상속 / 프렌드

friend function

원칙적으로 클래스의 private 및 protected 멤버는 선언된 동일한 클래스 외부에서 액세스할 수 없습니다. 그러나 이 규칙은 "친구" 에게는 적용되지 않습니다 .

친구 는 friend키워드로 선언된 함수 또는 클래스입니다.

비멤버 함수는 해당 클래스의 친구 로 선언된 경우 클래스의 private 및 protected 멤버에 액세스할 수 있습니다 . 이는 클래스 내에 이 외부 함수의 선언을 포함하고 키워드를 앞에 둠으로써 수행됩니다 friend.

// friend functions
#include <iostream>
using namespace std;

class Rectangle {
    int width, height;
  public:
    Rectangle() {}
    Rectangle (int x, int y) : width(x), height(y) {}
    int area() {return width * height;}
    friend Rectangle duplicate (const Rectangle&);
};

Rectangle duplicate (const Rectangle& param)
{
  Rectangle res;
  res.width = param.width*2;
  res.height = param.height*2;
  return res;
}

int main () {
  Rectangle foo;
  Rectangle bar (2,3);
  foo = duplicate (bar);
  cout << foo.area() << '\n';
  return 0;
}

duplicate함수는 클래스 의 친구Rectangle 입니다 . 따라서 함수 는 유형의 서로 다른 개체의 duplicate멤버 width및 (비공개)에 액세스할 수 있습니다 . 의 선언 이나 나중에 사용할 때 function 은 class 의 멤버로 간주 되지 않습니다 . 그렇지 않다! 회원이 아니더라도 비공개 및 보호된 회원에 액세스할 수 있습니다. friend 함수의 일반적인 사용 사례는 두 클래스의 private 또는 protected 멤버에 액세스하는 두 개의 서로 다른 클래스 간에 수행되는 작업입니다.heightRectangleduplicatemainduplicateRectangle

 

friend class

friend 함수와 유사하게 friend 클래스는 멤버가 다른 클래스의 private 또는 protected 멤버에 액세스할 수 있는 클래스입니다.

// friend class
#include <iostream>
using namespace std;

class Square;

class Rectangle {
    int width, height;
  public:
    int area ()
      {return (width * height);}
    void convert (Square a);
};

class Square {
  friend class Rectangle;
  private:
    int side;
  public:
    Square (int a) : side(a) {}
};

void Rectangle::convert (Square a) {
  width = a.side;
  height = a.side;
}
  
int main () {
  Rectangle rect;
  Square sqr (4);
  rect.convert(sqr);
  cout << rect.area();
  return 0;
}

이 예제에서 class 는 의 멤버 함수가 의 private 및 protected 멤버에 액세스 할 수 있도록 Rectangle하는 클래스의 친구 입니다 . 보다 구체적 으로, 정사각형의 측면을 설명하는 멤버 변수에 액세스합니다 . 이 예제에는 다른 새로운 것이 있습니다. 프로그램 시작 부분에 class 의 빈 선언이 있습니다. 이것은 클래스 가 (멤버의 매개변수로 ) 를 사용 하고(친구로 선언) 사용하기 때문에 필요합니다. 지정하지 않는 한 우정은 절대 일치하지 않습니다. 이 예에서 는 에 의해 친구 클래스로 간주 되지만 Square는 에 의해 친구로 간주되지 않습니다 . 따라서 의 멤버 함수는SquareRectangleSquareRectangleSquare::side

SquareRectangleSquareconvertSquareRectangle

RectangleSquareRectangleRectangle의 protected 및 private 멤버에 액세스할 수 Square있지만 그 반대는 불가능합니다. 물론 필요한 경우 Square의 친구로 선언될 수도 있으며 Rectangle이러한 액세스 권한을 부여할 수도 있습니다.

우정의 또 다른 속성은 전이적이지 않다는 것입니다. 친구의 친구는 명시적으로 지정되지 않는 한 친구로 간주되지 않습니다.

클래스 간의 상속

C++의 클래스를 확장하여 기본 클래스의 특성을 유지하는 새 클래스를 만들 수 있습니다. 상속이라고 하는 이 프로세스에는 기본 클래스 와 파생 클래스 가 포함됩니다 . 파생 클래스 는 기본 클래스 의 멤버를 상속하며 그 위에 자체 멤버를 추가할 수 있습니다.

