 크기:" << mQ.length() << endl;
    cout << "큐의 원소를 순서대로 제거하여 출력한다>> ";
    while (mQ.length() != 0) {
        cout << mQ.dequeue() << ' ';
    }
    cout << endl << "큐의 현재 크기 : " << mQ.length() << endl;
}

 

문제 : 6
BaseArray를 상속받아 MyStack클래스 완성하기

#include <iostream>
using namespace std;

class BaseArray{
private:
    int capacity;
    int *mem;
protected:
    BaseArray(int capacity = 100){
        this->capacity = capacity;
        mem = new int[capacity];
    }
    ~BaseArray(){delete [] mem;}
    void put(int index, int val) {mem[index] = val;}
    int get(int index) {return mem[index];}
    int getCapacity(){return capacity;}
};

class MyStack : protected BaseArray{
    int tos;
public :
    MyStack(int capacity) : BaseArray(capacity){ tos = 0; }
    void enqueue(int val) { put(tos++, val); }
    int capacity() { return getCapacity(); }
    int length() { return tos; }
    int dequeue(){ return get(--tos);}
};

int main()
{
    MyStack mQ(100);
    int n;
    cout << "스택에 삽입할 5개의 정수를 입력하라>> ";
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        cin >> n;
        mQ.enqueue(n);
    }
    cout << "스택의 용량:" << mQ.capacity() << ", 스택의 크기:" << mQ.length() << endl;
    cout << "스택의 원소를 순서대로 제거하여 출력한다>> ";
    while(mQ.length() != 0)
    {
        cout << mQ.dequeue() << ' ';
    }
    cout << endl << "스택의 현재 크기 : " << mQ.length() << endl;
    
}

 
실습 문제 8 - 7
문제 : BaseMemory클래스를 상속받는 ROM, Ram클래스 완성하기

#include <iostream>
using namespace std;

class BaseMemory{
    char *mem;
protected:
    BaseMemory(int size) { mem = new char[size];}
    void setInit(char a[], int index){
        for(int i = 0; i < index; i++)
        {
            mem[i] = a[i];
        }
    }
    void setChar(int i, char c) { mem[i] = c; }
    char getChar(int i) { return mem[i]; }
};
class ROM : protected BaseMemory{
public:
    ROM(int size, char a[], int index) : BaseMemory(size){
        setInit(a, index);
    }
    char read(int i){ return getChar(i); }
};
class RAM : protected BaseMemory{
public:
    RAM(int size) : BaseMemory(size){}
    void write(int i, char c) { setChar(i, c); }
    char read(int i) { return getChar(i); }
};

int main()
{
    char x[5] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    ROM biosROM(1024*10, x, 5);
    RAM mainMemory(1024 * 1024);
    for(int i = 0; i < 5; i++) mainMemory.write(i, biosROM.read(i));
    for(int i = 0; i < 5; i++) cout << mainMemory.read(i);
}

 
실습 문제 8 - 8
문제 : 클래스와 상속을 이용해 프린터 완성하기

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Printer{
    string model;
    string manufacturer;
    int printedCount = 0;
    int availableCount;
public:
    Printer(string model, string manufacturer, int availableCount){
        this->model = model;
        this->manufacturer = manufacturer;
        this->availableCount = availableCount;
    }
    bool print(int pages){
        if(availableCount - pages > 0)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
    void setPrintedCount(int pages){
        printedCount = pages;
    }
    int getAvailableCount(){
        availableCount -= printedCount;
        printedCount = 0;
        return availableCount;
    }
    string getModel(){
        return model;
    }
    string getManufacturer(){
        return manufacturer;
    }
};

class InkJetPrinter : public Printer{
    int availableInk;
public:
    InkJetPrinter(string model, string manufacturer, int availableCount, int availableInk)
    : Printer(model, manufacturer, availableCount) {this->availableInk = availableInk;}
    bool printInkJet(int pages){
        if(availableInk - pages > 0)
            return true;
        return false;
    }
    bool printing(int pages)
    {
        if(!print(pages)){
            cout << "용지가 부족하여 프린트할 수 없습니다." << endl;
            return false;
        }
        if(!printInkJet(pages)){
            cout << "잉크가 부족하여 프린트할 수 없습니다." << endl;
            return false;
        }
        setPrintedCount(pages);
        availableInk -= pages;
        return true;
    }
    void show(){
        cout << getModel() << ", " << getManufacturer() << ", 남은 종이 "
        << getAvailableCount() << "장, 남은 잉크 " << availableInk << endl;
    }
};

