주제
- 이 강의의 주제는 C++ 객체지향 프로그래밍의 핵심 요소들을 통합적으로 이해하고 응용하는 것입니다.
- 특히 추상 클래스와 인터페이스, 다형성 구현, 캡슐화, 상속, 연산자 오버로딩, static과 싱글톤 패턴을 포함한 OOP 구조 전반을 정리하며, 실전 예제를 통해 구현 원리를 설명합니다.
- 객체지향 프로그래밍의 기초부터 실제 게임 개발 등에서 자주 활용되는 싱글톤 구조까지 포괄적으로 마무리하는 파트입니다.
개념
1. 객체지향 프로그래밍(OOP)의 4대 핵심
| 개념 | 설명 |
|---|
| 캡슐화(Encapsulation) | 데이터와 기능을 하나의 클래스에 묶고, 외부 접근을 제한하여 안정성을 확보 |
| 상속(Inheritance) | 기존 클래스의 속성과 기능을 새로운 클래스가 물려받아 재사용 가능 |
| 다형성(Polymorphism) | 동일한 인터페이스로 다양한 객체를 다룰 수 있게 하여 유연한 코드 구조 제공 |
| 추상화(Abstraction) | 객체의 내부 구현을 숨기고, 중요한 기능만을 외부에 노출함 |
용어정리
| 용어 | 설명 |
|---|
| 추상 클래스 | 순수 가상 함수를 포함하며, 인스턴스화될 수 없는 클래스 |
| 순수 가상 함수 | virtual void 함수명() = 0; 형태로 정의되어, 반드시 파생 클래스에서 구현해야 함 |
| 인터페이스 | 순수 가상 함수만으로 구성된 클래스. 기능의 틀(스펙)을 제공 |
| 다형성 | 같은 인터페이스로 다른 타입의 객체를 제어하며, 실제 객체의 타입에 따라 동작이 달라짐 |
| 오버라이딩 | 상속받은 함수를 자식 클래스에서 재정의하여 다른 동작을 수행하도록 하는 것 |
| 연산자 오버로딩 | 연산자(= 등)의 동작을 클래스에 맞게 새롭게 정의하는 것 |
| static | 클래스 수준에서 공유되는 변수 또는 함수. 인스턴스를 만들지 않아도 접근 가능 |
| 싱글톤 패턴 | 클래스의 인스턴스를 하나로 제한하여 전역에서 공유하는 디자인 패턴 |
코드 분석
📌 1. 추상 클래스 정의
class Object
{
public:
virtual void Shout() = 0;
};
Object 클래스는 순수 가상 함수 Shout()를 포함하므로 추상 클래스입니다.- 추상 클래스는 인스턴스를 생성할 수 없고, 반드시 상속받은 자식 클래스에서 해당 함수(
Shout)를 구현해야 합니다.
- 이 구조를 통해 다형성을 구현할 수 있습니다.
📌 2. 인터페이스 구현
class IFly
{
virtual void Fly() = 0;
virtual void Land() = 0;
public:
};
IFly는 인터페이스 클래스입니다. 모든 멤버 함수가 순수 가상 함수로 선언되어 있습니다.- 인터페이스는 클래스가 따라야 하는 약속(스펙) 을 정의합니다.
- 이를 상속받은 클래스는 반드시
Fly()와 Land()를 구현해야 합니다.
📌 3. 다중 상속을 통한 다형성 구현
class Player : public Object, public IFly
{
public:
Player() {}
~Player() {}
virtual void Shout() override
{
}
virtual void Fly() override
{
}
virtual void Land() override
{
}
void Move() {}
void SetHP(int hp) { this->hp = hp; }
private:
int hp;
};
Player 클래스는 Object, IFly 두 클래스를 다중 상속합니다.Shout, Fly, Land 함수는 오버라이딩(override) 되어 다형성을 실현합니다.hp 변수는 private으로 선언되어 외부에서 직접 접근할 수 없으며, SetHP()를 통해 간접 설정하게 하여 캡슐화가 적용되어 있습니다.
📌 4. 연산자 오버로딩
Player& operator=(const Player& other)
{
if (this != &other)
{
this->hp = other.hp;
}
return *this;
}
- 대입 연산자(
=)를 오버로딩하여 Player 객체 간 복사를 정의합니다.
this != &other는 자기 자신에 대한 대입을 방지합니다.*this를 반환함으로써 a = b = c 같은 연쇄 대입이 가능해집니다.
📌 5. Static과 싱글톤
🔹 정적 멤버
class Marine
{
public:
static int attackPower;
static void SetAttackPower(int power) { attackPower = power; }
};
int Marine::attackPower = 0;
attackPower는 모든 객체가 공유하는 정적 멤버 변수입니다.Marine::SetAttackPower()는 객체 없이 호출 가능한 정적 함수로, 클래스 자체에서 동작합니다.
🔹 싱글톤 패턴
class UserManager
{
public:
static UserManager* GetInstance()
{
static UserManager instance;
return &instance;
}
void AddUser() { userCount++; }
int GetUserCount() { return userCount; }
private:
int userCount = 0;
};
GetInstance() 함수는 내부에 static UserManager instance를 생성하여, 단 한 번만 객체가 생성되도록 보장합니다.- 전역에서 동일한
UserManager 객체를 공유하여 사용하게 됩니다.
📌 6. 다형성 테스트 실행 예
void FlyTest(IFly* fly)
{
fly->Fly();
fly->Land();
}
int main()
{
Player p1;
p1.SetHP(100);
p1.Fly();
p1.Land();
FlyTest(&p1);
return 0;
}
FlyTest(IFly* fly) 함수는 인터페이스 포인터를 인자로 받기 때문에, 실제로 어떤 객체든 IFly를 구현했다면 호출 가능합니다.Player 객체는 IFly를 상속받았기 때문에 전달이 가능하며, 내부 구현에 따라 Fly()와 Land()가 호출됩니다.
핵심
- 객체지향의 네 가지 핵심(캡슐화, 상속, 다형성, 추상화)을 직접 구현해보는 실습 중심의 마무리 강의입니다.
- 추상 클래스와 인터페이스를 통해 다형성을 구현하며, 클래스 구조의 유연성을 확보합니다.
- 캡슐화를 통해 데이터 보호와 인터페이스 제공 방식을 학습합니다.
- 연산자 오버로딩을 통해 객체 간 대입 연산을 정의하고, 연쇄 대입도 가능하게 합니다.
- static 키워드를 통해 공통된 값의 공유 및 클래스 함수 구현 방식을 익히고,
- 싱글톤 패턴을 통해 단일 객체 생성 및 전역 관리 기법을 실제로 구현합니다.
- 이 모든 요소들은 추상적 이론이 아닌, 실제 예제와 실행 흐름을 통해 구성되어 게임 개발, 유틸리티 매니저 등 실전 설계에 필요한 기반이 됩니다.
