클래스와 객체지향
C++에 처음 입문하며 가장 먼저 마주하게 되는 벽이자 핵심인
클래스(Class)와 객체(Object)에 대해 정리해 보겠습니다.
1. C에서 C++로: 변화의 시작
C언어에 익숙하다면 가장 먼저 달라지는 입출력 방식부터 손에 익혀야 합니다.
- 헤더파일: #include <stdio.h> →
#include <iostream> - 출력: printf("내용"); →
cout << "내용" << endl; - 입력: scanf("%d", &var); →
cin >> var;
2. 클래스(Class)와 객체(Instance)
흔히 붕어빵에 비유하면 이해가 빠릅니다.
- 클래스(Class): 붕어빵을 만들기 위한 설계도 혹은 틀. 객체를 만들어 내는 도구입니다.
- 객체(Object/Instance): 틀에 반죽을 부어 만들어진 실제 붕어빵. 설계도를 바탕으로 메모리에 실제로 구현된 결과물입니다.
구조체 vs 클래스
- 구조체: 간단한 데이터의 묶음. 멤버 변수만 선언 가능(함수는 불가능)
- 클래스: 데이터(변수) 보호와 복잡한 기능(함수)을 포함하는 상위 개념.
3. 객체지향의 4대 핵심 원칙
-
캡슐화 (Encapsulation)
변수(데이터)와 함수(기능)를 하나의 캡슐 안에 넣어 보호합니다. 외부에서 함부로 접근하지 못하게 '자물쇠(접근 제어자)'를 채우는 과정이 포함됩니다. -
추상화 (Abstraction)
내부의 복잡한 로직은 숨기고, 사용자에게 꼭 필요한 인터페이스(버튼/함수)만 노출하는 것입니다. -
상속 (Inheritance)
이미 만들어진 부모 클래스의 기능을 그대로 물려받아 새로운 자식 클래스를 만드는 것입니다. (예: 붕어빵 틀을 기반으로 '슈크림' 기능만 추가해 슈크림 붕어빵 틀 만들기) -
다형성 (Polymorphism)
이름은 같은 함수라도 객체에 따라 다르게 동작하는 성질입니다. (예: '공격' 버튼을 눌렀을 때 전사는 '칼질', 마법사는 '파이어볼')
4. 클래스 구조와 생성자(Constructor)
클래스 이름은 관례적으로 첫 글자를 대문자로 시작합니다 (예: Student).
생성자란?
객체가 생성되는 순간(태어나자마자) 자동으로 호출되는 특수한 함수입니다.
- 클래스 이름과 동일하며, 반환 타입(int, void 등)이 없습니다.
- 멤버 변수를 안전하게 초기화하는 역할을 합니다.
class Student {
public: // 밖에서 쓰려면 public이 필요해요!
string name;
int score;
// 1. 기본 생성자 (매개변수가 없을 때, 객체를 초기화하는 함수)
Student() {
name = "미등록";
score = 0;
}
// 2. 매개변수가 있는 생성자 (원하는 정보를 넣을 때)
Student(string n) {
name = n;
score = 0;
}
};
// 사용 예시
Student std1; // 기본 생성자 호출
Student std2("철수"); // 매개변수 생성자 호출비유를 하면
우리가 게임 캐릭터를 새로 만들 때, 레벨은 1이어야 하고 아이템은 초보자 칼 하나는 들고 있어야 합니다.
캐릭터가 태어나자마자(메모리에 올라오자마자) 이런 기본값들을 세팅해 주는 기능이 바로 생성자입니다.
-
기본 생성자: "도시락 하나 주세요" 하면 미리 정해진 구성(제육볶음, 밥, 김치)으로 딱 나오죠? 이게 기본 생성자입니다.
-
매개변수가 있는 생성자: "제육볶음 말고 불고기 넣은 도시락으로 주세요"라고 주문하는 거예요. 내가 원하는 정보를 넣어서 객체를 만들 수 있습니다.
5. 정보 은닉과 접근 제어 지시자
객체지향의 핵심은 "데이터(변수)는 숨기고(private), 기능(함수)은 연다(public)"는 것입니다.
- private: 클래스 내부에서만 접근 가능 (데이터 보호)
- public: 클래스 외부 어디서든 접근 가능 (인터페이스)
Getter와 Setter
private으로 숨겨진 변수에 안전하게 접근하기 위해 사용하는 함수입니다.
#include <iostream>
using namespace std; //std를 쓰지 않으면, 출력에 문제 생김
class Tv {
private:
int channel; // 외부에서 직접 수정 불가!
public:
// Setter: 값을 검사하며 안전하게 변경
void setChannel(int ch) {
if (ch >= 1 && ch <= 999) {
channel = ch;
}
}
// Getter: 값을 안전하게 읽어옴
int getChannel() {
return channel;
}
};6. 전체 코드 예시 (TV 제어)
#include <iostream>
using namespace std;
class Tv {
// 필드(멤버 변수)를 private으로 설정하여 보호!
private:
bool powerOn;
int channel;
int volume;
public:
// 생성자를 통한 초기화
Tv() {
powerOn = false;
channel = 1;
volume = 10;
}
// 외부에서 사용할 수 있는 public 기능(함수)들
void on() { powerOn = true; }
void off() { powerOn = false; }
// 직접 변수를 건드리지 않고 '함수'를 통해서만 값을 바꿉니다. (Setter)
void setChannel(int ch) {
if (ch >= 1 && ch <= 999) channel = ch;
}
// 숨겨진 변수 값을 안전하게 읽어옵니다. (Getter)
int getChannel() { return channel; }
void setVolume(int vol) {
if (vol >= 0 && vol <= 100) volume = vol;
}
int getVolume() { return volume; }
};
int main() {
Tv myTv; // Tv 클래스의 인스턴스(객체) 생성
myTv.on(); // 전원 켜기
myTv.setChannel(5); // 채널 설정
myTv.setVolume(25); // 볼륨 설정
cout << "현재 채널은 " << myTv.getChannel() << endl;
cout << "현재 볼륨은 " << myTv.getVolume() << endl;
return 0;
}요약: 클래스는 객체를 만들기 위한 대장(설계도)이며, 캡슐화와 생성자를 통해 데이터를 안전하고 편리하게 관리하는 것이 C++ 프로그래밍의 핵심입니다!