class LaserPrinter : public Printer{
    int availableToner;
public:
    LaserPrinter(string model, string manufacturer, int availableCount, int availableToner)
    : Printer(model, manufacturer, availableCount) {this->availableToner = availableToner;}
    bool printLaserPrint(int pages){
        if(availableToner - 1 > 0)
            return true;
        return false;
    }
    bool printing(int pages)
    {
        if(!print(pages)){
            cout << "용지가 부족하여 프린트할 수 없습니다." << endl;
            return false;
        }
        if(!printLaserPrint(pages)){
            cout << "잉크가 부족하여 프린트할 수 없습니다." << endl;
            return false;
        }
        setPrintedCount(pages);
        availableToner -= 1;
        return true;
    }
    void show(){
        cout << getModel() << ", " << getManufacturer() << ", 남은 종이 "
        << getAvailableCount() << "장, 남은 잉크 " << availableToner << endl;
    }
};

int main()
{
    char chk;
    InkJetPrinter *iJ;

    iJ = new InkJetPrinter("Officejet V40", "HP", 5, 10);
    LaserPrinter *lP;
    lP = new LaserPrinter("SCX-6x45", "삼성전자", 3, 20);
    cout << "현재 작동중인 2 대의 프린터는 아래와 같다" << endl;
    cout << "잉크젯 : "; iJ->show();
    cout << "레이저 : "; lP->show();
    int print;
    int pages;
    while(true)
    {
        cout << "프린터(1: 잉크젯, 2:레이저)와 매수 입력>>";
        cin >> print >> pages;
        if(print == 1)
        {
            if(iJ->printing(pages)){
                cout << "프린트하였습니다." << endl;
            }

        }
        else if(print == 2)
        {
            if(lP->printing(pages)){
                cout << "프린트하였습니다." << endl;
            }
        }
        iJ->show();
        lP->show();

        cout << "계속 프린트 하시겠습니까(y/n)>>";
        cin >> chk;
        if(chk == 'n'){
            break;
        }
        cout << endl;
    }

    delete lP;
    delete iJ;
}

 

실습 문제 8 - 9
문제 : 비행기 예약프로그램 작성

Airplane.h

#ifndef UNTITLED3_AIRPLANE_H
#define UNTITLED3_AIRPLANE_H
using namespace std;

class Console{
    static int num;
    static string name;
    static int scheduleNum;
    static int seatNum;
public:
    static int setNum();
    static int setScheduleNum();
    static int setSeatNum();
    static string setName();
    static void Run();
    static void bookOrCancel();
};

class Seat{
    string seatName;
public:
    Seat();
    string getSeatName();
    void setSeatName(string seatName);
};
class Schedule : public Seat{
    Seat *seats;
public:
    Schedule();
    ~Schedule();
    void showSeat();
    Seat& getSeat(int index);
    void setSeat(int index, string seatName);
};
class AirlineBook : public Schedule, public Console{
    Schedule *schedules;
    int pickNum;
    int scheduleNum;
    string inputName;
public:
    AirlineBook();
    ~AirlineBook();
    void pick();
    void showSchedule();
    Schedule& getSchedule(int index);
};

#endif //UNTITLED3_AIRPLANE_H

 
Airplane.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include "Airplane.h"
using namespace std;
int Console::num = 0;
string Console::name;
int Console::scheduleNum = 0;
int Console::seatNum = 0;

int Console::setNum() {
    cin >> num;
    return num;
}
int Console::setScheduleNum() {
    cin >> scheduleNum;
    return scheduleNum;
}
int Console::setSeatNum() {
    cin >> seatNum;
    return seatNum;
}
string Console::setName() {
    cin >> name;
    return name;
}

void Console::Run() {
    cout << endl << "예약:1, 취소:2, 보기:3, 끝내기:4>>";
}

void Console::bookOrCancel() {
    cout << "07시:1, 12시:2, 17시:3>>";
}

Seat::Seat(){
    seatName = "---";
}

string Seat::getSeatName() {
    return seatName;
}

void Seat::setSeatName(string seatName) {
    this->seatName = seatName;
}

Schedule::Schedule() {
    seats = new Seat[8];
}
Schedule::~Schedule() {
    delete [] seats;
}
void Schedule::showSeat() {
    for(int i = 0; i < 8; i++){
        cout << "\t" << seats[i].getSeatName();
    }
    cout << endl;
}
Seat& Schedule::getSeat(int index){
    return this->seats[index];
}
void Schedule::setSeat(int index, string seatName){
    this->setSeatName(seatName);
}

