[TheSSEN/C++] 5. 객체 지향 프로그래밍 기법

※ LIG Nex1 The SSEN Embedded SW School에서 진행된 내용을 정리한 포스팅입니다.

객체 지향 프로그래밍 기법

함수 오버로딩

• 중복된 이름의 함수를 여러 개 정의 가능하다.
• 파라미터 개수, 타입을 다르게 정의해야 한다.
• 생성자, 메서드, 전역함수 모두 적용 가능하다.

함수 오버라이딩

• 상속받은 클래스의 멤버 함수를 재정의 한다.
• 다형성을 구현하는 데 사용된다.

상속

• 1차적인 목적: 코드 재사용성을 높이기 위함
• 객체지향의 핵심 다형성을 구현한다.

생성자/소멸자

• 생성자
  • 반환 타입이 없고, 이름이 클래스와 동일한 멤버 함수
  • 객체와 멤버 변수를 초기화 한다.
  • 오버로딩이 가능하다.
  • 객체 생성 시 한 번 호출된다.
  • 기본 생성자를 명시적으로 제공하는 것이 좋다.

Point arr[3]; //Point의 기본생성자가 없는 경우 처리가 어렵다.

• private 생성자
  • private 생성자는 singleton 디자인 패턴의 구현에 사용된다.
• 소멸자
  • 반환 타입이 없다.
  • 객체 소멸 시 호출된다.
  • 클래스의 자원 해제 목적
• 생성자와 소멸자는 정의하지 않을 시 컴파일러가 default 생성자/소멸자를 제공해준다.

this

• 현재 객체의 주소를 갖는 포인터 변수
• runtime에서 사용하지 않고 클래스를 정의하는 부분에서 대치된다.
• 멤버 함수의 지역 변수와 멤버 변수의 이름이 같을 때 구분할 목적으로 사용한다.

static

• 객체의 사용 메모리 위치는 변수로 선언하면 스택, new로 생성하면 힙에 갖는다.
• static 멤버는 data영역에 저장된다.
• 멤버 변수로 생각하면 안 된다.
  • 클래스의 변수라고 생각하자.
• 클래스를 공유하는 모든 객체가 접근할 수 있다.
  • public인 경우 클래스 scope 연산자를 통해 바깥에서도 접근할 수 있다.
  •  ClassName::staticVar *= 42; 

캡슐화

• 객체의 정보를 하나로 묶어주는 기능을 말한다.
• C에서는 한 객체에 대한 정보가 흩뿌려져 있다.

int score[3][5]; // [0]:num, [1~3]: KOR, ENG, MATH, [4]: total
int name[3];
float avg[3];

score의 total 순으로 정렬하라.하면 머리 깨진다.

• C++의 클래스를 활용하라
  • 객체의 정보를 한 변수에 담고, 객체의 기능을 일관되게 제공할 수 있다.

정보은닉

• private을 통해 멤버 변수를 감싸고, 간접적으로 기능을 제공해야 한다.
  • getter(), setter() 등
• 멤버 변수의 외부 접근을 허용하면 잘못된 값이 저장되는 문제가 발생할 수 있다.
  • const를 잘 활용하라!

const 멤버 함수

• 함수 내에서 멤버 변수 값의 변경을 제한한다.
• const 함수는 const인 함수만 호출할 수 있다.

class ClassName {
private:
	int a;
	int b;
public:
	void print_data() const{
		cout << "(" << a << "," << b << ")\n";
	}
}

초기화 리스트(initializer)

• initializer를 통해 초기화를 할 수 있다.
  • 객체의 생성과 동시에 값이 초기화 되므로 const 또는 참조자(&) 변수를 초기화 시켜줄 수 있다.

class Point {
public:

    Point()
    :   id(-1)
    ,   x(0) 
    ,   y(0) 
    {}

    Point(int id, int x, int y) 
    :   id(id)
    ,   x(x)
    ,   y(y)
    {}

    void printPoint(void) {
        cout << "x: " << x << ", y: " << y << endl;
    }

private:
	const int id;
    int x;
    int y;
};

int main()
{
    Point a;       // call default constructor
    Point b(3,4);  // call constructor(int, int)

    a.printPoint();
    b.printPoint();
    return 0;
}

소멸자 예제

class Person {
    char *name;
    int age;

public:
    Person(){}
    Person(const char *name, int age)
        :   age(age)
    {
        int len = strlen(name) + 1;
        this->name = new char[len];
        strcpy(this->name, name);
    }
    void printInfo() const{
        cout << "name: " << name << endl;
        cout << "age: " << age << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "call destructor" << name << endl;
        if (name)
            delete[] name;
    }
};

int main()
{
    Person *group[3];
    string input;
    int age, i;

    for (i = 0; i < 3; ++i) {
        cout << "input Name> ";
        cin >> input;
        cout << "input age> ";
        cin >> age;
        group[i] = new Person(input.c_str(), age);
    }
    for (i = 0; i < 3; ++i) {
        group[i]->printInfo();
        delete group[i];
    }
    return 0;
}

self reference 반환 함수

Singleton 패턴 구현 시 유용하다.

• 반환되는 값이 값이 언제나 NULL이 아님을 보장한다. 
  • 레퍼런스 변수의 특징: NULL로 초기화할 수 없음.

// private static 변수
Singleton* Singleton::ptr = NULL;

// static으로 선언
Singleton& Singleton::getInstance(void)
{
	if (ptr == NULL)
		ptr = new Singleton();
	return (*ptr);
}
// clean up 함수
void Singleton::cleanUp(void)
{
	if (ptr != NULL)
		delete ptr;
}

복사 생성자

• 대입 연산자뿐만 아니라 Initializer를 통한 복사 생성이 가능하다.
  • 동일한 문장으로 해석한다.

// C style <-> C++ style
int num = 20;
int num(20);

int &ref = num;
int &ref(num);

• 클래스의 경우, 복사 생성자를 호출하여 복사된다.
  • 컴파일러가 default 복사 생성자를 만들어준다.
  • 얕은 복사를 하기 때문에 주소값만 복사된다.
  • 객체 안에서 동적할당이 일어나는 경우 use after free 또는 double free error가 발생할 수 있다.

class Person {
    /*code*/
    Person(const Person& lhs)
        : age(lhs.age)
    {
        this->name = new char[strlen(lhs.name) + 1];
        strcpy(this->name, lhs.name);
    }
    /*code*/
};

int main()
{
    Person p1("aaa", 12);
    Person p2 = p1; // p2(p1);
    p1.printInfo();
    p2.printInfo();
    return 0;
}

 

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