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상속과상속과 다형성다형성상속과상속과 다형성다형성

SeoSeo, Doo, Doo--okok

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목목 차차

상속의상속의 이해이해

상속과상속과 다형성다형성상속과상속과 다형성다형성

다중다중 상속상속다중다중 상속상속

2

상속과상속과 다형성다형성상상 형성형성

객체의객체의 이해이해 객체의객체의 이해이해

상속 클래스의 객체의 생성 및 소멸상속 클래스의 객체의 생성 및 소멸

상속의 조건상속의 조건

상속과상속과 다형성다형성 상속과상속과 다형성다형성

다중다중 상속상속

3

상속의상속의 이해이해상상

상속 (Inheritance)

클래스에 구현된 모든 특성(멤버 변수와 멤버 함수)을 그대로 계승 받아

새로운 클래스를 만드는 기능

기반클래스(B Cl ) S Cl• 기반클래스(Base Class) : Super Class

• 파생클래스(Derived class) : Sub Class

class DerivedClass : public BaseClass

{{

// 자동으로 기반 클래스의 멤버 변수와 함수를 소유

// 새로운 멤버 변수와 함수의 추가 가능

};

4

상속의상속의 이해이해 (cont(cont’’d)d)상속의상속의 이해이해 (cont(cont d)d)

protected 멤버

파생된 클래스(상속 관계)에서만 접근을 허용하는 멤버

• 외부 접근 : private• 내부 접근 및 상속 관계 : publicp

class BaseClass{private:

int a;protected:

int b;};

int main(void)

{

BaseClass base;class DerivedClass : public BaseClass{public:

void SetData(void)

BaseClass base;

// 외부 접근

base.a = 10; // error{

a = 10; // errorb = 20; // 접근 가능

}}

ase a 0; // e obase.b = 20; // error

return 0;

5

};}


3가지 형태의 상속

Base 클래스의 멤버는 Derived 클래스로 상속되는 과정에서 접근

권한이 변경된다.

상속 형태

Base Classpublic 상속 protected 상속 private 상속

private 접근 불가 접근 불가 접근 불가

protected protected protected private

public public protected private

class DerivedClass : public BaseClassclass DerivedClass : public BaseClass

class DerivedClass : protected BaseClass

class DerivedClass : private BaseClass

6


프로그램 예제 : public 상속

#include <iostream>#include <iostream>

class BaseClass{private:

int a;protected:protected:

int b;public:

int c;};

class DerivedClass : public BaseClassclass DerivedClass : public BaseClass{public:

void SetData(void){

// a = 10; // errorb 20// ; //b = 20;c = 30;

}};

int main(void)int main(void){

DerivedClass c;

// c.a = 10; // error// c.b = 20; // errorc c = 30;

7

c.c = 30;return 0;

}

상속상속 클래스의클래스의 객체객체 생성생성 및및 소멸소멸상상 생성생성

상속 클래스의 객체 생성 과정

1. 메모리 공간의 할당

2. Base 클래스의 생성자 실행 BaseClass

3. Derived 클래스의 생성자 실행

BaseClass

BaseClass();

DerivedClass

DerivedClass();

8

상속상속 클래스의클래스의 객체객체 생성생성 및및 소멸소멸 (cont(cont’’d)d)

프로그램 예제 : 상속 클래스의 객체 생성 과정


using std::cin;using std::cout;using std::endl;

class BaseClass{public:

BaseClass() { cout << "Base Class!!!" << endl; }BaseClass() { cout << Base Class!!! << endl; }};

class DerivedClass : public BaseClass{public:

DerivedClass() { cout << "DerivedClass Class!!!" << endl; }};

int main()int main(){

DerivedClass c;

9

return 0;}


프로그램 예제 : 상속과 객체 생성 과정 (1/3)

#include <iostream>Person

char name[12];

int age;

#include <iostream>#include <cstring>

using std::cin;using std::cout; Person();

const char GetName() const;

int GetAge() const;

using std::cout;using std::endl;

class Person{

Studentchar major[50];

{char name[12];int age;

public:Person(char *name = "" int age = 0) char major[50];

Student();

const char *GetMajor() const;

void ShowData() const;

Person(char *name = , int age = 0){

this->age = age;strcpy(this->name, name);

