C++ 순수 가상 함수와 추상 클래스: 다형성과 유연한 설계의 핵심

C++ 프로그래밍에서 순수 가상 함수와 추상 클래스는 객체 지향 프로그래밍의 중요한 개념으로, 코드의 재사용성과 유연성을 높이는 도구로 사용됩니다. 이번 글에서는 순수 가상 함수와 추상 클래스에 대한 개념부터 활용까지 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

1. 소개

C++에서 순수 가상 함수와 추상 클래스는 객체 지향 프로그래밍의 핵심 개념 중 하나입니다. 이들은 코드의 재사용성과 확장성을 높여주며, 다형성을 구현하는데 중요한 역할을 합니다.

 

2. 순수 가상 함수와 추상 클래스의 개념

• 순수 가상 함수: 구현이 없는 가상 함수로, 기반 클래스에서 선언되고 파생 클래스에서 반드시 오버라이드해야 합니다. 순수 가상 함수는 virtual 키워드와 = 0을 이용하여 정의됩니다.
• 추상 클래스: 하나 이상의 순수 가상 함수를 포함한 클래스를 말하며, 객체를 직접 생성할 수 없습니다.

3. 순수 가상 함수와 추상 클래스의 장점

• 코드 재사용성 향상: 공통된 인터페이스를 정의함으로써 다양한 클래스들 사이의 일관성 유지 가능.
• 다형성 구현: 파생 클래스들이 동일한 인터페이스를 유지하며 다양한 구현을 제공.

4. 순수 가상 함수와 추상 클래스의 활용 예시

 

 

예를 들어, 도형을 나타내는 추상 클래스 Shape를 정의하고 이를 상속받아 구체적인 도형 클래스들을 만들 수 있습니다.

 

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;
};

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

class Square : public Shape {
public:
    void draw() override {
        cout << "사각형을 그립니다." << endl;
    }
};

 

 

5. 순수 가상 함수와 추상 클래스의 정의 방법

• 순수 가상 함수: virtual void functionName() = 0;
• 추상 클래스: 최소 하나의 순수 가상 함수를 포함하는 클래스.

6. 다형성과 유연한 설계 구현

추상 클래스와 순수 가상 함수를 이용하여 다형성을 구현하면, 같은 인터페이스를 갖는 다양한 객체들을 효과적으로 다룰 수 있습니다.

 

7. 주의사항과 고려사항

• 순수 가상 함수는 반드시 오버라이드되어야 함.
• 추상 클래스는 객체를 직접 생성할 수 없음.
• 메모리 사용과 성능 고려 필요.

8. 최종 결론

C++에서 순수 가상 함수와 추상 클래스는 객체 지향 프로그래밍의 핵심 개념으로, 다형성과 코드의 재사용성을 높이는 강력한 도구입니다. 올바르게 사용하면 유연하고 확장 가능한 프로그램을 구현할 수 있습니다.

 

C++ 가상함수: 동적 다형성의 핵심