[C++] 34. 추상 클래스(ABSTRACT CLASS)

 

[C++] 추상 클래스(ABSTRACT CLASS)

이번에는 추상(Abstract) 클래스를 살펴볼게요.

추상 클래스는 다른 형식의 기반 클래스로만 사용할 수 있고 개체를 생성할 수 없는 클래스를 말합니다. 이에 대응하는 개념으로 개체를 생성할 수 있는 클래스를 구상 클래스입니다. .C++언어에서는 멤버 메서드 중에 순수 가상 메서드를 하나라도 갖고 있는 클래스는 추상 클래스입니다.

순수 가상 메서드는 virtual 키워드로 메서드를 선언하고 메서드 내부를 정의하지 않겠다는 =0;를 표시한 메서드를 말합니다. 그리고 순수 가상 메서드는 다른 OOP 언어에서 추상 메서드와 같은 의미입니다.

virtual void Play()=0; //순수 가상 메서드(추상 메서드)

다음은 순수 가상 메서드를 갖고 있는 음악가 클래스의 개체를 생성하려고 할 때 나오는 오류 화면입니다.

추상 클래스를 인스턴스화할 수 없습니다.

//추상 클래스 개체를 생성하려고 할 때의 오류
//Program.cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Musician
{
    string name;
public:
    Musician(string name)
    {
        this->name = name;
    }
    virtual void Play()=0; //순수 가상 메서드(추상 메서드)
    void Introduce()
    {
        cout<<name<<" 음악가: 안녕"<<endl;
    }    
    string GetName()const
    {
        return name;
    }
};

int main()
{
    Musician *musician = new Musician("음악가"); //추상 클래스의 개체를 생성할 수 없음(오류)
    delete musician;
    return 0;
}

그리고 기반 형식에 순수 가상 메서드가 있을 때 파생 형식에서 이를 재정의하지 않으면 파생 형식도 추상 클래스입니다. 따라서 파생 형식을 구상 클래스로 만들기 위해서는 반드시 기반 형식에 순수 가상 메서드를 재정의하여야 합니다.

다음은 기반 형식이 추상 클래스일 때 파생 형식에서 재정의하지 않고 개체를 생성하려고 할 때 나오는 오류 화면입니다.

기반 클래스의 순수 가상 메서드를 파생 클래스에서 재정의하지 않았을 때

//추상 클래스에서 파생한 클래스에서 순수 가상 메서드를 재정의하지 않고 개체를 생성할 때의 오류
//Program.cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Musician
{
    string name;
public:
    Musician(string name)
    {
        this->name = name;
    }
    virtual void Play()=0; //순수 가상 메서드(추상 메서드)
    void Introduce()
    {
        cout<<name<<" 음악가: 안녕"<<endl;
    }    

    string GetName()const
    {
        return name;
    }
};
class Pianist:public Musician
{
public:
    Pianist(string name):Musician(name)
    {
    }
};

int main()
{
    Pianist *pianist = new Pianist("피아노맨"); //추상 클래스의 개체를 생성할 수 없음(오류)
    delete pianist;
    return 0;
}

추상 클래스를 이용하면 파생 형식에 공통으로 제공해야 하는 기능이 있지만 실제 구현에서 공통적인 알고리즘이 없을 때 순수 가상 메서드로 기능을 약속할 수 있습니다.

다음은 음악가의 “연주하다.”기능을 순수 가상 메서드로 선언하고 파생 클래스에서 재정의하는 예제 코드입니다.

//추상 클래스
//Program.cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Musician
{
    string name;
public:
    Musician(string name)
    {
        this->name = name;
    }
    virtual void Play()=0; //순수 가상 메서드(추상 메서드)
    void Introduce()
    {
        cout<<name<<" 음악가: 안녕"<<endl;
    }    

    string GetName()const
    {
        return name;
    }
};

class Pianist:public Musician
{
public:
    Pianist(string name):Musician(name)
    {
    }
    virtual void Play()
    {
        cout<<GetName()<<" 연주하다."<<endl;
        cout<<"딩동댕 ♩♪♬"<<endl;
    }
};
class Drummer:public Musician
{
public:
    Drummer(string name):Musician(name)
    {
    }
    virtual void Play()
    {
        cout<<GetName()<<" 연주하다."<<endl;
        cout<<"두두둥~~~"<<endl;
    }
};

void StartConcert(Musician *musician);
void StartConcert(Musician &musician);

int main()
{
    Pianist *pianist1 = new Pianist("피아노맨1");
    Drummer *drummer1 = new Drummer("두둥맨1");
    StartConcert(pianist1);
    StartConcert(drummer1);
    delete pianist1;
    delete drummer1;
    Pianist pianist2("피아노맨2");
    Drummer drummer2("두둥맨2");
    StartConcert(pianist2);
    StartConcert(drummer2);
    return 0;
}
void StartConcert(Musician *musician)
{
    musician->Introduce();
    musician->Play();
}
void StartConcert(Musician &musician)
{
    musician.Introduce();
    musician.Play();
}

▷ 실행 결과

피아노맨1 음악가: 안녕
피아노맨1 연주하다.
딩동댕 ♩♪♬
두둥맨1 음악가: 안녕
두둥맨1 연주하다.
두두둥~~~
피아노맨2 음악가: 안녕
피아노맨2 연주하다.
딩동댕 ♩♪♬
두둥맨2 음악가: 안녕
두둥맨2 연주하다.
두두둥~~~