예를 들어, 직사각형과 삼각형이라는 두 가지 종류의 다각형을 설명하는 일련의 클래스를 상상해 보겠습니다. 이 두 폴리곤은 면적을 계산하는 데 필요한 값과 같은 특정 공통 속성을 가지고 있습니다. 둘 다 높이와 너비(또는 밑변)로 간단히 설명할 수 있습니다. 이것은 우리가 두 개의 다른 클래스를 파생할

클래스로 클래스의 세계에서 나타낼 수 있습니다 .PolygonRectangleTriangle: 클래스에는

두 Polygon가지 유형의 폴리곤에 공통적인 멤버가 포함됩니다. 우리의 경우: width그리고 height. 그리고 폴리곤의 한 유형에서 다른 유형으로 다른 특정 기능을 가진 파생 클래스가 될 것입니다 Rectangle. 다른 클래스에서 파생된 클래스는 기본 클래스의 액세스 가능한 모든 멤버를 상속합니다. 즉, 기본 클래스에 멤버가 포함되어 있고 이라는 다른 멤버가 있는 클래스를 파생하면 파생 클래스에 멤버 와 멤버 가 모두 포함됩니다 . 두 클래스의 상속 관계는 파생 클래스에서 선언됩니다. 파생 클래스 정의는 다음 구문을 사용합니다. 여기서 파생 클래스의 이름은Triangle

ABAB



class derived_class_name: public base_class_name
{ /*...*/ };

derived_class_namebase_class_name기반이 되는 클래스의 이름입니다. 액세스 지정 자는 다른 액세스 지정자( 또는 ) public중 하나로 대체될 수 있습니다 . 이 액세스 지정자는 기본 클래스에서 상속된 멤버에 대해 가장 액세스 가능한 수준을 제한합니다. 액세스 수준이 더 높은 멤버는 대신 이 수준으로 상속되는 반면, 동일하거나 더 제한적인 액세스 수준을 가진 멤버는 파생 클래스에서 제한적인 수준을 유지합니다. .protectedprivate

 

// derived classes
#include <iostream>
using namespace std;

class Polygon {
  protected:
    int width, height;
  public:
    void set_values (int a, int b)
      { width=a; height=b;}
 };

class Rectangle: public Polygon {
  public:
    int area ()
      { return width * height; }
 };

class Triangle: public Polygon {
  public:
    int area ()
      { return width * height / 2; }
  };
  
int main () {
  Rectangle rect;
  Triangle trgl;
  rect.set_values (4,5);
  trgl.set_values (4,5);
  cout << rect.area() << '\n';
  cout << trgl.area() << '\n';
  return 0;
}

클래스 Rectangle및 Triangle각각의 개체에는 에서 상속된 멤버가 포함되어 있습니다 Polygon. width, height및 set_values. _

클래스에서 사용 되는 protected액세스 지정 Polygon자는 와 유사합니다 private. 실제로 상속에서 유일한 차이점이 발생합니다. 클래스가 다른 클래스를 상속할 때 파생 클래스의 멤버는 기본 클래스에서 상속된 보호된 멤버에 액세스할 수 있지만 비공개 멤버는 액세스할 수 없습니다. 및 대신 을

선언함으로써 이러한 멤버는 의 멤버가 아닌 파생 클래스 및 에서도 액세스할 수 있습니다 . 공개된 경우 어디에서나 액세스할 수 있습니다.widthheightprotectedprivateRectangleTrianglePolygon

다음과 같은 방식으로 액세스할 수 있는 기능에 따라 다양한 액세스 유형을 요약할 수 있습니다.

 

입장publicprotectedprivate

Access	public	protected	private
members of the same class	예	예	예
members of derived class	예	예	아니요
not members	예	아니요	아니요

main여기서 "비회원"은 다른 클래스 또는 함수에서 와 같이 클래스 외부에서 액세스를 나타냅니다 .

위의 예에서 멤버는 에 의해 상속되고 기본 클래스에서 Rectangle와 Triangle동일한 액세스 권한을 가집니다 Polygon.

Polygon::width           // protected access
Rectangle::width         // protected access

Polygon::set_values()    // public access
Rectangle::set_values()  // public access  

이는 상속 관계가 public파생된 각 클래스에서 키워드를 사용하여 선언되었기 때문입니다.

class Rectangle: public Polygon { /* ... */ }

콜론( ) 뒤의 이 public키워드는 뒤에 오는 클래스( 이 경우 )에서 상속된 멤버 가 파생 클래스( 이 경우 )에서 가질 :수 있는 가장 액세스 가능한 수준을 나타냅니다 . 가 가장 액세스 가능한 수준이므로 이 키워드를 지정하면 파생 클래스는 기본 클래스에서와 동일한 수준을 가진 모든 멤버를 상속합니다 . 를 사용하면 기본 클래스의 모든 공용 멤버가 파생 클래스에서와 같이 상속됩니다. 반대로 가장 제한적인 액세스 수준을 지정 하면( ) 모든 기본 클래스 멤버가 로 상속됩니다 . 예를 들어 딸이 어머니로부터 파생된 클래스인 경우 다음과 같이 정의합니다.PolygonRectanglepublic

protectedprotectedprivateprivate

class Daughter: protected Mother;