}}

const char *GetName(void) const { return name; }int GetAge(void) const { return age; }

};

10

};



class Student : public Personclass Student : public Person{

char major[50];public:

Student(char *name, int age, char *major) : Person(name , age){

// this->age = age; // error// strcpy(this->name, name); // error// strcpy(this >name, name); // errorstrcpy(this->major, major);

}

t h *G tM j ( id) t { t j }const char *GetMajor(void) const { return major; }

void ShowData(void) const{

cout << "이름 : " << GetName() << endl;cout << "나이 : " << GetAge() << endl;cout << "전공 : " << GetMajor() << endl;

}

11

}};



i t i ()int main()

{

Student s("Seo, Doo-ok", 20, "Computer");

s.ShowData();

return 0;return 0;

}

12


상속 클래스의 객체 소멸 과정

1. Derived 클래스의 소멸자 실행

2. Base 클래스의 소멸자 실행

BaseClass

BaseClass();

~BaseClass();

DerivedClass

DerivedClass();

~DerivedClass();

13


프로그램 예제 : 상속 클래스의 객체 소멸 과정




BaseClass() { cout << "Base Class!!!" << endl; }BaseClass() { cout << Base Class!!! << endl; }~BaseClass() { cout << "~Base Class!!!" << endl; }

};

class DerivedClass : public BaseClassp{public:

DerivedClass() { cout << "DerivedClass Class!!!" << endl; }~DerivedClass() { cout << "~DerivedClass Class!!!" << endl; }

};};int main(){

DerivedClass c;

14

return 0;}

상속의상속의 조건조건상상

IS-A 관계에 의한 상속 “A student is a person”“학생은 (일종의) 사람이다 ” “~은 ~이다”가 성립하는 관계 “학생은 (일종의) 사람이다.”

Person

Student

불성립 성립

Student

class Student : public Person

15

상속의상속의 조건조건 (cont(cont’’d)d)상상

IS-A 관계에 의한 상속 (cont’d)

잘못된 상속 구조

Student

Person

성립 불성립

Person

class Person : public Student

16


HAS-A(HAVE-A) 관계에 의한 상속 : 포함 관계

하나의 클래스가 다른 클래스의 객체를 멤버로 가지고 있을 경우

CudgelCudgel

HAS-A 관계

“The police have a Cudgel.”“경찰은 몽둥이를 소유한다.”

Police

17


HAS-A(HAVE-A) 관계에 의한 상속 (cont’d)

클래스 객체 멤버

class Cudgel{{public:

void Swing(void){

cout << "Swing a cudgel1!!" << endl;cout << Swing a cudgel1!! << endl;}

};

class Policeclass Police{

Cudgel c; // 객체 멤버public:

void Useweapon(void)void Useweapon(void){

c.Swing();}

};

18

};

상속의상속의 조건조건 (cont(cont’’d)d)상상프로그램 예제 : HAS-A관계에 의한 상속



class Cudgelclass Cudgel{public:

void Swing(void){

cout << "Swing a cudgel!!!" << endl;}

Cudgel

}};

class Police{

Cudgel c;void Swing();

g ;public:

void Useweapon(void){

c.Swing();}

};Student

Cudgel c;void Useweapon();

};

int main(){

Police p;p Useweapon();

19

p.Useweapon();return 0;

}

상속과상속과 다형성다형성상상 형성형성

상속의상속의 이해이해

상속과상속과 다형성다형성

상속된 객체와 포인터, 참조

함수 재정의

가상 함수가상 함수

다중다중 상속상속 다중다중 상속상속

20

상속된상속된 객체와객체와 포인터포인터, , 참조참조상상 ,,

객체 포인터

객체의 주소 값을 저장할 수 있는 포인터

Person *p = new Person;

Person *p = new Student;

Person *p = new PartTimeStudent;

“Person 클래스의 객체 포인터(Person *)는 어떤 대상체를 가리키든지,

Person 클래스 내에 선언된 멤버와

Person 클래스가 상속한 클래스의 멤버에만 접근이 가능하다.”

