26-3-다.클래스간의 변환

앞 두 항에서 클래스와 기본 타입간의 변환에 대해 연구해 보았는데 이런 변환 장치들은 클래스에게 가급적 기본 타입과 동등한 자격을 주기 위해 마련된 것들이다. 이번에는 클래스끼리의 변환에 대해 알아보되 클래스가 타입이므로 사실 이는 클래스와 기본 타입간의 변환과 전혀 틀리지 않다. 간단한 예제 하나로 클래스간의 변환을 연구해 보자. 다음 예제는 섭씨 클래스와 화씨 클래스간을 변환한다.

예 제 : CelFah

#include <Turboc.h>

class Fahrenheit;

class Celsius

{

public:

double Tem;

Celsius() { }

Celsius(double aTem) : Tem(aTem) { }

operator Fahrenheit();

void OutTem() { printf("섭씨=%f\n",Tem); }

};

class Fahrenheit

{

public:

double Tem;

Fahrenheit() { }

Fahrenheit(double aTem) : Tem(aTem) { }

operator Celsius();

void OutTem() { printf("화씨=%f\n",Tem); }

};

Celsius::operator Fahrenheit()

{

Fahrenheit F;

F.Tem=Tem*1.8+32;

return F;

}

Fahrenheit::operator Celsius()

{

Celsius C;

C.Tem=(Tem-32)/1.8;

return C;

}

void main()

{

Celsius C(100);

Fahrenheit F=C;

C.OutTem();

F.OutTem();

printf("\n");

Fahrenheit F2=120;

Celsius C2=F2;

F2.OutTem();

C2.OutTem();

}

두 클래스가 서로를 상호 참조하므로 순서를 정할 수 없으며 나중에 선언되는 클래스에 대한 전방 선언이 필요하다. class Fahrenheit; 선언문은 이 명칭이 클래스의 일종이라는 것을 미리 알리며 변환 함수의 원형 선언을 위해 전방 선언이 먼저 되어 있어야 한다. 각 클래스의 멤버 함수들은 상대방 클래스의 모양을 정확하게 알아야 하므로 외부 정의만 가능하다.

섭씨, 화씨는 둘 다 온도를 나타내는 단위인데 섭씨는 물의 어는점을 0도, 끓는 점을 100도로 정하고 그 사이의 온도를 100등분한 것이며 화씨는 어는점, 끓는 점을 각각 32도, 212도로 정하고 그 사이의 온도를 180등분한 것이다. 두 온도는 다음과 같은 공식으로 변환 가능한데 더 자세한 내용은 네이버 지식인을 참조하기 바란다.

C=(F-32)/1.8

F=C*1.8+32

예제는 이 공식에 따라 Celsius 클래스에 화씨로 바꾸는 변환 함수를 정의하고 Fahrenheit 클래스에 섭씨로 바꾸는 변환 함수를 제공한다. 각 변환 함수는 상대편의 임시 객체를 만든 후 변환 공식대로 초기화하여 리턴한다. 지역변수를 리턴하는 코드가 상당히 어색해 보이겠지만 변환할 때만 잠시 사용하고 호출 객체에 대입되면 사라져도 상관없으므로 별 문제가 되지는 않는다.

두 클래스의 객체끼리는 암시적인 변환이 가능하여 상호 초기식에 사용할 수 있고 언제든지 상대편의 객체를 대입할 수 있다. 대입이 가능하므로 서로의 인수를 요구하는 함수로도 전달할 수 있다. 실행 결과는 다음과 같다.

섭씨=100.000000

화씨=212.000000

화씨=120.000000

섭씨=48.888889

두 클래스가 상호의 타입으로 변환하는 함수를 제공하는 대신 한쪽 클래스가 변환 생성자와 변환 함수를 동시에 제공하는 방식도 가능하다. Celcius::operator Farenheit() 변환 함수를 제거하고 Farenheit에 Celsius 타입으로부터 자신을 생성하는 변환 생성자를 정의해 보자.

class Fahrenheit

{

public:

double Tem;

Fahrenheit() { }

Fahrenheit(double aTem) : Tem(aTem) { }

Fahrenheit(Celsius C) {

Tem=C.Tem*1.8+32;

}

operator Celsius();

void OutTem() { printf("화씨=%f\n",Tem); }

};

이렇게 해도 결과는 동일하다. Celsius가 자신을 Farenheit로 변환하나 Farenheit가 Celsius로부터 자신을 생성하나 결국은 같은 변환인 것이다. 변환 생성자와 변환 함수는 상호 대체성이 있다고 할 수 있다. 어쨌든 양방향으로 두 개의 함수가 있으면 된다.

그렇다면 변환 함수만으로 필요한 변환을 다 할 수 있는데 변환 생성자는 굳이 왜 만들어 놓은 것일까? 그 이유는 기본 타입은 컴파일러에 내장되어 있어 마음대로 수정할 수 있는 대상이 아니며 변환 함수를 정의할 수 없기 때문이다. 예를 들어 섭씨, 화씨 모두 실수형으로 변환 가능한데 double이 클래스형으로 변환하지 못하므로 클래스가 double로부터 자신을 생성해야 하며 이때는 변환 생성자가 꼭 필요하다.

int, double같은 기본 타입뿐만 아니라 사용자 정의 타입도 때로는 수정할 수 없는 경우가 있다. 예를 들어 상용 클래스 라이브러리를 구입해서 사용하고 있다면 십중팔구 소스는 없으므로 이때도 라이브러리내의 클래스는 수정 대상이 아니다. 그러므로 쓰는 쪽에서 변환 생성자와 변환 함수를 모두 제공할 수밖에 없다.

이상으로 클래스와 기본 타입, 클래스간의 변환에 대해 연구해 봤는데 함수에 의해 변환이 이루어지므로 사실상 원하는 어떤 방식으로도 변환 가능하다. 그러나 타입간의 변환이란 서로 조금이라도 논리적인 호환성이 있을 때만 의미가 있다는 점을 명심하자. 섭씨와 화씨는 둘 다 온도라는 물리량을 표현한다는 점에서 공통적이고 범위만 다르기 때문에 간단한 수식으로 변환 가능하다. Time은 절대초라는 개념을 도입했기 때문에 정수형과 호환될 수 있었다.

그러나 Person과 Time처럼 논리적으로 전혀 호환되지 않는 타입끼리 변환 함수를 제공하는 것은 얼토당토 않은 일이다. C++은 임의의 타입끼리 원하는 방법으로 변환할 수 있는 문법을 제공하기는 하지만 절대로 이런 기능을 남용해서는 안된다. 꼭 필요할 때만 주의해서 사용하되 자신없으면 당분간 이런 기능은 아예 없다고 생각하는 것이 더 좋다. 변환 함수는 나름대로 흥미는 있지만 솔직히 실용성은 별로 없는 편이다. 잘못 사용하면 심각한 부작용이 나타날 수도 있고 예측하기 힘든 함정도 존재한다.