[c++] 다형성, 가상 함수

2024년 05월 16일

다형성(polymorphism)

똑같은 메시지가 전달되더라도 객체들의 타입이 다르면 서로 다른 동작을 하는것
객체 포인터를 통해 이루어진다.

객체 포인터의 형변환

Dog dog; // Dog 타입의 객체
Animal *pa; // Animal 객체 포인터
pa = &dog; // Animal 객체 포인터로 Dog 타입의 객체를 가리킨다

부모 클래스 포인터는 자식 객체도 가리킬 수 있다.
= 상향 형변환(up-casting)
그 반대는 하향 형변환(down-casting)

상향 형변환

다만 자식 클래스 객체에 선언된 부분은 사용하지 못한다. (교집합인 부모 데이터만 사용 가능)

하향 형변환

Shape *ps = new Rectangle( );
Rectangle *pr = (Rectangle *)ps;
pr->setWidth(100);
((Rectangle *)ps)->setWidth(100);

*형 변환 오류를 방지하는 방법

dynamic_cast 형변환 연산자 사용

DerivedClass *pd = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb);

가상 함수

class Shape {
	...
}
class Rectangle : public Shape {
	...
}
int main()
{
	Shape *ps = new Rectangle(); // OK!
	ps->draw(); // 어떤 draw()가 호출되는가?
}

Shape Draw

자식 클래스의 재정의된 함수가 호출되게 하려면, 부모 클래스의 함수를 가상함수로 정의하자
```
...
virtual void draw() { 
    cout <<"Shape Draw" << endl;
}
...
```

동적 바인딩(binding)

함수 호출을 함수의 몸체와 연결하는 것
정적 바인딩(static binding)
동적 바인딩(dynamic binding), 지연 바인딩(late binding)

바인딩의 종류	특징	속도	대상
정적 바인딩	컴파일 시간에 호출 함수가 결정	빠르다	일반 함수
동적 바인딩	실행 시간에 호출 함수가 결정	늦다	가상 함수

가상함수가 아닌 모든 함수는 정적 바인딩으로 호출

참조자와 가상 함수

포인터를 사용한 다형성과 동일하다.

int main()
{
    Dog d;
    Animal &a1 =d;
    a1.speak();
    Cat c;
    Animal &a2 =c;
    a2.speak();
    return 0;
}

가상 소멸자

다형성을 사용할때는 소멸자를 virtual로 지정해야 한다.

순수 가상 함수(Pure Virtual Function)

헤더만 존재하고 몸체는 없는 함수
```
virtual void draw( ) = 0;
```

추상 클래스(abstract class)

- 순수 가상 함수를 하나라도 가지고 있는 클래스
- 추상적인 개념을 표현할 수 있다.
- 객체를 생성할 수 없다.
	- 포인터 변수는 생성할 수 있다.
		- 자식 클래스의 객체를 가리킬 수 있다.