25-4-나.클래스는 타입이다

C++에서는 구조체의 태그가 타입으로 승격되어 태그로부터 바로 구조체 변수를 선언할 수 있다. 구조체가 하나의 타입으로 인정되는 것과 마찬가지로 클래스도 하나의 타입으로 취급된다. 클래스의 이름은 int, double, char 같은 기본형 타입과 동등한 자격을 가지며 사용 방법도 똑같다. C++은 클래스가 완전한 타입이 되기 위한 여러 가지 언어적 장치(생성자, 연산자 오버로딩 등)를 제공하는데 다음에 도표로 간략하게 정리해 보았다.

정수형	Complex 클래스	C++의 관련 문법
int i;	Complex C;	클래스의 이름이 타입과 같은 자격을 가진다.
int i=3;	Complex C(1.0, 2.0);	생성자, 선언과 동시에 초기화할 수 있다.
int i=j;	Complex D=C;	복사 생성자. 같은 타입의 다른 객체로부터 생성된다.
i=j;	D=C;	대입 연산자
i+j;	D+C;	연산자 오버로딩
i=3.14	Complex C(1.2);	변환 생성자, 변환 함수
3+i	1.0+C;	전역 연산자 함수와 프렌드

이런 여러 가지 문법에 의해 복소수 클래스인 Complex가 int와 완전히 똑같은 자격을 가질 수 있다. 세부적인 문법은 차차 구경하게 될 것이고 우선은 직관적으로 이해하기 쉬운 클래스를 예로 들어 보자.

class Complex

{

private:

double real;

double image;

public:

멤버 함수들;

};

Complex 클래스는 제곱했을 때 음수가 되는 복소수를 표현한다. 복소수는 자연에 실제로 존재하지 않는 허수이지만 과학 계산에는 중간 과정 계산을 위해 꼭 필요하다. 수학에서 복소수는 보통 a+bi로 표현되는데 a를 실수부라 하고 bi를 허수부라 한다. Complex 클래스는 실수부의 값을 가지는 real과 허수부의 값을 가지는 image를 멤버로 가짐으로써 실세계의 복소수를 모델링하며 이 두 멤버의 조합으로 필요한 모든 복소수를 다 표현한다. Complex 클래스의 멤버 함수들은 초기화, 대입, 연산, 출력 등의 동작을 할 것이다.

C/C++은 언어 차원에서 복소수 타입을 지원하지 않지만 필요하다면 이런 타입을 클래스로 만들어 사용할 수 있다. Complex 클래스는 int, double과 마찬가지로 변수를 생성할 수 있으며 함수의 인수나 리턴값으로도 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 연산자 함수를 작성하면 복소수끼리 더하고 빼고 곱하는 연산도 가능하다. int, double이 올 수 있는 위치이면 Complex도 언제나 올 수 있으며 그래서 클래스는 모든 면에서 타입이라고 할 수 있다.

C/C++이 클래스를 완전한 타입으로 인정하므로 클래스로부터 유도형 타입을 만들 수도 있다. T형이 있을 때 T형 포인터와 T형 배열이 항상 가능하므로 클래스의 배열이나 클래스형 변수를 가리키는 포인터도 만들 수 있다. 다음 예제는 Position 클래스의 배열을 선언하고 Position형 변수에 대한 포인터로 이 배열을 관리한다.

예 제 : PositionClass

#include <Turboc.h>

class Position

{

private:

int x;

int y;

char ch;

public:

void InitRand() {

x=random(80);

y=random(24);

ch=random('Z'-'A'+1)+'A';

}

void OutPosition() {

gotoxy(x, y);

putch(ch);

}

void ErasePosition() {

gotoxy(x, y);

putch(' ');

}

};

void main()

{

Position arPos[50];

Position *pPos;

int i;

randomize();

for (i=0;i<sizeof(arPos)/sizeof(arPos[0]);i++) {

arPos[i].InitRand();

arPos[i].OutPosition();

delay(50);

}

delay(1000);

pPos=arPos;

for (i=0;i<sizeof(arPos)/sizeof(arPos[0]);i++) {

pPos->ErasePosition();

pPos++;

delay(50);

}

}

기존의 Position 클래스에 두 개의 멤버 함수가 추가되었다. InitRand 함수는 출력할 위치와 문자를 난수로 초기화하고 ErasePosition 함수는 이미 출력되어 있는 문자를 삭제한다. Position 클래스에 난수로 자신을 초기화하는 기능과 이미 출력한 문자를 지우는 기능이 추가되었다. main 함수의 코드를 분석해 보자. arPos는 Position형의 변수 50개를 담을 수 있는 클래스의 배열로 선언되었다. arPos가 메모리에 구현된 모양을 그려 보자면 다음과 같다.

개념적으로 구조체 배열과 동일하다. 첫 번째 i루프는 0~49까지 반복하면서 arPos[i]를 난수로 초기화하고 초기화된 arPos[i]의 OutPosition 함수를 호출하여 난수 위치에 문자를 출력한다. 여기까지 실행하면 화면에 50개의 문자들이 무작위 위치에 출력되어 있을 것이다.

두 번째 i루프는 ErasePosition 함수를 호출하여 이미 출력된 문자들을 삭제하는데 이때는 Position형의 포인터 변수 pPos를 사용했다. pPos=arPos 대입문은 pPos에 arPos 배열의 선두 번지인 &arPos[0]를 대입하며 pPos++은 pPos의 번지를 sizeof(Position)만큼 증가시켜 arPos 배열의 다음 요소로 이동한다. arPos[0]~arPos[49]까지 루프를 돌면서 ErasePosition 멤버 함수를 호출했으므로 출력된 문자들이 차례대로 사라진다.

보다시피 arPos 배열이나 pPos 포인터 변수가 동작하는 방식은 int형 배열이나 int *형 변수가 동작하는 방식과 완전히 동일하다. 필요하다면 Position형 포인터 배열이나 Position형 이차 배열, Position형 이중 포인터 등도 만들 수 있으며 이때 기존의 C 문법이 클래스에 대해서도 일관되게 적용된다. 클래스가 완전한 타입이기 때문이다.

클래스의 이름은 일종의 명칭이기 때문에 모델링한 대상을 잘 표현할 수 있는 이름을 자유롭게 붙일 수 있다. 이때 이 명칭이 클래스임을 명확하게 나타내기 위해 일종의 접두어를 붙이는 것이 관행이다. 마이크로소프트는 CString, CObject, CArray처럼 클래스 이름앞에 C를 붙이는데 여기서 C는 class의 첫 글자이다. 볼랜드는 주로 T를 붙여 TWindow, TPen과 같이 클래스의 이름을 작성하는데 이때 T는 Type의 첫 글자이며 클래스가 타입이라고 보는 관점을 잘 드러내고 있다. 이런 클래스 이름 작성법은 어디까지나 관행일 뿐이므로 꼭 지킬 필요는 없다.