상수 멤버는 한 번 값이 정해지면 변경될 수 없는 멤버이다. 클래스 전체에서 참조하는 중요한 상수가 있다면 이를 상수 멤버로 정의하여 클래스에 포함시킬 수 있다. 예를 들어 수학 계산을 하는 클래스에서 원주율을 자주 사용한다면 다음과 같이 상수 멤버를 정의한다.
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예 제 : ConstMember |
#include <Turboc.h>
class MathCalc
{
private:
const double pie;
public:
MathCalc(double apie) : pie(apie) { }
void DoCalc(double r) {
printf("반지름 %.2f인 원의 둘레 = %.2f\n",r,r*2*pie);
}
};
void main()
{
MathCalc M(3.1416);
M.DoCalc(5);
}
원주율을 정의하는 값을 pie라는 상수 멤버로 포함시켰다. 3.1416이라는 값을 바로 쓰지 않고 상수 멤버를 사용할 때의 장점은 매크로 상수의 경우와 마찬가지로 값의 의미 파악이 쉽고 수정하기 쉽다는 점이다. 상수는 대입을 받을 수 없기 때문에 반드시 생성자의 초기화 리스트에서 초기화해야 하는데 이는 앞에서 이미 알아본 내용이다. 상수 멤버가 모든 객체에 대해 항상 같은 값을 가진다면 객체를 생성할 때마다 매번 초기화할 필요없이 정적 멤버로 선언한 후 딱 한 번만 초기화할 수도 있다.
class MathCalc
{
private:
static const double pie;
public:
MathCalc() { }
void DoCalc(double r) {
printf("반지름 %.2f인 원의 둘레 = %.2f\n",r,r*2*pie);
}
};
const double MathCalc::pie=3.1416;
void main()
{
MathCalc M;
M.DoCalc(5);
}
pie 멤버 선언문앞에 static을 붙이면 이 멤버는 클래스내의 모든 멤버가 공유하는 정적 멤버가 된다. 정적 멤버는 클래스 외부에서 다시 한 번 더 정의해야 하며 이때 초기값을 주는데 일반 정적 멤버와는 달리 상수 멤버는 선언할 때 초기값을 반드시 지정해야 한다. pie는 정적이면서도 상수라는 성질이 있어 정의할 때 초기화하지 않으면 다시는 초기화할 기회가 없다. 초기식이 외부 정의로 이동되었으므로 생성자는 더 이상 이 멤버를 초기화하지 않아도 된다.
단 이렇게 정적 상수 멤버로 선언하면 클래스 전체를 통틀어 pie가 하나만 존재하므로 각각의 MathCalc 객체는 모두 같은 상수를 공유하며 객체별로 다른 값을 가질 수 없다. 정적 상수가 아닐 때는 다음과 같이 객체별로 필요한 정밀도에 따라 다른 원주율값을 가질 수도 있다.
MathCalc M1(3.14);
MathCalc M1(3.1416);
MathCalc M1(3.14159265358979);
상수 멤버를 초기화하는 세 번째 방법은 두 번째 방법에 초기식을 같이 지정하는 방법이다. 클래스 선언문내의 멤버 선언문에 아예 초기식을 같이 주는 것이다. 정적 상수 멤버 선언 및 정의 코드는 다음과 같이 좀 더 짧고 간단하게 수정할 수 있다.
class MathCalc
{
private:
static const double pie=3.1416;
....
정적 멤버는 객체에 소속되지 않고 클래스에 소속되므로 클래스를 선언할 때 초기화할 수 있다. 이 방법은 최근에 C++ 표준에 추가된 것이어서 모든 컴파일러가 지원하지는 않는다. gcc는 이 방법을 잘 지원하며 비주얼 C++의 경우 6.0은 이 방법을 지원하지 않고 7.0이후는 지원하되 단, 정수 멤버에 대해서만 초기값을 지정할 수 있다. 비록 최신 C++ 표준에서 허용하기는 하지만 아직까지는 호환성에 불리하므로 외부 정의를 따로 두는 것이 더 바람직하다.
사용하고자 하는 상수가 정수 타입인 경우는 상수 멤버 대신 열거 멤버를 사용할 수도 있다. 열거형 정의 문법에 따라 열거 멤버 다음에 =초기값을 줄 수 있는데 이를 이용하는 것이다. 열거 멤버의 값만 사용하는 것이므로 열거형 타입의 이름은 줄 필요가 없다. 다음의 Some 클래스는 123으로 정의된 Value라는 열거 멤버를 가진다.
class Some
{
public:
enum { Value=123 };
....
열거 멤버는 컴파일러가 컴파일중에만 사용하며 실제로 메모리를 차지하지 않으므로 선언문내에서도 값을 정의할 수 있다. 또는 조금 어울리지 않지만 클래스 선언문내에 #define Value 123같은 매크로 상수 정의문을 두는 것도 가능하다. 열거 멤버나 매크로 상수는 조금 구식이기는 하지만 정적 상수 멤버니 초기화 리스트니 하는 거창한 문법보다 솔직히 제일 속편한 방법이다. 단 열거 멤버는 정수형 상수만 표현할 수 있고 매크로 상수는 프로젝트 전체에 걸쳐 유일한 이름을 주어야 한다는 제약이 있다. 또한 매크로끼리 참조될 때 괄호를 잘 싸야 한다는 것도 항상 주의해야 한다.
정적 상수 멤버는 클래스가 소유하기 때문에 객체별로 값을 따로 가질 수는 없다. 열거형이나 매크로 상수도 마찬가지로 한 번 값이 정해지면 생성되는 모든 객체가 같은 값을 사용하는 수밖에 없다. 상수가 객체별로 다른 값을 가져야 한다면 이때 쓸 수 있는 유일한 방법은 생성자의 초기화 리스트뿐이다.
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예 제 : ConstMemberInit |
#include <Turboc.h>
class Enemy
{
private:
const int Speed;
public:
Enemy(int aSpeed) : Speed(aSpeed) { }
void Move() {
printf("%d의 속도로 움직인다.\n",Speed);
}
};
void main()
{
Enemy E1(10), E2(20);
E1.Move();
E2.Move();
}
Enemy 클래스는 게임의 적군을 표현하는 클래스인데 각 객체별로 고유한 속도를 가지되 한 번 정해진 속도가 객체 내에서 불변이라면 Speed라는 상수 멤버를 선언한다. 그리고 객체가 생성될 때 생성자를 통해 딱 한 번만 초기화한다.