[C++] 상속성(Inheritance)
👻 상속성
이번 시간에는 객체 지향 프로그래밍의 특징 중 하나인 상속성(Inheritance)에 대해 알아보자. 상속은 말 그대로 부모로부터 유산을 상속받는 것처럼 무언가를 물려받는다는 의미이다. 공통된 기능을 가진 부모 객체를 만든 후, 자식 객체가 부모 객체의 특징을 상속받아 사용할 수 있게끔 하는 것이다.
여기 기사, 법사 클래스가 있다고 가정해보자.
class Knight
{
public:
void Move() {}
void Attack() {}
void Die() {}
public:
int _hp;
int _attack;
int _defence;
};
class Mage
{
public:
void Move() {}
void Attack() {}
void Die() {}
public:
int _hp;
int _attack;
int _defence;
};
동일한 멤버 함수와 멤버 변수를 가진다. 이처럼 코드가 중복이 되면 비효율적이기 때문에 여기서 공통된 기능만 뽑아 부모 객체로 새로 만들어야한다.
// 공통된 기능을 묶어둔 부모 객체 생성
class Player
{
public:
void Move() {}
void Attack() {}
void Die() {}
public:
int _hp;
int _attack;
int _defence;
}
부모 객체를 생성한 후 자식 객체에서 상속받아 사용하면 된다.
class Knight : public Player
{
public:
};
class Mage : public Player
{
public:
};
이렇게 내용이 비어있어도 호출하면 아무런 문제없이 Player의 모든 멤버 변수와 멤버 함수를 사용할 수 있게된다.
메모리는
부모 객체 👉 자식 객체순으로 할당되며 자식 객체에서 확장된 내용은 부모 객체의 뒤에 붙게 된다.
🌱 재정의(Overriding)
부모 객체의 멤버 함수와 같은 이름으로 자식 객체에 구현하게되면 해당 함수는 재정의(Overriding)되게 된다. 즉, 상속을 받는 관계에서 재정의를 할 수 있게 된다.
class Player
{
public:
void Move() { cout << "Player Move 호출" << endl; }
}
class Knight : public Player
{
public:
// 재정의
void Move() { cout << "Knight Move 호출" << endl; }
}
int main()
{
Knight k;
k.Move();
// 부모 객체의 원본 함수 호출
k.Player::Move();
}
여기서 k.Move()의 실행값은 재정의 된 Knight Move 호출이 실행된다. 부모 객체의 함수를 실행하고 싶으면 k.Player::Move()를 입력하면 되는데, 보통은 사용하지 않는다.
🌱 생성자와 소멸자
그렇다면 상속 받은 객체 간의 생성자와 소멸자의 호출 순서는 어떻게 될까?
각 객체에 기본 생성자와 소멸자를 만들어준 후 실행시켜보면 결과는 다음과 같다.
부모 생성자 👉 자식 생성자 👉 자식 소멸자 👉 부모 소멸자 순으로 진행되는 것을 확인할 수 있다.
하지만 로우레벨 디테일로 살펴보면 약간 호출 시점이 다르다는 것을 확인할 수 있다. 어셈블리 코드를 살펴보자.
우선 Knight k;가 실행되고, 클래스가 생성이 된다. 처음엔 자식 클래스인 Knight 클래스가 생성이 되는 것이다. F11을 눌러 안으로 들어가보면 본격적으로 기본 생성자 내부를 실행시키기 전에 부모 생성자를 호출하는 것을 확인할 수 있다.
여기서 부모 생성자 호출 부분에 브레이크 포인트를 잡고 내부로 들어가면 부모 생성자가 먼저 실행되는 것을 알 수 있다.
결론은 부모 생성자가 먼저 호출되는 게 아닌, 자식 생성자가 먼저 호출되었지만, 생성자 내부를 실행하기 전에 부모 생성자를 호출하게 되는 구조이다. 소멸자도 비슷한 순서이다. 그대신 생성자와는 순서가 반대로 진행된다.
- 부모의 기본 생성자 외의 생성자를 호출하고 싶을 땐?
자식 생성자에서 부모 생성자가 무조건 호출이 된다는 것을 알게되었다. 그렇다면 부모의 기본 생성자 대신 기타 생성자를 호출하고 싶을 땐 어떻게 해야할까?
상속해준 것처럼 생성자에도 똑같이 적용하면 된다.
class Player
{
public:
Player() { ... }
Player(int hp) { ... }
~Player() { ... }
}
class Knight : public Player
{
public:
Knight() { ... }
Knight(int stamina) : Player(100) { ... }
}
위 처럼 똑같이 기타 생성자 뒤에 : 부모 기타 생성자를 추가하면 해당 생성자를 호출하라는 의미가 된다.
👻 글을 마치며
이번 시간에는 객체 지향 프로그래밍의 특징 중 상속성에 대해 알아보았다. 상속성이라는 단어, 그리고 부모-자식 간의 관계를 아주 오랜만에 접한 것이라 옛 기억이 새록새록 떠올랐다. 내가 관심있는 분야를 예제로 정하니 이해가 더욱 쉽고 빠르게 된 것 같고 재정의와 생성자, 소멸자의 호출 순서까지 한 번에 공부하게 되면서 굉장히 흥미로웠던 시간이었던 것 같다. 계층 구조를 잘 설계한다면 유지보수가 편한 코드를 만들 수 있지 않을까 하는 생각이 든다.
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