이것은 어머니로부터 상속받은 protected구성원에 대해 덜 제한적인 액세스 수준으로 설정됩니다 . Daughter즉, 에 있던 모든 멤버 가 가 public됩니다 . 물론 이것은 자신의 public 멤버를 선언하는 데 제한을 두지 않습니다. 덜 제한적인 액세스 수준 은 에서 상속된 구성원에 대해서만 설정됩니다 . 상속에 대한 액세스 수준이 지정되지 않은 경우 컴파일러는 키워드로 선언된 클래스에 대해 private로 가정하고 로 선언된 클래스에 대해 public으로 가정합니다 .MotherprotectedDaughterDaughterMother

classstruct

실제로 C++에서 상속의 대부분의 사용 사례는 공개 상속을 사용해야 합니다. 기본 클래스에 다른 액세스 수준이 필요한 경우 일반적으로 대신 멤버 변수로 더 잘 표현할 수 있습니다.

 

기본 클래스에서 상속되는 것은 무엇입니까?

원칙적으로 공개적으로 파생된 클래스는 다음을 제외한 기본 클래스의 모든 멤버에 대한 액세스를 상속합니다.

• 생성자와 소멸자
• 할당 연산자 멤버(operator=)
• 그 친구들
• 개인 회원

기본 클래스의 생성자 및 소멸자에 대한 액세스는 그대로 상속되지 않지만 파생 클래스의 생성자 및 소멸자에 의해 자동으로 호출됩니다.

달리 지정하지 않는 한 파생 클래스의 생성자는 기본 클래스의 기본 생성자를 호출합니다(즉, 인수를 사용하지 않는 생성자). 초기화 목록에서 멤버 변수를 초기화하는 데 사용된 것과 동일한 구문을 사용하여 기본 클래스의 다른 생성자를 호출할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

derived_constructor_name (parameters) : base_constructor_name (parameters) {...}

// constructors and derived classes
#include <iostream>
using namespace std;

class Mother {
  public:
    Mother ()
      { cout << "Mother: no parameters\n"; }
    Mother (int a)
      { cout << "Mother: int parameter\n"; }
};

class Daughter : public Mother {
  public:
    Daughter (int a)
      { cout << "Daughter: int parameter\n\n"; }
};

class Son : public Mother {
  public:
    Son (int a) : Mother (a)
      { cout << "Son: int parameter\n\n"; }
};

int main () {
  Daughter kelly(0);
  Son bud(0);
  
  return 0;
}

Mother새로운 Daughter객체가 생성될 때 호출되는 의 생성자와 객체 일 때 호출되는 생성자 의 차이점에 주목하십시오 Son. Daughter차이점은 및 의 생성자 선언이 다르기 때문입니다 Son.

Daughter (int a)          // nothing specified: call default constructor
Son (int a) : Mother (a)  // constructor specified: call this specific constructor

다중 상속

클래스는 클래스의 기본 클래스 목록(즉, 콜론 뒤)에서 쉼표로 구분된 더 많은 기본 클래스를 단순히 지정하여 둘 이상의 클래스에서 상속할 수 있습니다. 예를 들어, 프로그램에 라는 화면에 인쇄할 특정 클래스가 있고 클래스를 Output원하고 우리가 작성할 수 있는 클래스 외에 해당 멤버도 상속받기를 원하면 다음 Rectangle과 같이 작성할 수 있습니다.TrianglePolygon

class Rectangle: public Polygon, public Output;
class Triangle: public Polygon, public Output;

// multiple inheritance
#include <iostream>
using namespace std;

class Polygon {
  protected:
    int width, height;
  public:
    Polygon (int a, int b) : width(a), height(b) {}
};

class Output {
  public:
    static void print (int i);
};

void Output::print (int i) {
  cout << i << '\n';
}

class Rectangle: public Polygon, public Output {
  public:
    Rectangle (int a, int b) : Polygon(a,b) {}
    int area ()
      { return width*height; }
};

class Triangle: public Polygon, public Output {
  public:
    Triangle (int a, int b) : Polygon(a,b) {}
    int area ()
      { return width*height/2; }
};
  
int main () {
  Rectangle rect (4,5);
  Triangle trgl (4,5);
  rect.print (rect.area());
  Triangle::print (trgl.area());
  return 0;
}