21

상속된상속된 객체와객체와 포인터포인터, , 참조참조 (cont(cont’’d)d)상상 ,,프로그램 예제 : 상속된 객체와 포인터 (1/2)

#include <iostream>

Person

void Sleep();

#include <iostream>


class Person p();

Student

class Person{public:

void Sleep(void){

cout << "Sleep!!!" << endl;}

void Study();

}};

class Student : public Person{public:

PartTimeStudent

void Work();

pvoid Study(void){

cout << "Study!!!" << endl;}

};();

class PartTimeStudent : public Student{public:

void Work(void){

cout << "Work!!!" << endl;

22

cout << Work!!! << endl;}

};

상속된상속된 객체와객체와 포인터포인터, , 참조참조 (cont(cont’’d)d)상상 ,,프로그램 예제 : 상속된 객체와 포인터 (2/2)

int main()int main(){

Person *p1 = new Person;Person *p2 = new Student;

Person *p3 = new PartTimeStudent;

Person *p3 = new PartTimeStudent;

p1->Sleep();p2->Sleep();

p3->Sleep();// p3->Study(); // error

p2 >Sleep();p3->Sleep();

return 0;} // p3->Work(); // error}

23

상속된상속된 객체와객체와 포인터포인터, , 참조참조 (cont(cont’’d)d)상상 ,,

객체 참조 (Reference)

객체를 참조할 수 있는 레퍼런스

Person p;

Person &r = p;

“Person 클래스의 레퍼런스(Person &)는 어떤 대상체를 가리키든지,

Person 클래스 내에 선언된 멤버와

Person 클래스가 상속한 클래스의 멤버에만 접근이 가능하다.”

24

상속된상속된 객체와객체와 포인터포인터, , 참조참조 (cont(cont’’d)d)상상 ,,프로그램 예제 : 상속된 객체와 참조 (1/2)

#include <iostream>

Person

void Sleep();

#include <iostream>


class Person p();

Student

class Person{public:

void Sleep(void){

cout << "Sleep!!!" << endl;}

void Study();

}};

class Student : public Person{public:

PartTimeStudent

void Work();

pvoid Study(void){

cout << "Study!!!" << endl;}

};();

class PartTimeStudent : public Student{public:

void Work(void){

cout << "Work!!!" << endl;

25

cout << Work!!! << endl;}

};

상속된상속된 객체와객체와 포인터포인터, , 참조참조 (cont(cont’’d)d)상상 ,,프로그램 예제 : 상속된 객체와 레퍼런스 (2/2)

i t i () PartTimeStudent p;

Person &r1 = p;

int main(){

PartTimeStudent p;

r1.Sleep();// r2.Study(); // error

Person &r1 = p;Student &r2 = p;PartTimeStudent &r3 = p; y()

// r3.Work(); // errorr1.Sleep();r2.Sleep();r3 Sleep();r3.Sleep();

return 0;}}

26

함수함수 재정의재정의정정

함수 재정의 (Overriding)

부모 클래스에서 선언된 형태의 함수를 자식 클래스에서 다시

선언하는 기능을 제공

이전에 정의된 함수를 숨기는(hid ) 특성을 지닌다• 이전에 정의된 함수를 숨기는(hide) 특성을 지닌다.


BaseClass

void Show();public:void Show(void){

cout << "BaseClass!!!" << endl;}

void Show();

};


DerivedClass

void Show();public:void Show(void){

cout << "DerivedClass!!!" << endl;}

27

};

함수함수 재정의재정의 (cont(cont’’d)d)정정프로그램 예제 : 함수 재정의 -- overriding (1/2)



class BaseClassclass BaseClass{public:

void Show(void){

cout << "BaseClass!!!" << endl;}}

};


id Sh ( id)p

void Show(void){


};

int main(void){

DerivedClass d;d.Show();

28

return 0;}

함수함수 재정의재정의 (cont(cont’’d)d)정정

Static Binding & Dynamic Binding

정적 결합 (Static Binding)

• 호출할 함수를 컴파일 하는 과정(컴파일-타임)에서 결정된다.

• 객체의 이름과 직접 멤버 접근 연산자( )를 사용하여 virtual 함수를 호출• 객체의 이름과 직접 멤버 접근 연산자(.)를 사용하여 virtual 함수를 호출

동적 결합 (Dynamic Binding)적 ( y g)

• 지연 결합 (Late Binding)

• 호출할 함수를 실행하는 과정(런-타임)에서 결정된다.

