240517에 추가했지만,

가상함수 테이블

: 타입 정보를 가리키는 포인터와 가삼함수들의 주소가 있다.
fundamental c++ p.433

dynamic_cast 할 때, 왜 virtual 있어야 하는지?

-> dynamic_cast는 런타임에 타입검사를 한다.

• dynamic_cast 시에는
  타입 정보 객체 typeinfo 를 가리키는 가상함수 테이블이 필요하다.
  이 포인터는 바로 가상함수 테이블에 위치해 있고,
  위치는 가상함수 테이블의 첫번째 가상함수 메모리의 바로 앞 공간에 있다.
  : 출처는 fundamental c++

static_cast 와 dynamic_cast 비교하기

1) 동적할당된 변수를 인자로 보내면 이상없음...
: 타입 검사를 하지 않고, 그냥 지나치게 되므로, 위험한 상황임.
-> 그런데 문제 없이 된다.
: 메모리가 확장된것이다.

2) value 객체 보내면 바로 에러 발생함.

3) dynamic_cast 일 경우, 잘못된 형변환이면, 그냥 에러 발생시킴.

• 전문가 c++ : p.537
  -> Animal 의 경우, vTable을 가지고 있지만, Dog * 타입이 아니기 때문에 nullptr을 반환하는 것을 확인할 수 있따.

• 코드 1번.
  

• 코드 2번
  

4) dynamic_cast가 성공하는 경우.
: 업캐스팅을 한 객체의 경우, dynamic_cast 성공한다.

240709 추가.

4) 궁금한 게 있는데, Dog에 int data가 있어서 그런걸까??

• 디버깅 결과를 보면, 데이터 정보는 육안으로 보기는 동일하지만,
  그래도 타입이 명확히 다르기 때문에 오류가 발생했다.
  

5) Vtable 의 존재
: virtual 선언을 통해서 다형성이 결정된다.

• 지금의 경우, 동일한 클래스 타입이기 때문에 문제 없이 캐스팅 됨.
  

• 지금의 경우, aa의 타입이 virtual로 인해 b로 결정되었기 때문에
  문제 없이 nullptr 이 아닌 것을 확인할 수 있다.
  : b 에서 재정의를 하지 않았는데도 타입이 b로 결정된다.
  

• 지금의 경우, aa 타입은 b가 아니라 진짜 a이기 때문에 nullptr이 반환된다.
  

// 240709

-> 밑에 설명있다.
언제 dynamic_cast가 nullptr 이 아닌 값을 반환할지에 대해서.

결론

: static_cast를 이용한 다운캐스팅은 위험한 결과를 초래할 수 있음.
:: 다운캐스팅을 하려고 한다면 dynamic_cast 안전하지만, 실행시간에 처리하므로 속도는 느림.
::: 타입을 확실히 안다면 static_cast로 처리하자.

• 추가 240517 (바야네 스트롭 창시자님 책 p.708)
  컴파일러는 void 가 가리키는 메모리에 대해 그 어떤 가정도 할 수 없다.
  타입을 판단하기 위해 객체를 들여다봐야하는 dynamic_cast는 void에
  적용할 수 없다는 뜻이다.
  이때는 static_cast를 사용하자.

dynamic_cast의 사용

• dynamic_cast는 다형형식을 나타내는 virtual 키워드가 하나라도 있어야 가능하다.
  -> 다형형식을 만들어야 한다.

반환값에 대해서

: 반환값이 0이 되는 상황은 형변환하려는 타입에 대한 메모리 정보를
가지고 있지 않을 때임.
예를 들면
dynamic_cast<Derived *> ( Derived 의 정보를 아예 모를 때)

참고 사이트

https://blockdmask.tistory.com/241

1번 코드

: 정상적인 상태임.
-> 포인터 업캐스팅한 상태이고, a는 Animal 뿐아니라, Dog의 메모리 정보를 가지고 있따.

1-1번 코드 : 240428 추가.

: dynamic_cast는 다형형식을 만들어야만 가능하다.
-> virtual 키워드가 없어서 컴파일에러를 발생시키고 있다.

2번 코드

: 생성자로부터 가상 포인터가 파생을 참조해야 하는데, 그렇지 못하므로,
실패한 상황임.
-> a 는 Animal의 메모리 정보만 가지고 있지, 파생된 Dog의 메모리(int data) 를 모른다...
d 는 0이 나옴.

3번 코드

: 당연한 결과
-> a는 Dog의 메모리를 알지 못함.. 그리고 포인터를 전달해야 함.

4번 코드 : 당연하게도. 240428 추가

결론

-> dynamic_cast 의 반환값이 올바르게 나오려면, 업캐스팅된 포인터를 인수로 넣자.

---

rtti란? (run time type information)

: 실행시간에 타입의 정보를 얻을 때 사용하는 기술

조건

: c++ 은 기본적으로 정적바인딩임을 알고 있어야 하고,
동적바인딩을 하기 위해 virtual 이 있어야 함을 알아야 해!

사용법

1) < typeinfo > 헤더를 포함함.
2) typeid 연산자의 인자로 확인할 변수나 상수를 넣음.
3) type_info 참조 객체로 반환 받음.
4) 참조객체의 멤버 name()을 이용해 출력함.

