[C++] ③ 클래스

[Chapter 3] 클래스

용어

인터페이스 함수 : 함수가 내부적으로 어떻게 상호작용하는지 사용자가 알지 않아도 되는 함수
생성자 : 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 함수
소멸자 : 객체가 소멸될 때 자동으로 호출되는 함수

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객체 지향 프로그래밍 개요

사용자의 편의성을 극대화 해야 한다
사용자의 실수를 제작자가 차단해야 한다

==> 제작자와 사용자 관점을 분리해서 생각
사용자 관점에서? 함수가 구조체의 멤버로 들어간 것

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클래스 기본 문법

class 클래스이름{
    접근제어지시자:
        멤버변수선언;
        멤버함수선언및정의;
}

멤버 변수 초기화

1. 생성자
   인스턴스가 생성될 때 자동으로 호출된다.

    class myClass {
        myClass(){
            // 생성자 함수
            myData = 10;    // 멤버 변수 초기화
        }
        ...
    };

2. Initializer(생성자 초기화 목록)

    class myClass {
        myClass()
            : myData(10), myData2(20)   // initializer
        {
            ...
        }
    }

3. 선언과 동시에
   c++11부터 지원

    clas myClass{
        ...
        int myData = 10;
        int myData2 = 20;
        ...
    }

   ❓생성자와 이니셜라이저의 차이점은

   생성자는 멤버 변수의 인스턴스가 먼저 생성된 후에 초기화를 진행한다.

-> 멤버 변수가 참조형 변수이면 꼭! 이니셜라이저 사용해야 한다.

❗️참조형 멤버 변수 초기화할 때

...
myClass(int param): myData(param) { };
...
int& myData; 

일 경우 param은 함수가 끝난 후 소멸되기 때문에 myData에 쓰레기 값이 들어가게 된다.

myClass(int& param): myData(param) { };

처럼 파라미터 또한 참조형 변수로 설정해야 한다.

멤버 함수(메소드) 정의 및 선언

class myClass{
    public:
        void myClassFunc(void){
            ...
        }
}

혹은

// 선언부 정의부 분리
class myClass{
    public:
        void myClassFunc(void)
}

void myClass::myClassFunc(){
    ...
}

접근 제어 지시자

❓사용 이유
많은 여러가지 오류와 사용자의 실수를 방지하기 위함, 사용자가 값의 변화를 통제할 수 있음
|종류|public|protected|private|
|---|---|---|---|
|외부 접근|허용|차단|차단|
|파생 클래스|허용|허용|차단|
|특징|-|-|기본 지시자|

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생성자와 소멸자

생성자

myClass()

클래스 객체가 생성 및 소멸될 때 자동으로 호출되는 함수
다중 정의 가능
전역 변수로 선언한 클래스의 생성자가 main()보다 먼저 호출된다.

• 디폴트 생성자
  디폴트 생성자와 소멸자를 기술하니 않아도 컴파일러가 알아서 만든다.
  생성자와 소멸자가 없는 클래스는 없다.
• 다중 정의
  매개 변수 개수, 타입 등이 다를 경우 다중 정의 가능
  디폴트 생성자가 없이 다중 정의하게 될 경우 디폴트 생성자는 사라진다.

    myClass(int param): myData(param) { };
    myClass(int x, int y): myData(x+y) { };

• 생성자 위임
  이니셜라이저에서 다른 생성자를 추가로 호출할 수 있다.

    myClass(int x) { ... }
    myClass(int x, int y)
        : myClass(x)
        { ... }

• 명시적 디폴트 생성자
  default 예약어 사용

    class myClass{
        myClass(void) = default;    // 같은 의미
        myClass(void) { };          // 같은 의미
        ...
    };

  delete 예약어 사용
  명시적으로 디폴트 생성자 삭제할 경우

    myClass(void) = delete;

  소멸자

  ~myClass()

  클래스 객체가 생성 및 소멸될 때 자동으로 호출되는 함수
  다중 정의 불가능
  여러 개의 객체가 동시에 소멸될 때, 제일 최신 선언된 객체부터 소멸된다.