• 포인터와 참조를 통해서만 발생한다.

29





void Show(void)void Show(void){


};




};

30

}


i t i ( id)int main(void){

BaseClass B;B.Show();B.Show();

DerivedClass D;D.Show();

DerivedClass *pD = new DerivedClass;pD->Show();

BaseClass *pB = pD;pB->Show();

delete pD;

return 0;

31

}

가상가상 함수함수상상

가상 함수 (virtual function)

함수 재정의(Overriding)된 함수를 가상으로 선언할 수 있다.

class BaseClass{

“가상 함수의 특성은 상속된다.”{public:

// 가상 함수virtual void Show(void){{


};


void Show(void) // virtual void Show(void)void Show(void) // virtual void Show(void){


};

32

};

가상가상 함수함수 (cont(cont’’d)d)상상

함수 재정의(Overriding)된 함수 호출

범위 지정 연산자(::)를 통해서 오버라이딩 된 함수도 호출 가능

class BaseClass{{public:

virtual void Show(void){

cout << "BaseClass!!!" << endl;cout << BaseClass!!! << endl;}

};

class DerivedClass : public BaseClassclass DerivedClass : public BaseClass{public:

void Show(void){{

BaseClass::Show();cout << "DerivedClass!!!" << endl;

}};

33

};

가상가상 함수함수 (cont(cont’’d)d)상상프로그램 예제 : 오버라이딩 된 함수 호출 (1/2)




virtual void Show(void)virtual void Show(void){


};



BaseClass::Show();cout << "DerivedClass!!!" << endl;

}

34

}};

가상가상 함수함수 (cont(cont’’d)d)상상프로그램 예제 : 오버라이딩된 함수 호출 (2/2)

i t i ()int main()

{

BaseClass *pB = new DerivedClass;

cout << "--------------------" << endl;

pB->Show();

cout << "--------------------" << endl;

pB->BaseClass::Show();

return 0;

}

35

가상가상 함수함수 (cont(cont’’d)d)상상

순수 가상 함수 (pure virtual function)

수 수 함수 원형만 가지고 있는 함수 (함수 내용이 정의되지 않은 함수)

추상 클래스 (abstract class)

• 하나 이상의 멤버 함수가 순수 가상 함수인 클래스• 하나 이상의 멤버 함수가 순수 가상 함수인 클래스

• 추상 클래스는 객체를 생성하지 못한다!!!


// 순수 가상 함수virtual void Show(void) = 0; // = 0 : 순수 지정자

};};

class DerivedClass : public BaseClass{public:p

void Show(void){


}

36

};

가상가상 함수함수 (cont(cont’’d)d)상상프로그램 예제 : virtual 소멸자 (1/3)

#include <iostream>#include <iostream>#include <cstring>

using std::cin;using std::cout;using std::endl;using std::endl;

class BaseClass{

char *id;public:public:

BaseClass(char *id){

this->id = new char[strlen(id)+1];strcpy(this->id, id);

}}

virtual ~BaseClass(void) // virtual 소멸자{

delete []id;}}

virtual void Show(void){

cout << "id : " << id << endl;}

37

}};


class DerivedClass : public BaseClassclass DerivedClass : public BaseClass{

char *name;public:

DerivedClass(char *id, char *name) : BaseClass(id){

this->name = new char[strlen(name)+1];strcpy(this->name, name);strcpy(this >name, name);

}

~DerivedClass(void){{

delete []name;}

void Show(void){

cout << "name : " << name << endl;}

38

}};


i t i ( id)int main(void)

{

BaseClass *pB = new DerivedClass("2011001", "서두옥");DerivedClass *pD = new DerivedClass("2011005" "홍길동");DerivedClass *pD = new DerivedClass( 2011005 , 홍길동 );

pB->Show();

pD->Show();pD->Show();

delete pB;delete pD;delete pD;

return 0;

}}

39

다중다중 상속상속중중 상상

상속의상속의 이해이해 상속의상속의 이해이해

상속과상속과 다형성다형성

다중다중 상속상속 다중다중 상속상속

virtual 상속

40

다중다중 상속상속중중 상상

다중 상속

하나의 Derived 클래스가 둘 이상의 Base 클래스를 상속

Base Class #1 Base Class #2

Derived Class

41

다중다중 상속상속 (cont(cont’’d)d)중중 상상프로그램 예제 : 다중 상속 (1/2)



class SuperClass{public:

void Show SuperClass(void)void Show_SuperClass(void){

cout << "Super Class!!!" << endl;}

};


void Show BaseClass(void)void Show_BaseClass(void){

cout << "Base Class!!!" << endl;}

};