AirlineBook::AirlineBook() {
    cout << "***** 한성항공에 오신것을 환영합니다 *****" << endl;
    schedules = new Schedule[3];
}

AirlineBook::~AirlineBook() {
    delete [] schedules;
}
Schedule& AirlineBook::getSchedule(int index){
    return this->schedules[index];
}

void AirlineBook::pick() {
    while(true){
        Run();
        pickNum = setNum();
        if(pickNum == 1){
            while(true){
                bookOrCancel();
                scheduleNum = setScheduleNum();
                if(scheduleNum == 1){
                    cout << "07시:";
                    this->schedules[scheduleNum - 1].showSeat();
                    cout << "좌석 번호>> ";
                    pickNum = setNum();
                    cout << "이름 입력>> ";
                    inputName = setName();
                    this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).setSeatName(inputName);
                    break;
                }
                else if(scheduleNum == 2){
                    cout << "12시:";
                    this->schedules[scheduleNum - 1].showSeat();
                    cout << "좌석 번호>> ";
                    pickNum = setNum();
                    cout << "이름 입력>> ";
                    inputName = setName();
                    this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).setSeatName(inputName);
                    break;
                }
                else if(scheduleNum == 3){
                    cout << "17시:";
                    this->schedules[scheduleNum - 1].showSeat();
                    cout << "좌석 번호>> ";
                    pickNum = setNum();
                    cout << "이름 입력>> ";
                    inputName = setName();
                    this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).setSeatName(inputName);
                    break;
                }
                else{
                    cout << "잘못된 입력입니다. 다시 입력해주세요" << endl;
                }
            }
        }
        else if(pickNum == 2){
            while(true){
                bookOrCancel();
                scheduleNum = setScheduleNum();
                if(scheduleNum == 1){
                    cout << "07시:";
                    this->schedules[scheduleNum - 1].showSeat();
                    cout << "좌석 번호>> ";
                    pickNum = setNum();
                    cout << "이름 입력>> ";
                    inputName = setName();
                    if(this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).getSeatName() == inputName)
                        this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).setSeatName("---");
                    break;
                }
                else if(scheduleNum == 2){
                    cout << "12시:";
                    this->schedules[scheduleNum - 1].showSeat();
                    cout << "좌석 번호>> ";
                    pickNum = setNum();
                    cout << "이름 입력>> ";
                    inputName = setName();
                    if(this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).getSeatName() == inputName)
                        this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).setSeatName("---");
                    break;
                }
                else if(scheduleNum == 3){
                    cout << "17시:";
                    this->schedules[scheduleNum - 1].showSeat();
                    cout << "좌석 번호>> ";
                    pickNum = setNum();
                    cout << "이름 입력>> ";
                    inputName = setName();
                    if(this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).getSeatName() == inputName)
                        this->schedules[scheduleNum - 1].getSeat(pickNum - 1).setSeatName("---");
                    break;
                }
                else{
                    cout << "잘못된 입력입니다. 다시 입력해주세요" << endl;
                }
            }
        }
        else if(pickNum == 3){
            showSchedule();
        }
        else if(pickNum == 4){
            cout << "예약 시스템을 종료합니다.";
            break;
        }
        else
            cout << "잘못된 입력입니다. 다시 입력해주세요" << endl;
    }
}

void AirlineBook::showSchedule() {
    cout << "07시: ";
    this->schedules[0].showSeat();
    cout << "12시: ";
    this->schedules[1].showSeat();
    cout << "17시: ";
    this->schedules[2].showSeat();
}

 
main.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include "Airplane.h"
using namespace std;

int main()
{
    AirlineBook* a;
    a = new AirlineBook;
    a->pick();
    delete a;
}