💣중요) 가상 함수 #1

업캐스팅

• 개념
  1) 기반 객체의 포인터로 파생 클래스를 참조할 수 있음.
  2) 기반 객체의 참조로 파생 클래스를 참조할 수 있음.

• 값밸류 형태로 하면??
  : 이 때는 메모리 구조만 바라보고 하는 것이기 때문에 복사 손실 발생한다.

• 업캐스팅에서 다향성 적용하는 방법.
  : 기반 크래스에서의 virtual 선언.
  -> 동적바인딩에 의해 포인터를 실형식으로 암시적 형변환함.

• 왜 이것이 가능한 것인가?
  : 기반 클래스와 파생 클래스의 메모리 구조 때문임.
  -> 파생이는 기반이의 메모리 구조에서 새로운 데이터가 추가된 형태.
  --> 그래서 기반이로 파생을 참조할 수 있음.

  • 하지만 반대로 파생이 = 기반은 불가하다.

특징

• 업캐스팅으로 기반 클래스의 멤버는 접근할 수 있음.
  but 파생클래스에서 새롭게 추가한 멤버는 접근할 수 없음.
  -> 파생클래스만 속한 데이터이고, 기반에는 정보가 없기 때문임.

  • virtual 선언을 통해서 참조하는 타입을 실형식으로 정해졌다고는 하지만, 객체는 어쨋든 parent 로 되어있다.
    : parent 입장에서 접근을 해야 하는데, parent 메모리 구조에는 파생클래스 메모리 정보가 없기 때문에 당연히 접근이 불가하다.
    

• 만약 위의 그림에서 문제가 없다고 한다면, childA , childB 에서 새로운 데이터가 추가된다고 하면 p에서 모두 접근이 가능한 상태인데
  굉장히 무분별하지 않을까?, 어떻게 컴파일 단계에서 p가 모든 파생클래스의 데이터를 알수 있을까?

결론
: 업캐스팅을 하더라도 virtual을 통해 실형식을 만들었다고 하더라도, 파생클래스만의 멤버 데이터는 접근할 수 없다.

• 파생 클래스에서 추가한 멤버에 접근하기 위해서는
  형변환을 해야함. : 다운캐스팅.

실형식 과 객체 타입을 확인해보자.

1) virtual 선언 없을 경우.
: 아래 코드를 보면, p의 타입은 parent * , 이고 참조하는 클래스의 타입이 parent 라는 것을 확인할 수 있다.

2) virtual 선언 있을 경우.
: 아래 코드를 보면, p의 타입은 parent* , 이고 참조하는 클래스의 타임이
파생인 child라는 것을 확인 할수 있다.

정리.

결론
포인터로 업캐스팅을 하더라도 virtual 선언 유무에 따라서 실형식 참조 여부가 다르다.

활용

: 업캐스팅을 이용해 , 다르게 파생된 모든 클래스를 참조 할수 있음.

problem

: Animal 클래스와 Dog , Cat 클래스를 만들어라.

• 벡터로 선언후, 삽입하라.
  

오버라이딩 , 함수 재정의

: 기반클래스의 함수를 파생 클래스에서 재정의할 수 있음.

problem

: Shout 함수를 기반과 파생에서 오버라이딩 만들고, 호출해보자.

가) 업캐스팅 한 후에 오버라이딩 함수를 호출하라.

-> 재정의 했지만, Animal 객체의 Shout가 호출됨.
: 즉 참조하고 있는 클래스는 Dog 와 Cat 이 아니라 Animal 이라는 것을 의미한다.

나) 파생 객체만 생성 후에 오버라이딩 함수를 호출하라.

-> 왈왈이 출력됨을 확인함.

• 왜 그럴까???
  : 다형성을 제공함으로써, 참조 클래스를 변경해야 한다.

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함수 바인딩

https://online-unreal.tistory.com/77

💣바인딩이란?

: 데이터 형의 타입을 결정하는 것을 말함.

1) 정적 바인딩 : 컴파일 시에 타입을 결정함.

• 포인터 타입으로 결정함.

2) 동적 바인딩 : 실행시간에 타입을 결정함.

• 실제 클래스 타입으로 결정함.

개념

: 함수를 호출할 때 실제 어떤 함수를 연결할 것이냐를 말함.

특징. : 아래는 개념이다 외우고 가자.

: c++은 기본적으로 정적 바인딩을 디폴트값으로 사용함.

• 컴파일 할 때 함수 호출을 결정함.
  • 컴파일 시에 할당한 타입이 아닌 포인터 형태의 타입을 실제 타입으로 받아들임.
  • 예제 코드
    : 입력되는 값에 따라서, 즉 실행 시간에 타입이 결정됨 .
    -> 이때 p는 Shape 타입임.

결론

- virtual로 가상소멸자 작성해도 타입은 baseType을 그대로 가지고 간다.

• -> 잘못됨,

: virtual table에서 참조할 오버라이딩 함수가 파생클래스의 함수 포인터로 결정(변경) 되는 것이다.
-> 아래 예제는 typeid 의 인수를 잘못 작성했다.
: 맨 위에서 타입확인하는 그림을 보자. 240731 아니면 바로 밑에 있다.

• 이렇게 변경해야만 객체 타입을 알수 있다. 240428
  : virtual 키워드에 의해서 동적바인딩 처리되는 것을 확인할 수 있다.
  

• virtual 키워드를 빼면 어떻게 될까?
  : 위에서 말한 c++의 기본 바인딩인 정적바인딩이 적용되어서 포인터 타입으로 결정되는 것을 확인할 수 있다.
  

예제
Animal *a = new Dog;
할 경우, 컴파일 시에 a는 Dog로 동적할당 했지만,
컴파일러가 받아들이기에는 Animal 타입으로 인지하게 됨.
따라서 a->Shout()를 하게 되면, Animal::Shout 를 호출하게 됨.

위의 예제에서 Dog::Shout를 하게 하기 위해서는 실행시간에
타입을 결정하게 해야 함!

가상함수

: 객체를 동적바인딩 함으로써 실형식 타입으로 결정함., 실행시간에 메모리를 조사해서 함수 호출을 결정함.

• virtual 선언 시 , 실행시간에 기반, 파생클래스의 생성자 진입 구간에
  가상함수 포인터가 가상함수 테이블에 덧씌워짐.

problem

: 가상함수를 만들어서 , Dog::shout가 호출되게 하여라.

• 문제
  animal, Dog, Cat 을 만들고,
  기반 포인터 객체에 다 담아서 한번에 Shout해서
  Dog, cat의 shout각각 호출되게 하라.

-> 왈왈 과 야옹이 호출됨을 확인함.

다형성

: 동일한 코드의 동작이 상황에 따라 다르게 동작하는 것을 말함.

• virtual : 다형성을 하게 하는 키워드

개방폐쇄의 법칙

디자인 패턴에서 자주 사용되는 기본 개념
: 변경하는 것은 다형성으로 하고, 변경되지 않는 것은 그대로 둠.