[Class의 상속] 재사용성과 확장성을 높이는 객체지향의 핵심

728x90

Class의 상속 

C++은 객체지향 언어로서 클래스와 상속 개념을 기반으로 코드의 재사용성, 확장성, 유지보수성을 높일 수 있는 기능을 제공합니다. C++에서 상속을 사용하면, 기존 클래스의 멤버(변수 및 함수)를 자식 클래스가 그대로 물려받아 사용할 수 있으며, 필요 시 오버라이딩(overriding)을 통해 일부 기능을 수정하거나 확장할 수 있습니다.

이 글에서는 C++에서 클래스 상속이 어떻게 사용되는지에 대한 전반적인 내용을 다룹니다. 기본 문법은 물론, 접근 제어자(public, protected, private), 가상 함수(virtual function), 다형성(polymorphism), 다중 상속(multiple inheritance)까지 C++에서 자주 쓰이는 상속 개념을 자세히 살펴보겠습니다.

 

---

1.  C++에서의 클래스 상속 기본 문법

// 부모 클래스
class Animal {
public:
    void eat() {
        std::cout << "먹이를 먹습니다." << std::endl;
    }
};

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

int main() {
    Dog d;
    d.eat();   // 부모 클래스의 메서드
    d.bark();  // 자식 클래스의 메서드
    return 0;
}

• Dog는 Animal을 public 상속 받습니다. 이로 인해 Animal의 public 멤버 를 그대로 사용할 수 있습니다.
• 상속 시 사용되는 접근 지정자에 따라 부모 멤버의 접근 권한이 변경됩니다.

 

---

2.  접근 지정자에 따른 상속 방식

상속 키워드	부모의 public 멤버	부모의 protected 멤버	부모의 private 멤버
public 상속	public	protected	상속되지 않음
protected 상속	protected	protected	상속되지 않음
private 상속	private	private	상속되지 않음

class Base {
public:
    int pub;
protected:
    int prot;
private:
    int priv;
};

class Derived : public Base {
    // pub → pub, prot → prot, priv → 상속 안 됨
};

 

---

3.  함수 오버라이딩 (overriding) 과 가상 함수 (Virtual Function)

C++에서는 부모 클래스의 함수를 자식 클래스에서 재정의할 수 있습니다. 이때 함수가 virtual로 선언되어 있어야 런타임에서의 다형성이 제대로 작동합니다.

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        std::cout << "동물이 소리냅니다." << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {
        std::cout << "멍멍!" << std::endl;
    }
};

void makeSound(Animal* a) {
    a->speak();  // 가상 함수이므로 실제 객체 타입에 따라 호출
}

int main() {
    Dog d;
    makeSound(&d);  // 멍멍!
}

왜 virtual이 중요한가?

• 가상 함수 없이 speak()를 정의하면, 포인터가 Animal*인 이상 항상 부모 클래스의 함수만 호출됩니다.
• virtual을 붙이면 다형성이 적용되어 자식 클래스의 함수가 호출됩니다.

 

---

4.  다형성과 상속의 관계

C++에서는 상속을 통해 다형성(polymorphism)을 구현할 수 있습니다. 부모 클래스 포인터 또는 참조로 자식 클래스 객체를 다룰 수 있는 유연성을 제공하죠.

std::vector<Animal*> animals;
animals.push_back(new Dog());
animals.push_back(new Cat());

for (auto a : animals) {
    a->speak();  // 각각 멍멍!, 야옹!
}

• 주의 : C++에서는 delete 호출 시 메모리 누수를 방지하기 위해 소멸자도 virtual로 선언하는 것이 좋습니다.

class Animal {
public:
    virtual ~Animal() {}  // virtual 소멸자
};

 

---

5.  다중 상속 (Multiple Inheritance)

C++은 여러 클래스로부터 동시에 상속받을 수 있는 다중 상속을 지원합니다.

class Flyer {
public:
    void fly() {
        std::cout << "날아갑니다!" << std::endl;
    }
};

class Swimmer {
public:
    void swim() {
        std::cout << "수영합니다!" << std::endl;
    }
};

class Duck : public Flyer, public Swimmer {
    // Duck은 fly()와 swim()을 둘 다 가짐
};

다이아몬드 상속 문제와 가상 상속

다중 상속 시 동일한 상위 클래스가 중복 상속되면 다이아몬드 문제가 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 가상 상속(virtual inheritance)이 사용됩니다.

class Animal {
public:
    void live() { std::cout << "생존 중!" << std::endl; }
};

class Mammal : virtual public Animal {};
class WingedAnimal : virtual public Animal {};

class Bat : public Mammal, public WingedAnimal {};

 

---

6.  마무리

C++에서 클래스 상속은 코드 재사용과 확장을 가능하게 해주는 객체지향의 핵심 개념입니다.

• public, protected, private 상속 : 접근 수준에 따라 상속 방식이 달라집니다.
• 가상 함수와 다형성 : 런타임에서 객체의 실제 타입에 따라 함수 호출이 가능합니다.
• virtual 소멸자 : 메모리 누수를 막기 위한 필수 개념입니다.
• 다중 상속과 가상 상속 : C++만의 유연한 구조 설계 가능하지만 신중히 사용해야 합니다.

함께 보면 좋은 자료

블로그 글 :

[Class] 객체지향 프로그래밍의 핵심

[Class와 Struct] 클래스와 구조체의 차이

 

---

반응형