추상 클래스(abstract class)

최소 하나의 순수 가상 함수를 가진 클래스를 추상 클래스라고 말하고, 불완전한 클래스이다. 그러므로 추상 클래스의 객체(인스턴스)를 생성할 수 없다.

포인터 변수는 가능하다.

Shape shape; // 컴파일 오류
Shape *p = new Shape(); // 컴파일 오류

Shape *p; // 추상 클래스의 포인터 선언으로 오류x

순수 가상 함수(pure virtual function)

순수 가상 함수는 함수의 코드가 없고 선언만 있는 가상 함수를 뜻하고, 멤버 함수의 원형 뒤에 =0;으로 선언하면 순수 가상 함수가 된다.

순수 가상 함수를 사용하는 이유는 기본 클래스에서 작성된 가상 함수는 실행할 목적보다는 파생 클래스에서 오버라이딩 할 함수를 알려주는 인터페이스 역할을 한다. 그렇기 때문에 기본 클래스의 가상 함수는 거의 실행하지 않기 때문에 이를 순수 가상 함수로 선언하는 것이다.

class Shape {
public:
	virtual void draw() = 0; // 순수 가상 함수 선언
};

추상 클래스의 목적

객체를 생성할 목적으로 만들지 않고, 상속을 위한 기본 클래스로 활용하는 것이 목적이다. 또한 순수 가상 함수를 통해 파생 클래스가 구현할 함수의 원형을 보여주는 인터페이스 역할을 한다.

추상 클래스 상속

추상 클래스를 상속받는 파생 클래스는 순수 가상 함수를 그대로 상속받기 때문에 자동으로 추상 클래스가 된다.

#include <iostream>
using namespace std;

class Shape { // 추상 클래스
public:
  void paint() {
    draw();
  }
  virtual void draw() = 0; // 순수 가상 함수
};

class Circle : public Shape { // 추상 클래스
public:
  string toString() {
    return "Circle 객체\n";
  }
};

Circle circle; // 컴파일 오류. 추상 클래스의 객체 생성 불가
Circle *p = new Circle(); // 컴파일 오류. 추상 클래스의 객체 생성 불가

추상 클래스의 구현

추상 클래스는 순수 가상 함수를 완전하게 구현하지 않고서는 객체 생성이 불가능하다.

따라서 추상 클래스를 상속 받은 파생 클래스는 추상 클래스의 모든 순수 가상 함수를 오버라이딩하여 구현해야 한다.

또한 추상 클래스 내에서 순수 가상 함수를 구현해도 파생 클래스에서 해당 함수를 구현 하도록 강제할 수 있다.

추상 클래스의 용도

• 파생 클래스에게 특정 멤버 함수의 구현을 강제시킨다.
• 추상 클래스를 이용하면 프로그램의 설계와 구현을 분리할 수 있다.
• 추상 클래스로 기본 방향을 잡아놓고 파생 클래스를 목적에 따라 구현하면 구현 및 관리가 쉬워진다.
• 계층적 상속 관계를 가진 클래스들의 구조를 만들 때 적합하다.

출처
명품 C++ Programming - 황기태
https://gloomystudy.tistory.com/41