9.1. 프로그램언어 C++에서의 상속의 개념과 필요성

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프로그램언어 C++의 상속의 기본 개념

상속은 객체 지향 프로그래밍에서 중요한 개념 중 하나로, 기존 클래스의 속성과 기능을 새로운 클래스가 이어받아 사용할 수 있게 해줍니다. C++에서 상속은 클래스 간의 관계를 설정하여 코드의 재사용성을 높이고 구조를 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 도와줍니다.

예를 들어, 동물이라는 기본 클래스가 있고, 이를 상속받아 고양이 클래스와 강아지 클래스를 만들 수 있습니다. 동물 클래스에는 모든 동물이 가지는 공통적인 특성과 기능을 정의하고, 고양이 클래스와 강아지 클래스에서는 각각의 특화된 특성과 기능을 추가할 수 있습니다.

이를 코드로 표현하면 다음과 같습니다. 


#include <iostream>

// 부모 클래스인 동물 클래스
class Animal {
public:
    void eat() {
        std::cout << "동물이 먹는다." << std::endl;
    }
};

// 자식 클래스인 고양이 클래스
class Cat : public Animal {
public:
    void meow() {
        std::cout << "야옹야옹" << std::endl;
    }
};

// 자식 클래스인 강아지 클래스
class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        std::cout << "멍멍" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Cat myCat;
    myCat.eat(); // 동물이 먹는다.
    myCat.meow(); // 야옹야옹

    Dog myDog;
    myDog.eat(); // 동물이 먹는다.
    myDog.bark(); // 멍멍

    return 0;
}

프로그램언어 C++에서의 상속의 분류

C++에서의 상속은 다양한 방식으로 분류할 수 있습니다. 주요한 상속의 분류는 public 상속, protected 상속, private 상속, 그리고 다중 상속입니다.

1. Public 상속

Public 상속은 가장 일반적인 상속 방식으로, 기본적으로 부모 클래스의 모든 public 멤버를 자식 클래스로 상속합니다. 자식 클래스에서 부모 클래스의 public 멤버에 접근할 수 있습니다.


#include <iostream>

class Parent {
public:
    void display() {
        std::cout << "Parent class" << std::endl;
    }
};

class Child : public Parent {
public:
    void show() {
        display(); // 부모 클래스의 public 멤버에 접근
        std::cout << "Child class" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Child obj;
    obj.show();
    return 0;
}

2. Protected 상속

Protected 상속은 부모 클래스의 protected 멤버를 자식 클래스로 상속합니다. 외부에서는 접근할 수 없지만, 자식 클래스 내부에서는 접근할 수 있습니다.

3. Private 상속

Private 상속은 부모 클래스의 모든 멤버를 자식 클래스로 상속하지만, 모두 private 멤버로 상속됩니다. 따라서 외부에서는 접근할 수 없습니다.

4. 다중 상속

다중 상속은 하나의 자식 클래스가 두 개 이상의 부모 클래스로부터 상속받는 것을 말합니다. C++에서는 다중 상속을 지원하며, 주의할 점은 다이아몬드 상속 문제를 방지하기 위해 가상 상속을 사용해야 합니다.

프로그램언어 C++의 상속의 사용 방법

상속은 C++ 프로그래밍 언어에서 객체 지향 프로그래밍의 중요한 개념 중 하나입니다. 상속을 사용하면 이미 존재하는 클래스의 특성을 다른 클래스가 재사용할 수 있고, 코드의 재사용성과 유지보수성을 높일 수 있습니다. 상속을 통해 새로운 클래스는 기존 클래스의 멤버 변수와 멤버 함수를 물려받을 수 있습니다.

상속을 사용하는 방법은 다음과 같습니다. 먼저, 파생 클래스(자식 클래스)를 정의할 때 기본 클래스(부모 클래스)를 지정하여 상속을 선언합니다. 이때 콜론(:)을 사용하여 기본 클래스를 명시하고, 접근 지정자를 통해 상속의 범위를 설정할 수 있습니다. 상속된 멤버 변수와 멤버 함수는 파생 클래스에서 직접 접근할 수 있습니다.

