일반 타입의 변수끼리 값을 대입할 때는 산술 변환 규칙에 따라 암시적으로 상호 변환된다. 물론 모든 타입들이 다 상호 변환되는 것은 아니며 호환되는 타입들끼리만 그렇다. 다음의 코드를 보자.
int i='C';
double d=12;
'C'는 문자형 상수지만 정수형 변수 i에 대입할 수 있으며 12는 정수형 상수지만 실수형 변수 d에 대입할 수 있다. 문자형이 정수형의 큰 타입으로 변환될 때는 암시적으로 상승 변환되며 반대의 경우는 하강 변환이 발생한다. 변수끼리 대입할 때나 함수의 인수로 전달될 때도 별다른 거부없이 암시적 변환이 적용된다. 물론 정수형 변수에 실수값을 대입하는 식의 하강 변환의 경우 약간의 정확도 손실이 발생할 수 있으므로 경고로 처리된다.
클래스의 객체들도 일반 타입과 마찬가지로 암시적 변환이 가능할 수 있는데 클래스가 일반 타입과 완전히 동등해지려면 타입을 변환할 수 있는 문법적 장치가 있어야 한다. 그 첫 번째 장치가 바로 변환 생성자(Conversion Constructor)이다. 변환 생성자는 기본 타입으로부터 객체를 만드는 생성자이며 인수를 하나만 취한다. 인수가 둘 이상이면 변환 생성자가 아니다. 다음 예제의 Time 생성자는 정수값으로부터 Time객체를 만든다.
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예 제 : Convert1 |
#include <Turboc.h>
class Time
{
private:
int hour,min,sec;
public:
Time() { }
Time(int abssec) {
hour=abssec/3600;
min=(abssec/60)%60;
sec=abssec%60;
}
void OutTime() {
printf("현재 시간은 %d:%d:%d입니다.\n",hour,min,sec);
}
};
void main()
{
Time Now(3723);
Now.OutTime();
}
Time 클래스는 시간을 표현하며 시, 분, 초의 요소들을 멤버 변수로 가진다. 두 개의 생성자가 정의되어 있는데 디폴트 생성자와 변환 생성자이다. 시간이라는 값은 시, 분, 초의 3차원으로 표현하지만 자정 이후 경과한 시간을 절대초로 정의하고 절대초로 표현할 수도 있다. 가령 정오는 43200절대초이며 절대초 33956은 오전 9시 25분 56초가 된다. 절대초는 시간끼리의 계산에 유리한 표현법이며 실용적인 가치가 있다.
Time(int) 생성자는 정수형의 abssec 인수 하나만을 취하는데 절대초 abssec으로부터 시, 분, 초를 구해 객체를 초기화한다. 절대초로부터 시, 분, 초의 요소를 분리해내는 수식은 아주 간단한데 시간은 3600으로 나누면 되고 초는 60으로 나눈 나머지를 구하면 된다. 정수값 하나를 변환하여 객체를 생성하므로 이런 생성자를 변환 생성자라고 한다. main 함수의 첫 번째 문장 Time Now(3723);은 정수 상수 3723이라는 값으로부터 1:2:3초라는 Time형의 객체를 생성한다. 이 문장은 객체 선언 문법으로 변환 생성자를 직접적으로 호출하는 것이고 다음과 같이 간접적으로 호출할 수도 있다.
Time Now=3723;
int와 Time은 원래 호환되지 않지만 변환 생성자가 정의되어 있으면 컴파일러에 의해 자동 변환된다. 초기식의 우변이 정수이므로 컴파일러는 정수를 Time객체로 변환할 수 있는 변환 생성자를 찾아 호출한다. 변환 생성자가 정의되어 있으면 초기화할 때뿐만 아니라 언제든지 정수값을 Time 객체에 대입할 수도 있다. Now=1000; 대입문은 정수값 1000을 Time형 객체로 만들기 위해 Time(int) 생성자를 호출하여 임시 객체를 만들고 이 객체를 Now에 대입한다.