• 예시 코드

int main()
{
	int n1 = 10;
    auto n2 = n1;
    
    const std::type_info& t1 = typeid(n2);
    std::cout << t1.name() << endl;
    
}

problem

: int 형 변수를 선언후, typeid를 출력해보자.

typeid

: 타입에 대한 정보를 얻을 때 사용하는 연산자.

• 다양한 형태로 사용할 수 있음.

1. typeid(변수) : typeid(int n)
2. typeid(타입) : typeid(int)
3. typeid(표현식) : typeid( 3 + 4.2)

• 반환값 : const std::type_info& 가 반환됨.

type_info

: 타입의 정보를 담고 있는 클래스

• 사용자가 직접, 객체를 만들 수 없고, 반드시 typeid() 연산자로만 통해서
  얻을 수 있음.
• 멤버 함수인 name 을 통해 타입의 이름을 얻어옴.
• 비교 연산자 : == 를 사용해서 타입간의 비교가 가능함.
  - 예시 코드

const type_info &t1 = typeid(int);
const type_info &t2 = typeid(5);

if(t1 == t2) ... 

상속과 rtti

• typeid의 특징
  1) 가상 함수가 없는 객체를 조사할 경우,
  컴파일 시간에 포인터 타입으로 조사함.
  2) 가상 함수가 있는 객체일 경우,
  실행시간에 타입을 조사하게 됨.
  -> 가상 함수 테이블을 사용함.

problem

1) Animal과 dog 클래스를 만듦. virtual 작성하지 마라.
-> 이런 2번째 출력문에서 원치 않은 결과가 출력됨..
당연하게도 virtual 안해서 Animal이 출력되는 것이고,

• virtual을 추가했고, 이런식으로 typeid를 조사해야 한다. 240428 추가
  

2) foo(Aniaml *) 함수에 Animal a 객체와 Dog d 객체를 인자로
보내서 인자 타입을 출력하라.
-> 읭? Dog d 를 보냈는데 왜?? Animal type 으로 출력되냐...
: c++의 기본 바인딩은 정적바인딩이어서 base 타입으로 결정되기 때문이다.

3) virtual 소멸자를 만들어서 출력해보아라 .
-> 즉, 동적바인딩 하는 virtual 이 필요함!
-> virtual 키워드로 인해서 파생클래스의 형식인 Dog 타입으로 결정되는 것을 확인할 수 있다.

4) dog만의 멤버 데이터 color가 있음. foo() 함수에서
비교 연산자로 타입을 비교해서, dog* 객체가 인자로 들어올 경우,
color가 출력되도록 만들어라 .

• 힌트 : 캐스팅을 해야 함.

업캐스팅과 다운캐스팅

1) upCasting
: 파생 클래스포인터를 기반 클래스 타입으로 암시적 캐스팅 하는 것

• 안전함.

2) downCasting
: 기반 클래스 포인터를 파생 클래스 타입으로 캐스팅하는 것.

• 안전하지 않을 수 있음.
  -> 왜냐하면, 기반 클래스는 파생 클래스의 메모리를 알 수 없기 때문임.

안전성에 대해서.

• 관련 코드
  : Dog를 인자로 보내면 무관하지만, Animal을 인자로 보내게 되면,
  그대로 통과됨. 주소까지 출력됨.
  :: 여기서 더 나아가서 Dog형변환인데, Cat을 보내면 어떻게 될것인가...

class Animal{};
class Dog : public Animal{};

void foo(Animal *obj)
{
	Dog * dog = static_cast<Dog*>(obj);
    cout << dog << endl;
}

main()
{
	Animal *a = new Animal;
    foo(a); 
}

깨알지식

: static_cast에서의 static은 정적이다 라는 의미이므로,
컴파일 시간에 캐스팅을 함!

다운캐스팅과 캐스팅 연산자.

1) static_cast
- 잘못된 다운캐스팅할 수 있음.
단 컴파일 시간에 캐스팅을 하므로, 오버헤드 없음.

2) 💀dynamic_cast

• 1) 잘못된 다운캐스팅을 하면, 0으로 반환함.
  - 이걸 이용하면, 타입 에 대해 알 수 있음!

• 2) 실행시간에 캐스팅하므로, 오버헤드 발생함.

• 3) 반드시 virtual이 선언되어 있어야함.

• static_cast로 형변환할 타입을 확실시 할 수 있다면,
  dynamic_cast보다는 효율이 좋음.

problem

• foo 함수에서 Animal* 인자로 받은후, static_cast를 이용해
  dog로 형변환해서, dog만의 멤버 데이터에 접근하라.

: Animal 을 기반으로 하고, Dog는 파생, Dog는 Dog만의 int data를 멤버로 가지고 있음.

가) 인자로 그냥 Animal 객체, Dog 객체를 전달하자.
-> Animal 객체를 전달할 경우, 문제 발생함.

: 그대로 접근하면 불가함을 확인할 수 있음.

• 조건 처리 없이, static_cast 할 경우, 문제임.
  : Animal 객체는 dog 객체의 데이터를 알 수 없기 때문임.

  • 결론
    : 변환이 가능한지 여부 그런거 상관없이 그냥 형변환 처리함.
    

나) dynamic_cast로 변경해보아라.

결론
: dynamic_cast는 virtual이 필요함.

• virtual의 의미는 동적 바인딩 처리를 함!

다) virtual을 추가하라
-> 여기서 발생한 오류는 인자인 obj에 Dog 객체가 아니기 때문임.

라) 마무리 지어라.