아래는 간단한 예제 코드입니다. 여기서는 'Animal'이라는 부모 클래스와 'Dog'라는 자식 클래스를 정의하여 상속을 보여줍니다. 'Animal' 클래스에는 'name' 멤버 변수와 'speak' 멤버 함수가 있고, 'Dog' 클래스는 'Animal' 클래스를 상속받아 'bark' 멤버 함수를 추가로 정의합니다. 


#include <iostream>

class Animal {
public:
    std::string name;

    void speak() {
        std::cout << "Animal speaks" << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        std::cout << "Dog barks" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Dog myDog;
    myDog.name = "Buddy";
    myDog.speak();
    myDog.bark();

    return 0;
}

프로그램언어 C++에서의 상속의 실제 적용 사례

상속은 C++ 프로그래밍에서 중요한 개념 중 하나이며, 코드의 재사용성과 유지보수성을 향상시키는데 도움을 줍니다. 상속을 사용하면 기존 클래스의 특성을 새로운 클래스에서 확장하거나 수정할 수 있습니다. 이를테면, 동물 클래스가 있고 이를 상속받아 고양이 클래스와 개 클래스를 만들 수 있습니다. 이렇게 하면 동물 클래스의 기능을 그대로 사용하면서 각각의 클래스에 특화된 기능을 추가할 수 있습니다.

예를 들어, 도형 클래스를 만들고 여기서 원, 삼각형, 사각형 클래스를 상속받는다고 가정해봅시다. 각 도형 클래스는 자신의 면적을 계산하는 기능을 가지고 있을 수 있습니다. 원 클래스는 반지름을 이용하여 면적을 계산하고, 삼각형 클래스는 밑변과 높이를 이용하여 면적을 계산할 수 있습니다. 이때, 도형 클래스에는 면적을 계산하는 기본적인 함수가 구현되어 있고, 각 도형 클래스는 이를 상속받아 사용할 수 있습니다.

이제 예제 코드를 통해 상속의 실제 적용 사례를 살펴보겠습니다. 


#include <iostream>

// 부모 클래스
class Shape {
public:
    virtual double calculateArea() {
        return 0;
    }
};

// 원 클래스
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;

public:
    Circle(double r) : radius(r) {}

    double calculateArea() override {
        return 3.14 * radius * radius;
    }
};

// 삼각형 클래스
class Triangle : public Shape {
private:
    double base;
    double height;

public:
    Triangle(double b, double h) : base(b), height(h) {}

    double calculateArea() override {
        return 0.5 * base * height;
    }
};

int main() {
    Circle circle(5);
    Triangle triangle(4, 3);

    std::cout << "Circle Area: " << circle.calculateArea() << std::endl;
    std::cout << "Triangle Area: " << triangle.calculateArea() << std::endl;

    return 0;
}

프로그램언어 C++의 상속이 필요한 이유

프로그램언어 C++의 상속은 객체지향 프로그래밍에서 중요한 개념 중 하나입니다. 상속은 코드의 재사용성을 높이고 유지보수를 용이하게 만들어주는 기능으로, 다음과 같은 이유로 필요합니다.

첫째로, 상속을 통해 기존 클래스의 속성과 기능을 새로운 클래스에서 확장하거나 수정할 수 있습니다. 이는 코드의 중복을 줄이고 일관성 있는 프로그래밍을 가능하게 합니다.

둘째로, 상속을 통해 다형성을 구현할 수 있습니다. 다형성은 같은 이름의 메서드가 서로 다른 기능을 수행할 수 있는 성질을 말하며, 이를 통해 유연하고 확장성 있는 프로그램을 작성할 수 있습니다.

마지막으로, 상속을 통해 계층적인 구조를 만들어 복잡한 시스템을 보다 쉽게 관리할 수 있습니다. 부모 클래스와 자식 클래스의 관계를 통해 코드의 구조를 명확히 하고, 코드의 이해와 유지보수를 용이하게 합니다.


#include <iostream>

// 부모 클래스
class Animal {
public:
    void eat() {
        std::cout << "Animal is eating" << std::endl;
    }
};

// 자식 클래스
class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        std::cout << "Dog is barking" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Dog myDog;
    myDog.eat(); // 부모 클래스의 메서드 호출
    myDog.bark(); // 자식 클래스의 메서드 호출

    return 0;
}

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