1. 가상 함수와 함수 재정의
1) 정의
가상 함수
- 가상 함수(virtual function):
virtual키워드로 선언된 멤버 함수로, 함수 호출을 실행 시간까지 미루도록 지시하여 동적 바인딩을 가능하게 함. - 동적 바인딩: 실행 시간에 함수 호출을 결정, 이를 통해 다형성을 실현.
함수 오버라이딩
- 함수 오버라이딩(function overriding): 파생 클래스에서 기본 클래스의 가상 함수와 동일한 이름의 함수를 선언하여 기본 클래스의 가상 함수를 재정의하는 것. 파생 클래스에서 오버라이딩한 함수가 호출되도록 동적 바인딩.
- 목적: 다형성을 제공하여, 파생 클래스의 객체를 통해 호출 시 파생 클래스의 함수를 실행.
- 특징
- 가상 함수 이름 , 매개 변수 타입과 개수 , 리턴 타입이 모두 일치
- 파생 클래스에서 virtual 생략 가능 . virtual 지시어도 상속됨
함수 재정의
- 함수 재정의 : 가상 함수를 재정의 하는 것이 아니라
virtual을 쓰지 않은 함수를 재정의한 경우, 컴파일 시간에 결정되어 단순히 호출되도록 정적 바인딩.
2) 예제 9-2 : 동적 바인딩과 정적 바인딩
class Base {
public:
virtual void virtualFunc() { cout << "Base::virtualFunc() called" << endl; } // 가상 함수
void nonVirtualFunc() { cout << "Base::nonVirtualFunc() called" << endl; } // 비가상 함수
};
class Derived : public Base {
public:
void virtualFunc() override { cout << "Derived::virtualFunc() called" << endl; } // 가상 함수 오버라이딩
void nonVirtualFunc() { cout << "Derived::nonVirtualFunc() called" << endl; } // 함수 재정의
};
int main() {
Derived d;
Base* pBase = &d; // 업캐스팅
// 동적 바인딩: Derived 클래스의 가상 함수가 호출됨
pBase->virtualFunc(); // 출력: Derived::virtualFunc() called
// 정적 바인딩: Base 클래스의 비가상 함수가 호출됨
pBase->nonVirtualFunc(); // 출력: Base::nonVirtualFunc() called
return 0;
}
3) 예제 : 오버라이딩을 통한 다형성
4) 예제 : 기본 클래스에서 파생 클래스의 함수를 호출
5) 점위 지정 연산자(::)를 이용한 기본 클래스의 가상 함수 호출
기본클래스::가상함수()형태로 기본 클래스의 가상 함수를 정적 바인딩으로 호출. 참고로, 정적 바인딩은 컴파일 시간에 결정되는 것이고, 동적 바인딩은 실행 시간에 결정되는 것이다.
3. 가상 소멸자
가상 소멸자의 필요성
- 가상 소멸자: 소멸자를
virtual키워드로 선언하여 동적 바인딩을 통해 파생 클래스의 소멸자가 호출되도록 함. - 목적: 기본 클래스의 포인터를 통해 파생 클래스 객체를 삭제할 때, 파생 클래스의 소멸자가 호출되어야 리소스 누수를 방지할 수 있음.
class Base {
public:
virtual ~Base() { cout << "~Base() called" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
~Derived() { cout << "~Derived() called" << endl; }
};
int main() {
Base* p = new Derived();
delete p; // ~Derived() -> ~Base() 호출
}4. 추상 클래스와 순수 가상 함수
추상 클래스
- 추상 클래스: 최소 하나의 순수 가상 함수를 가진 클래스. 직접 객체를 생성할 수 없음.
- 목적: 상속을 통해 파생 클래스에서 구현할 함수의 인터페이스를 제공.
class Shape {
public:
virtual void draw() = 0; // 순수 가상 함수
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() override { cout << "Circle" << endl; }
};
int main() {
Shape* p = new Circle();
p->draw(); // Circle 출력
delete p;
}5. 예제
예제 9-1: 파생 클래스에서 함수 재정의
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
void f() { cout << "Base::f() called" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void f() { cout << "Derived::f() called" << endl; }
};
int main() {
Derived d;
d.f(); // Derived::f() 호출
Base* pBase = &d; // 업캐스팅
pBase->f(); // Base::f() 호출
}예제 9-2: 오버라이딩과 가상 함수 호출
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
virtual void f() { cout << "Base::f() called" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void f() override { cout << "Derived::f() called" << endl; }
};
int main() {
Derived d;
Base* pBase = &d; // 업캐스팅
pBase->f(); // Derived::f() 호출 (동적 바인딩)
}예제 9-3: 상속이 반복되는 경우 가상 함수 호출
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
virtual void f() { cout << "Base::f() called" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void f() override { cout << "Derived::f() called" << endl; }
};
class GrandDerived : public Derived {
public:
void f() override { cout << "GrandDerived::f() called" << endl; }
};
int main() {
GrandDerived g;
Base* pBase = &g;
Derived* pDerived = &g;
GrandDerived* pGrand = &g;
pBase->f(); // GrandDerived::f() 호출 (동적 바인딩)
pDerived->f(); // GrandDerived::f() 호출 (동적 바인딩)
pGrand->f(); // GrandDerived::f() 호출
}예제 9-4: 범위 지정 연산자(::)를 이용한 기본 클래스의 가상 함수 호출
#include <iostream>
using namespace std;
class Shape {
public:
virtual void draw() { cout << "--Shape--" << endl; }
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() override {
Shape::draw(); // 기본 클래스의 draw() 호출
cout << "Circle" << endl;
}
};
int main() {
Circle circle;
Shape* pShape = &circle;
pShape->draw(); // --Shape--Circle 출력 (동적 바인딩)
pShape->Shape::draw(); // --Shape-- 출력 (정적 바인딩)
}예제 9-6: 소멸자를 가상 함수로 선언
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
virtual ~Base() { cout << "~Base()" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
~Derived() { cout << "~Derived()" << endl; }
};
int main() {
Derived* dp = new Derived();
Base* bp = new Derived();
delete dp; // ~Derived() -> ~Base() 호출
delete bp; // ~Derived() -> ~Base() 호출
}예제 9-7: 추상 클래스를 상속받는 파생 클래스 구현 연습
#include <iostream>
using namespace std;
class Calculator {
protected:
int a, b;
virtual int calc(int a, int b) = 0; // 순수 가상 함수
public:
void input() {
cout << "정수 2개를 입력하세요>> ";
cin >> a >> b;
}
void run() {
input();
cout << "계산된 값은 " << calc(a, b) << endl;
}
};
class Adder : public Calculator {
protected:
int calc(int a, int b) override {
return a + b;
}
};
class Subtractor : public Calculator {
protected:
int calc(int a, int b) override {
return a - b;
}
};
int main() {
Adder adder;
Subtractor subtractor;
adder.run(); // 덧셈 결과 출력
subtractor.run(); // 뺄셈 결과 출력
}
주니어 개발자