[C++] 19.Unmanaged Programming: 다형성(Polymorphism)

다형성 사전 지식

멤버 함수

• 멤버 함수는 어디에 있는가?
  • 멤버 함수는 클래스의 코드 섹션에 위치하며, 모든 클래스 객체가 공유한다.

• 각 개체마다 멤버 함수의 메모리가 잡혀있는가?
  
  • myCat->getName(); // "Coco" yourCat->getName(); // "Mocha"
  • 함수의 동작은 완전히 일치하며, 매개변수로 받아도 된다.
  • 저수준에서는 멤버 함수는 전역 함수와 크게 다르지 않다.
  • 컴파일 시에 딱 한 번 메모리에 할당된다 (code section).

함수 오버라이딩

• 덮어쓰기
  • 함수 정의가 같지만, 구현이 각 클래스마다 다른 것.

정적 바인딩 - 멤버 변수

• 선언된 클래스에 따라서 접근하는 코드 섹션을 구분한다.

동적 바인딩 - 가상 멤버 함수

// Animal.hpp
class Animal
{
public:
    virtual void Move();
    virtual void Speak();
};

// Animal.cpp
void Animal::Move()
{
}

void Animal::Speak()
{
    std::cout << "An animal is speaking" << std::endl;
}

// Cat.hpp
class Cat : public Animal
{
public:
    void Speak() override;
};

// Cat.cpp
void Cat::Speak()
{
    std::cout << "Meow" << std::endl;
}

가상 함수

• 자식 클래스의 멤버 함수가 언제나 호출됨. 부모의 포인터 또는 참조를 사용 중이더라도.
• 동적 바인딩(dynamic) 혹은 늦은(late) 바인딩.
  • 실행 중에 어떤 함수를 호출할지 결정함.
  • 정적 바인딩보다 느리다.

가상 함수를 위해 가상 테이블이 생성됨.

• 모든 가상 멤버 함수의 주소를 포함.
• 개체 생성 시, 해당 클래스의 가상 테이블 주소가 함께 저장.
• 개체가 메모리에 생성될 때 가상 함수 테이블 주소가 함께 생성된다.
• 가상 함수의 주소를 찾기 위해 가상 함수 테이블을 사용.

• 점프 테이블 또는 룩업 테이블이라고도 함.
• Move()인지 Speak()인지를 가상 테이블과 대조해 결정함.

동적 바인딩 - 가상 멤버 함수

• 일단 오브젝트를 만들고 나면, 가상 테이블에 따라서 멤버 함수의 포인터가 연결됨.
• Move()인지 Speak()인지 가상 테이블과 대조하여 찾아봄.