[C to C++] 상속 - 생존주기, 가상함수

상속의 생존주기

• 일반적인 상속의 생존주기

  #include <iostream>
  
  class Base {
      public:
      Base() {
          std::cout << "Base()" << std::endl;
      }
      
      ~Base() {
          std::cout << "~Base()" << std::endl;
      }
  };
  
  class Derived : public Base {
      public:
      Derived() {
          std::cout << "Derived()" << std::endl;
      }
      
      ~Derived() {
          std::cout << "~Derived()" << std::endl;
      }
  };
  
  int main() {
      Derived d;
      
      return 0;
  }

  Base()
  Derived()
  ~Derived()
  ~Base()

• Up-casting 생존주기

  #include <iostream>
  
  class Base {
      public:
      Base() {
          std::cout << "Base()" << std::endl;
      }
      
      ~Base() {
          std::cout << "~Base()" << std::endl;
      }
  };
  
  class Derived : public Base {
      public:
      Derived() {
          std::cout << "Derived()" << std::endl;
      }
      
      ~Derived() {
          std::cout << "~Derived()" << std::endl;
      }
  };
  
  int main() {
      Base* b = new Derived();
      delete b;
      
      return 0;
  }

  Base()
  Derived()
  ~Base()

  상위 클래스의 소멸자만 호출되었다. 다음의 경우에서 문제가 될 수 있다.

  class Derived : public Base {
      private:
      int* value = new int; // Never released
      
      public:
      Derived() {
          std::cout << "Derived()" << std::endl;
      }
      
      ~Derived() {
          std::cout << "~Derived()" << std::endl;
          delete value;
      }
  };
  

  Derived의 소멸자가 호출되지 않아 할당된 value가 해제되지 않는다.

가상함수

• Base에서 함수가 존재할 수도 그렇지 않을 수도 있어야할 때 virtual 기호를 사용한다.이렇게 선언된 함수는 Derived의 함수를 가리지 않는다. 

  #include <iostream>
  
  class Base {
      public:
      virtual void say() {
          std::cout << "Hello" << std::endl;
      }
  };
  
  class Derived : public Base {
      public:
      void say() override {
          std::cout << "World" << std::endl;
      }
  };
  
  int main() {
      Derived d;
      Base& b = d;
      b.say();
      
      return 0;
  }

  World

  상위 클래스의 함수에 virtual 기호를 붙여 하위 클래스의 함수 재정의를 가리지 않도록 한 예시이다. 재정의하는 하위 클래스의 함수에서는 override 기호를 붙여 virtual로 선언된 상위 클래스의 함수를 재정의했음을 명시적으로 나타낼 수 있다.
  
  참조가 사용되는 이유는 복사 생성자를 이용한 복사의 경우 Derived의 데이터가 유실되어 Base의 새 객체를 만드는 것이지만, 참조를 사용하여 새 Base 객체 생성을 방지하고 Derived 있는 그대로의 주소만 가져다 사용하는 것이다. 하지만 이 경우에도 Base에는 없지만 Derived에 새로 추가된 함수를 사용할 수는 없고 Base에 정의된 함수만을 사용할 수 있다.

  class Derived : public Base {
      public:
      void say() override {
          std::cout << "World" << std::endl;
      }
      
      void foo() {
          std::cout << "FOO" << std::endl;
      }
  };
  
  int main() {
      Derived d;
      Base& b = d;
      b.say();
      b.foo(); // error: ‘class Base’ has no member named ‘foo’
      
      return 0;
  }

  참조를 사용하지 않고 pointer를 이용한 동적할당의 경우도 마찬가지이다.

  int main() {
      Base* b = new Derived();
      b->say();
      delete b;
      
      return 0;
  }

  World

• 상속의 생존주기 중 up-casting의 생존주기에서 상위 클래스의 소멸자만 호출됨을 확인할 수 있었다. 소멸자도 함수의 일종으로 virtual 기호를 사용하여 하위 클래스에서 재정의된 소멸자를 가리지 않을 수 있다.

  #include <iostream>
  
  class Base {
      public:
      Base() {
          std::cout << "Base()" << std::endl;
      }
      
      virtual ~Base() {
          std::cout << "~Base()" << std::endl;
      }
  };
  
  class Derived : public Base {
      private:
      int* value = new int;
      
      public:
      Derived() {
          std::cout << "Derived()" << std::endl;
      }
      
      ~Derived() {
          std::cout << "~Derived()" << std::endl;
          delete value;
      }
  };
  
  int main() {
      Base* b = new Derived();
      delete b;
      
      return 0;
  }

  Base()
  Derived()
  ~Derived()
  ~Base()