[C++]_11_overriding static

x와 y는 실행할 때 결정됨 overiding, dynamic binding

이 코드는 C++로 작성된 프로그램으로, 정적 변수와 일반 변수의 차이를 이해할 수 있는 간단한 예제입니다. 아래에 코드와 함께 상세한 설명을 주석으로 추가했습니다.

#include <iostream>  // 표준 입출력을 위한 헤더 파일
using std::cout;      // std::cout을 cout으로 간단히 사용하기 위한 선언

// 함수의 프로토타입 선언
void sub();

int main()
{
    cout << "start\n";  // 프로그램 시작 메시지 출력
    sub();              // sub 함수 호출 (첫 번째 호출)
    sub();              // sub 함수 호출 (두 번째 호출)
    sub();              // sub 함수 호출 (세 번째 호출)
    return 0;           // 프로그램 정상 종료
}

// sub 함수 정의
void sub()
{
    int x = 10; // 지역 변수 x 선언 및 초기화
                // 매번 함수가 호출될 때 새로운 x가 생성되고 10으로 초기화됨.
    
    static int y = 10; 
    // 정적 변수 y 선언 및 초기화
    // static 키워드를 사용하면 y는 프로그램의 생애 동안 한 번만 초기화됨.
    // 즉, 첫 번째 sub 호출 시 y가 10으로 초기화되고 이후 호출에서는 이전 값이 유지됨.

    cout << x << y << '\n'; 
    // x와 y의 값을 출력. x는 항상 10, y는 호출 횟수에 따라 증가.

    x++; // x의 값을 1 증가. 그러나 지역 변수이므로 호출이 끝나면 소멸.
    y++; // y의 값을 1 증가. 정적 변수이므로 값이 유지됨.
}

실행 결과

프로그램 실행 시 결과는 다음과 같습니다:

start
1010
1011
1012

결과 설명

1. 첫 번째 호출 (sub()):
   • x = 10으로 초기화되고 출력. 호출 종료 시 소멸.
   • y = 10으로 초기화되고 출력. 이후 1 증가하여 y = 11.
2. 두 번째 호출 (sub()):
   • x = 10으로 다시 초기화되고 출력. 호출 종료 시 소멸.
   • y = 11에서 유지된 상태로 출력. 이후 1 증가하여 y = 12.
3. 세 번째 호출 (sub()):
   • x = 10으로 다시 초기화되고 출력. 호출 종료 시 소멸.
   • y = 12에서 유지된 상태로 출력. 이후 1 증가하여 y = 13.

핵심 포인트

• int x는 지역 변수로, 매번 함수 호출 시 새로 생성되고 함수가 종료되면 소멸합니다.
• static int y는 정적 변수로, 프로그램 실행 중 한 번만 초기화되고 함수 호출 사이에 값을 유지합니다.

이를 통해 정적 변수와 지역 변수의 동작 차이를 이해할 수 있습니다.

이 코드는 C++에서 추상 클래스와 순수 가상 함수의 개념을 활용한 예제입니다. 아래에 코드와 주석을 추가하여 설명하겠습니다.

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#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

// 추상 클래스 정의
class Shape {
protected:
    double x, y; // 도형의 좌표 (필요 시 사용할 수 있는 보호된 멤버)
public:
    // 순수 가상 함수: 하위 클래스에서 반드시 구현해야 함
    virtual double area() = 0; 
    // "virtual double area() = 0;"은 순수 가상 함수로 선언되어, Shape 클래스는 추상 클래스가 됨.
    // 추상 클래스는 객체를 생성할 수 없으며, 반드시 상속받은 클래스에서 가상 함수를 구현해야 함.
};

// 사각형 클래스 정의
class Rectangle : public Shape {
private:
    double height, width; // 사각형의 높이와 너비
public:
    Rectangle(double h, double w) {
        height = h; // 높이 초기화
        width = w;  // 너비 초기화
    }
    // 사각형의 면적 계산: 가상 함수 area() 재정의 (override)
    double area() { 
        return (width * height); 
    }
};

// 삼각형 클래스 정의
class Triangle : public Shape {
private:
    double height, width; // 삼각형의 높이와 너비
public:
    Triangle(double h, double w) {
        height = h; // 높이 초기화
        width = w;  // 너비 초기화
    }
    // 삼각형의 면적 계산: 가상 함수 area() 재정의 (override)
    double area() { 
        return (width * height / 2.0); 
    }
};

// 메인 함수
int main() {
    // 추상 클래스 Shape는 순수 가상 함수를 포함하므로 객체를 생성할 수 없음
    Shape* p; // Shape 타입의 포인터 선언 (가능)

    // Rectangle 및 Triangle 클래스의 객체 생성
    Rectangle nemo(10.0, 20.0); // 높이 10, 너비 20인 사각형
    Triangle semo(10.0, 20.0);  // 높이 10, 너비 20인 삼각형

    // 부모 클래스 포인터가 자식 클래스 객체를 가리키는 다형성 사용
    p = &nemo; // p가 Rectangle 객체를 가리킴
    cout << "네모면적:" << p->area() << endl; 
    // Rectangle::area() 호출 → 출력: 200.0

    p = &semo; // p가 Triangle 객체를 가리킴
    cout << "세모면적:" << p->area() << endl; 
    // Triangle::area() 호출 → 출력: 100.0

    return 0;
}

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코드 설명

1. 추상 클래스와 순수 가상 함수:
   • Shape 클래스는 area()라는 순수 가상 함수를 정의하여 하위 클래스에서 면적 계산 방식을 구현하도록 강제합니다.
   • = 0이 붙은 함수는 순수 가상 함수이며, 이 때문에 Shape는 추상 클래스가 됩니다.
   • 추상 클래스는 객체를 직접 생성할 수 없지만, 포인터나 참조로 사용할 수 있습니다.
2. 상속과 가상 함수 재정의:
   • Rectangle 클래스와 Triangle 클래스는 Shape 클래스를 상속받아 면적 계산을 위한 area() 함수를 각각 구현했습니다.
   • 다형성을 통해 부모 클래스 타입의 포인터 p로 자식 클래스의 객체를 가리킬 수 있습니다.
   • 자식 클래스의 area()가 부모 클래스의 area()를 **재정의(override)**하며, 가상 함수 테이블(vtable)을 사용해 올바른 함수를 호출합니다.
3. 다형성:
   • 부모 클래스 포인터 p가 자식 클래스 객체를 가리킬 때, p->area()를 호출하면 올바른 자식 클래스의 area() 함수가 실행됩니다.

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실행 결과

네모면적:200
세모면적:100

핵심 개념

1. 추상 클래스(abstract class):
   • 하나 이상의 순수 가상 함수를 포함하는 클래스.
   • 객체를 생성할 수 없고, 반드시 하위 클래스에서 순수 가상 함수를 구현해야 함.
2. 순수 가상 함수(pure virtual function):
   • 선언만 있고 정의가 없는 함수 (= 0으로 표기).
   • 상속받은 클래스에서 구현이 필요.
3. 다형성(polymorphism):
   • 부모 클래스 타입의 포인터(또는 참조)를 통해 자식 클래스의 멤버 함수를 호출.
   • 실제 객체의 타입에 따라 적절한 함수가 호출됨.

virtual은 부모에게 쓰고, draw()함수에 virtual를 쓴 건 자식의 함수를 먼저 사용.