  동적 객체

• 생성

    int main(){
        ...
        myClass myclass = new myClass;
        myClass* myclasses = new myClass[3];
    }

• 소멸

    int main(){
        ...
        delete myclass;
        delete[] myclasses;
    }

  배열로 동적 할당한 객체 delete로 소멸하게 되면 첫 번째 요소만 소멸되고 나머지는 그대로 메모리에 남음

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메소드(method)

클래스의 멤버 함수

// 멤버 함수의 원형
static 반환자료형 클래스이름::함수이름(매개변수) const;

종류	일반	const	static	virtual
this 포인터 접근	가능	가능	불가능	가능
일반 멤버 읽기	가능	가능	가능(제한적)	가능
일반 멤버 쓰기	가능	불가능	가능(제한적)	가능
static 멤버 읽기	가능	가능	가능	가능
static 멤버 읽기	가능	불가능	가능	가능
특징	가장 보편적인 메소드	멤버 쓰기 방지	C의 전역 함수와 유사	상속 관계에서 의미 있음
### this 포인터
this 포인터 : 작성 중인 클래스의 실제 인스턴스에 대한 주소를 가리키는 포인터
메소드에서 멤버 변수를 사용할 때 myData라고 작성해도 컴파일러는 this->myData라고 컴파일한다.
### 상수형 메소드
읽기만 허용되고 쓰기는 허용되지 않는 메소드
const 예약어 사용
```c++
class myClass{
...
int getData() const{
return myData;
}
};
```
멤버 변수의 값을 쓸 수 없고, 멤버 함수도 상수형 메소드만 호출할 수 있다.
* 예외 상황
- mutable 예약어
mutable 멤버 변수 값은 상수형 메소드에서도 쓰기 허용
```c++
class myClass{
int getData() const {
myData = 20; // 가능
return myData;
}
...
mutable int myData;
};
```
* const_cast< > 형변화 연산자
상수형 참조 쓰기 허용
```c++
int testFunc(const int& param){
int& newParam = const_cast<int&>(param);
newParam = 20;
}

int main(){
    int nData = 10;
    testFunc(nData);    // 20으로 값 변경
}
```

메소드 다중 정의

매개 변수 값을 제어할 수 있다.

class myClass{
    int getData() { return myData; }
    void setData(int param) { myData = param; }
    // 다중 정의
    void setData(double dParam) { dParam = 0; }
    ...
}

• 매개 변수 자료형 제한
  delete 예약어 사용

    void setData(double dParam) = delete;

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static 멤버

전역 함수 대신 사용할 수 있다.
정적 함수는 인스턴스를 선언하지 않고 직접 호출할 수 있지만 this 사용 불가
정적 변수는 선언과 정의 반드시 분리해야 한다.

class myClass{
    ...
    static int getCount(){
        return myCount;
    }
    static int myCount;
};

// 선언, 정의 분리
int myClass::myCount = 0;

int main(){
    cout<<myClass::getCount()<<'\n';
}

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연습 문제

Q1
외부와 내부, 상속 클래스까지 멤버 변수나 멤버 함수에 접근할 수 없다.
Q2
생성자 함수, 반환자료형이 없다.
Q3
initializer(생성자 초기화 목록)
Q4
m_nData는 참조형 변수인데, 생성자 함수에서 m_nData 멤버 변수를 초기화하고 있어 에러가 난다.
-> 참조형 변수는 이니셜라이저를 통해 초기화해야 한다.

class myClass{
public:
    myClass(int& param): m_nData(param) { };
    ...

private:
    int& m_nData;
};

Q5
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Q6
멤버 변수 쓰기
상수형 메소드가 아닌 멤버 함수 호출
Q7
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