42

}

다중다중 상속상속 (cont(cont’’d)d)중중 상상프로그램 예제 : 다중 상속 (2/2)

class DerivedClass : public SuperClass public BaseClassclass DerivedClass : public SuperClass, public BaseClass{public:

void Show_DerivedClass(void){

cout << "Derived Class!!!" << endl;Show_SuperClass();Show BaseClass();Show_BaseClass();

}};

i t i ()int main(){

DerivedClass d;

d.Show_DerivedClass();

return 0;}

43

}

다중다중 상속상속 (cont(cont’’d)d)중중 상상

다중 상속의 모호성


void Show() { cout << "Super Class!!!" << endl; }}};

class BaseClass{public:p

void Show() { cout << "Base Class!!!" << endl; }};

class DerivedClass : public SuperClass, public BaseClass{{public:

void Show_DerivedClass(){

cout << "Derived Class!!!" << endl;cout << Derived Class!!! << endl;Show(); // errorShow(); // error

}};

// 해결 방법

SuperClass::Show();BaseClass::Show();

44

BaseClass::Show();

다중다중 상속상속 (cont(cont’’d)d)중중 상상

다중 상속의 모호성 (cont’d)

Derived 클래스가 간접적인 경로를 통해서 Super Class를 두 번 상속

S ClSuper Class

Base Class #1 Base Class #2

Derived Class

45

다중다중 상속상속 (cont(cont’’d)d)중중 상상class SuperClass{public:

void Show() { cout << "Super Class!!!" << endl; }};

class BaseClass01 : public SuperClass{public:

#void Show01() { cout << "Base Class #1 !!!" << endl; }};

class BaseClass02 : public SuperClass{public:

void Show02() { cout << "Base Class #2 !!!" << endl; }};

class DerivedClass : public BaseClass02, public BaseClass01{{public:

void Show_DerivedClass(){

cout << "Derived Class!!!" << endl;Sh () //Show(); // errorShow01();Show02();

}};

다중 상속의 모호성!!!

46

다중 상속의 모호성!!!

virtual virtual 상속상속상상

virtual 상속


void Show() { cout << "Super Class!!!" << endl; }};

class BaseClass01 : virtual public SuperClassclass BaseClass01 : virtual public SuperClass{public:


class BaseClass02 : virtual public SuperClass{public:


47

};

virtual virtual 상속상속 (cont(cont’’d)d)상상프로그램 예제 : virtual 상속 (1/3)

#i l d <i t >#include <iostream>

using std::cin;using std::cout;using std::cout;using std::endl;


void Show(void){{

cout << "Super Class!!!" << endl;}

};};

48


class BaseClass01 : virtual public SuperClassclass BaseClass01 : virtual public SuperClass{public:

void Show01(void)void Show01(void){

cout << "Base Class #1 !!!" << endl;}

};

class BaseClass02 : virtual public SuperClass{{public:

void Show02(void){{

cout << "Base Class #2 !!!" << endl;}

};

49


class DerivedClass : public BaseClass02 public BaseClass01class DerivedClass : public BaseClass02, public BaseClass01{public:

void Show_DerivedClass(void){

cout << "Derived Class!!!" << endl;Show();Show01();Show01();Show02();

}};

int main(void){

DerivedClass d;

d.Show_DerivedClass();

return 0;

50

return 0;}

참고문헌참고문헌[1] 윤성우, “열혈강의 C++ 프로그래밍”, 프리렉, 2007.

[2] 이현창, “뇌를 자극하는 C++ 프로그래밍”, 한빛미디어, 2008.

[3] H M D it l P J D it l “C HOW TO PROGRAM 6th Editi ” P ti H ll 2009[3] H.M. Deitel, P. J. Deitel, “C++ HOW TO PROGRAM : 6th Edition”, Prentice Hall, 2009.

[4] Wikipedie, http://www.wikipedia.org/.

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