Time 클래스가 절대초라는 정수형의 개념을 지원하므로 정수를 암시적으로 변환하여 Time 객체를 만들 수 있는 기능은 무척 편리하다. 그러나 이런 기능이 예상치 못한 부작용의 원인이 될 수도 있는데 다음 코드를 보자.
void func(Time When)
{
When.OutTime();
}
void main()
{
Time Now(3723);
func(Now);
func(1234);
}
func 함수는 Time형의 객체를 인수로 전달받아 그 시간을 출력하는데 정수값을 전달해도 잘 동작한다. 실인수가 형식인수로 전달되는 과정은 일종의 대입 연산이며 이 과정에서 변환 생성자가 작동하여 정수값을 Time형의 임시 객체로 변환하기 때문이다. main에서 func(1234)를 호출했는데 1234가 절대초의 의미를 가지는 값이라면 아무런 문제가 없다.
그러나 만약 이것이 의도된 호출이 아니라 단순한 실수였다면 대단히 잡기 힘든 버그의 원인이 될 수 있다. Time형의 객체를 전달해야 하는데 정수값을 잘못 전달해도 컴파일러가 아무런 군말없이 변환을 해 버리니 디버깅을 해 보기 전에는 잘못을 알기 어렵다. 뿐만 아니라 func('S');나 func(123.456);같은 호출문조차도 에러로 처리되지 않는다. 문자형이나 실수형은 정수형으로 암시적 변환이 가능하고 이렇게 변환된 정수형은 다시 변환 생성자에 의해 Time형 객체로 변환 가능하기 때문이다.
변환 생성자는 편리하기도 하지만 클래스와 일반 타입간의 구분을 모호하게 만들어 버리는 맹점이 있다. 변환 생성자의 존재는 컴파일러에게 더 많은 암시적 변환 수단을 제공하여 엄격한 타입 체크를 방해하며 이는 버그의 원인이 되기에 충분하다. 이런 부작용이 우려되면 explicit 키워드를 변환 생성자앞에 붙인다.
class Time
{
private:
int hour,min,sec;
public:
explicit Time(int abssec)
....
explicit로 지정된 생성자는 암시적인 형 변환에 사용할 수 없도록 금지된다. 즉, 컴파일러가 임의적인 판단을 하지 못하도록 한다. 그러나 명시적인 형 변환이나 캐스트 연산자를 쓰는 것은 여전히 가능하다.
Time Now=3723; // 불가능
Time Now(3723); // 가능
Time Now=(Time)3723; // 가능
명시적인 생성자 호출이나 캐스트 연산자는 사용자가 변환하라는 의사를 분명히 밝힌 것이므로 explicit 키워드와는 상관없이 허용된다. 사용자가 책임을 지겠다고 변환을 지시했으므로 컴파일러는 이 지시를 거부할 필요도 명분도 없는 것이다. 하지만 대입이나 함수 호출에 의한 암시적인 변환은 컴파일 에러로 처리된다.
변환 생성자는 필요한만큼 정의할 수 있다. 만약 실수값으로부터 Time 객체를 생성하도록 하고 싶다면 실수 하나를 인수로 취하는 생성자를 정의하면 된다. 다음 생성자를 Time클래스에 추가해 보자.
Time(double d) {
hour=int(d)%24;
min=int((d-int(d))*100)%60;
sec=0;
}
실수를 어떻게 Time객체로 바꿀 것인가에 대한 명확한 변환 규칙이 필요한데 Time(double) 생성자의 경우 정수부를 시간으로, 소수부를 분으로 하고 초를 상수 0으로 고정시키는 규칙을 적용했다. 변환 규칙이 좀 억지스럽기는 하지만 이런 식으로 필요한 변환 생성자를 정의하면 된다. 이후 Time 객체는 Time A(12.34) 등의 선언문에 의해 실수값으로부터 변환 생성될 수 있다. 실제로 파스칼 언어는 실수 하나로 날짜와 시간을 표현하기도 한다.
변환 생성자는 반드시 인수를 하나만 취해야 하며 둘 이상을 취할 경우 변환 생성자가 아니다. 왜냐하면 변환이란 원칙적으로 일대일의 연산이며 Time A(1234); 선언문이나 A=1234; 대입문에서 보다시피 객체 초기화에 필요한 피연산자가 하나밖에 없다. 변환 생성자가 적용되는 초기화, 대입 연산은 이항 연산을 하는데 좌변은 객체 자신으로 정해져 있으므로 나머지 우변이 되는 변환 대상에 대해서만 인수를 전달받아야 한다. 단, 복사 생성자는 인수를 하나만 취하지만 동일 타입으로부터 사본을 생성하므로 변환 생성자라고는 할 수 없다.