상속
- 기존 클래스의 멤버를 활용하여 새로운 클래스를 생성하고, 이를 통해 부모 클래스의 기능을 확장하거나 수정하는 객체지향 프로그래밍의 핵심 메커니즘이다.
1. 상속의 특징
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상위 클래스의 멤버에 접근: 하위 클래스는 상속받은 상위 클래스의 멤버에 접근할 수 있으며, 이를 통해 상위 클래스의 기능을 재사용할 수 있다.
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메서드 재정의: 하위 클래스는 상위 클래스의 메서드를 재정의하여 자신에게 맞게 수정할 수 있고, 이를 통해 다형성(Polymorphism)을 구현할 수 있다.
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상속의 깊이: 클래스가 다수의 계층적인 상속 구조를 형성할 수 있음을 의미하며, 이로 인해 클래스 간의 관계가 복잡해질 수 있어 적절한 상속 깊이를 유지하는 것이 중요하다.
2. 상속의 종류
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단일 상속: 하나의 하위 클래스가 하나의 상위 클래스만 상속받는 것. C#에서는 단일 상속만을 지원한다.
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다중 상속: 하나의 하위 클래스가 여러 개의 상위 클래스를 동시에 상속받는 것. C#은 다중 상속을 지원하지 않는다.
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인터페이스 상속: 클래스가 인터페이스를 상속받는 것. 인터페이스는 다중 상속을 지원하며, 클래스는 하나의 클래스와 여러 개의 인터페이스를 동시에 상속받을 수 있다.
3. 상속의 장점
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코드의 재 사용성: 상속을 통해 상위 클래스의 코드를 재사용할 수 있으므로, 코드의 반복 작성을 줄일 수 있다.
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계층 구조의 표현: 클래스 간의 계층 구조를 표현하여 코드의 구조를 명확하게 표현할 수 있다.
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유지 보수성의 향상: 상속을 통해 기존 클래스의 수정이 필요한 경우, 해당 클래스만 수정하면 되므로, 코드의 유지 보수성이 향상된다.
4. 접근 제한자와 상속
- 상속 관계에서 부모 클래스 멤버의 접근 제한자는 자식 클래스의 멤버 접근 범위를 결정하고, 접근 제한자를 통해 상속된 멤버의 접근성을 조절하여 캡슐화와 정보 은닉을 구현한다.
// 상위 클래스
public class Animal
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public void Eat()
{
Console.WriteLine("Animal is eating.");
}
public void Sleep()
{
Console.WriteLine("Animal is sleeping.");
}
}
// 하위 클래스
public class Dog : Animal
{
public void Bark()
{
Console.WriteLine("Dog is barking.");
}
}
public class Cat : Animal
{
public void Sleep()
{
Console.WriteLine("Cat is sleeping.");
}
public void Meow()
{
Console.WriteLine("Cat is meowing.");
}
}
// 사용 예시
Dog dog = new Dog();
dog.Name = "Bobby";
dog.Age = 3;
dog.Eat(); // 출력: Animal is eating.
dog.Sleep(); // 출력: Animal is sleeping.
dog.Bark(); // 출력: Dog is barking.
Cat cat = new Cat();
cat.Name = "KKami";
cat.Age = 10;
cat.Eat(); // 출력: Animal is eating.
cat.Sleep(); // 출력: Cat is sleeping.
cat.Meow(); // 출력: Cat is meowing.다형성
- 하나의 인터페이스를 가지고 여러 개의 구현을 제공하는 것으로, 같은 이름의 메서드가 서로 다른 동작을 하는 객체지향 프로그래밍의 핵심 메커니즘이다.
1. 가상(Virtual) 메서드
- 가상 메서드는 virtual 키워드를 사용하여 선언되며, 하위 클래스에서 필요에 따라 재정의하여 하위 클래스에서 상위 클래스의 메서드를 변경하거나 확장할 수 있다.
public class Unit
{
public virtual void Move()
{
Console.WriteLine("두발로 걷기");
}
}
public class Zergling : Unit
{
public override void Move()
{
Console.WriteLine("네발로 걷기");
}
}
// 사용 예시
Zergling zergling = new Zergling();
zergling.Move(); // 출력: 네발로 걷기
2. 추상(Abstract) 클래스와 메서드
- 추상 클래스는 abstract 키워드를 사용하여 선언되고, 인스턴스화가 불가능하고 상속을 위한 기반 클래스로서 기능을 정의하는 데 사용되며, 하위 클래스에서 반드시 구현해야 하는 하나 이상의 추상 메서드를 포함할 수 있다.
abstract class Shape
{
public abstract void Draw();
}
class Circle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("Drawing a circle");
}
}
class Square : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("Drawing a square");
}
}
class Triangle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("Drawing a triangle");
}
}
// 사용 예시
Circle circle = new Circle();
circle.Draw(); // 출력: Drawing a circle
Square square = new Square();
square.Draw(); // 출력: Drawing a square
Triangle triangle = new Triangle();
triangle.Draw(); // 출력: Drawing a triangle3. 오버라이딩 과 오버로딩
- 오버라이딩은 상속을 활용한 다형성을 구현하는 데 중요한 역할을 하고, 오버로딩은 하나의 클래스 내에서 메서드의 유연성을 증가시키는 데 사용된다.
오버라이딩 (Overriding)
- 상속받은 상위 클래스의 메서드를 하위 클래스에서 이름, 매개변수 및 반환 타입을 동일하게 유지하면서 재정의하여, 클래스별로 특화된 동작을 구현한다.
public class Shape
{
public virtual void Draw()
{
Console.WriteLine("Drawing a shape.");
}
}
public class Circle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("Drawing a circle.");
}
}
public class Rectangle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("Drawing a rectangle.");
}
}
Shape circle = new Circle();
Shape rectangle = new Rectangle();
circle.Draw(); // 출력: Drawing a circle.
rectangle.Draw(); // 출력: Drawing a rectangle.오버로딩 (Overloading)
- 동일한 이름의 메서드를 매개변수의 개수, 타입, 순서를 다르게 하여 여러 형태로 정의함으로써, 다양한 매개변수 조합으로 같은 이름의 메서드를 호출할 수 있다.
public class Calculator
{
public int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
public int Add(int a, int b, int c)
{
return a + b + c;
}
}
Calculator calculator = new Calculator();
int result1 = calculator.Add(2, 3); // 출력: 5
int result2 = calculator.Add(2, 3, 4); // 출력: 9