30.1. 프로그램언어 C++의 새로운 기능과 철학

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프로그램언어 C++에서의 객체지향 프로그래밍의 확장

프로그램언어 C++에서의 객체지향 프로그래밍은 클래스와 객체를 기반으로 하는 개념을 확장하여 다양한 기능과 특성을 추가할 수 있습니다. 이를 통해 코드의 재사용성을 높이고 유지보수를 용이하게 할 수 있습니다.

확장의 한 가지 방법은 상속을 이용하는 것입니다. 상속은 기존 클래스의 특성을 그대로 물려받으면서 새로운 특성을 추가하거나 기존 특성을 변경할 수 있게 합니다. 이를 통해 코드 중복을 줄이고 유연한 구조를 만들 수 있습니다.

또 다른 확장 방법으로는 다형성을 활용하는 것이 있습니다. 다형성은 같은 이름의 메서드나 연산자를 서로 다른 방식으로 구현할 수 있게 합니다. 이를 통해 여러 객체를 일관된 방식으로 다룰 수 있고, 코드의 가독성과 유지보수성을 향상시킬 수 있습니다.

아래는 C++에서 상속과 다형성을 이용한 객체지향 프로그래밍의 확장 예제 코드입니다.


#include <iostream>

// 기본 클래스
class Shape {
public:
    virtual void draw() {
        std::cout << "Shape을 그립니다." << std::endl;
    }
};

// Shape을 상속받은 Circle 클래스
class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "원을 그립니다." << std::endl;
    }
};

// Shape을 상속받은 Rectangle 클래스
class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "사각형을 그립니다." << std::endl;
    }
};

int main() {
    Shape* shape1 = new Circle();
    Shape* shape2 = new Rectangle();

    shape1->draw(); // "원을 그립니다."
    shape2->draw(); // "사각형을 그립니다."

    delete shape1;
    delete shape2;

    return 0;
}

프로그램언어 C++에서의 함수 템플릿과 클래스 템플릿의 소개

함수 템플릿과 클래스 템플릿은 C++ 프로그래밍에서 매우 유용한 기능입니다.

함수 템플릿은 함수를 일반화하여 여러 데이터 유형에 대해 작동하도록 하는 기능입니다. 함수 템플릿을 사용하면 동일한 코드를 여러 유형의 데이터에 대해 재사용할 수 있습니다. 함수 템플릿은 함수 정의 앞에 ‘template’ 키워드를 사용하여 선언됩니다.


#include <iostream>

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
    std::cout << add(5, 3) << std::endl; // 출력: 8
    std::cout << add(3.5, 2.7) << std::endl; // 출력: 6.2
    return 0;
}

클래스 템플릿은 클래스를 일반화하여 여러 데이터 유형에 대해 작동하도록 하는 기능입니다. 클래스 템플릿을 사용하면 동일한 클래스를 여러 유형의 데이터에 대해 재사용할 수 있습니다. 클래스 템플릿은 클래스 정의 앞에 ‘template’ 키워드를 사용하여 선언됩니다.


#include <iostream>

template <typename T>
class Pair {
private:
    T first;
    T second;
public:
    Pair(T a, T b) : first(a), second(b) {}
    T getMax() {
        return (first > second) ? first : second;
    }
};

int main() {
    Pair<int> intPair(10, 20);
    std::cout << intPair.getMax() << std::endl; // 출력: 20

    Pair<double> doublePair(3.5, 2.7);
    std::cout << doublePair.getMax() << std::endl; // 출력: 3.5

    return 0;
}

프로그램언어 C++에서의 예외 처리 구문의 도입

예외 처리는 프로그램 실행 중에 발생할 수 있는 예외 상황에 대비하여 적절히 대응하는 메커니즘을 제공합니다. C++에서는 try-catch 블록을 사용하여 예외 처리를 구현할 수 있습니다.

try 블록 내에서 예외가 발생할 수 있는 코드를 작성하고, 해당 예외를 catch 블록에서 처리합니다. 만약 try 블록 내에서 예외가 발생하면 해당 예외를 적절한 catch 블록에서 처리하게 됩니다.

아래는 C++에서의 예외 처리 구문의 예제 코드입니다. 


#include <iostream>

int main() {
    try {
        int a = 10;
        int b = 0;
        
        if (b == 0) {
            throw "Divide by zero error";
        }
        
        int result = a / b;
        std::cout << "Result: " << result << std::endl;
    } catch (const char* msg) {
        std::cerr << "Exception caught: " << msg << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

프로그램언어 C++에서의 표준 템플릿 라이브러리(STL)의 활용

프로그램언어 C++에서의 표준 템플릿 라이브러리(STL)는 많은 유용한 데이터 구조와 알고리즘을 제공하여 개발자들이 효율적으로 프로그램을 작성할 수 있도록 도와줍니다. STL은 컨테이너, 반복자, 알고리즘 등 다양한 요소로 구성되어 있습니다.

가장 많이 사용되는 STL 컨테이너에는 vector, list, set, map 등이 있습니다. 이러한 컨테이너들은 데이터를 저장하고 관리하는 데 유용합니다. 반복자는 컨테이너의 요소에 접근하는 데 사용되며, 알고리즘은 데이터를 처리하고 조작하는 데 도움을 줍니다.

예를 들어, vector를 사용하여 정수를 저장하고 출력하는 간단한 예제를 살펴보겠습니다.


#include 
#include 

int main() {
    // int형 데이터를 저장할 vector 생성
    std::vector numbers;

    // vector에 데이터 추가
    numbers.push_back(10);
    numbers.push_back(20);
    numbers.push_back(30);

    // vector의 모든 데이터 출력
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

위 예제에서는 vector를 사용하여 정수를 저장하고, push_back() 함수를 통해 데이터를 추가하고, 반복문을 통해 모든 데이터를 출력하는 방법을 보여줍니다. 이처럼 STL을 활용하면 간단하고 효율적인 코드를 작성할 수 있습니다.

프로그램언어 C++에서의 새로운 범위 기반의 for loop의 사용법

새로운 범위 기반의 for loop는 C++11부터 도입된 기능으로, 컨테이너나 배열의 요소를 순회하면서 각 요소에 접근할 때 사용됩니다. 이 for loop는 기존의 인덱스 기반의 for loop보다 간편하고 직관적인 사용법을 제공합니다.

범위 기반의 for loop의 기본 구조는 다음과 같습니다:


for (자료형 변수명 : 컨테이너 또는 배열) {
    // 반복 실행할 코드
}

위 구조에서 변수명은 컨테이너나 배열의 각 요소를 차례대로 저장할 변수의 이름을 지정합니다. 이 변수는 반복문 내에서 사용되며, 컨테이너나 배열의 각 요소에 대한 값으로 자동으로 초기화됩니다.

예를 들어, 벡터(vector) 컨테이너를 이용한 범위 기반의 for loop 사용 예제는 다음과 같습니다:


#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 범위 기반의 for loop를 이용한 요소 출력
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

위 예제 코드는 numbers 벡터의 각 요소를 출력하는 간단한 프로그램입니다. for 문 내에서 변수 num은 numbers 벡터의 각 요소를 순차적으로 저장하면서 반복 실행됩니다.

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