28-3.오버로딩의 예

여기까지 주로 + 연산자만을 대상으로 연산자를 오버로딩하는 기본적인 방법에 대해 알아보았다. 뎃셈 연산자가 가장 기본적이고 연산자의 일반적인 특징을 대변하는 대표적 연산자이기 때문이다. 이 절에서는 개별 연산자별로 오버로딩 실습을 해 볼 것이되 기본 규칙외에도 각 연산자별로 고유하게 적용되는 규칙과 주의 사항들이 많이 존재한다.

모든 연산자에 일관되게 적용되는 규칙은 없고 연산자의 동작과 의미에 따라 오버로딩하는 방법이 다르다. 대개의 경우 상식과 일치하므로 어렵지는 않지만 연산자의 수가 많기 때문에 한꺼번에 다 공부하기는 쉽지 않다. 이 절의 내용은 처음부터 다 이해하려고 하는 것보다는 대충 통독만 해 두고 해당 연산자를 오버로딩할 필요가 있을 때 다시 상세하게 공부하는 것이 더 좋다.

28-3-가.관계 연산자

관계 연산자는 동일한 타입의 두 객체에 대해 상등 및 대소를 비교한다. 클래스별로 비교 방법이 틀리므로 편리한 비교를 위해서는 관계 연산자를 오버로딩하는 것이 좋다. 다음 예제는 Time 객체의 관계 연산자를 오버로딩한 것이되 특별한 주의 사항이나 새로운 규칙은 없다. 같은 타입의 객체끼리 비교하는 것이므로 모두 멤버 연산자 함수로 정의했다. 물론 전역 함수로도 얼마든지 만들 수 있다.

예 제 : TimeRelation

#include <Turboc.h>

class Time

{

private:

int hour,min,sec;

public:

Time() { }

Time(int h, int m, int s) { hour=h; min=m; sec=s; }

void OutTime() {

printf("%d:%d:%d\n",hour,min,sec);

}

bool operator ==(const Time &T) const {

return (hour == T.hour && min == T.min && sec == T.sec);

}

bool operator !=(const Time &T) const {

return !(*this == T);

}

bool operator >(const Time &T) const {

if (hour > T.hour) return 1;

if (hour < T.hour) return 0;

if (min > T.min) return 1;

if (min < T.min) return 0;

if (sec > T.sec) return 1;

return 0;

}

bool operator >=(const Time &T) const {

return (*this == T || *this > T);

}

bool operator <(const Time &T) const {

return !(*this >= T);

}

bool operator <=(const Time &T) const {

return !(*this > T);

}

};

void main()

{

Time A(1,1,1);

Time B(1,1,1);

if (A == B) {

puts("A와 B는 같다.");

} else {

puts("A와 B는 다르다.");

}

}

먼저 두 객체가 같은지를 점검하는 == 연산자를 보자. 두 객체가 완전히 같으려면 시분초의 요소가 모두 일치해야 한다. 그래서 좌우변 객체의 hour, min, sec 멤버를 모두 비교한 결과를 && 로 묶어 세 요소가 모두 일치하면 같은 것으로 판단하고 셋 중 하나라도 틀리면 다른 것으로 판단하도록 했다. 이 연산자가 정의되면 if (A == B)라는 연산식으로 두 객체의 상등 비교를 할 수 있다.

관계 연산자는 진위적인 연산을 하므로 리턴 타입은 bool형이 가장 적합하다. 그러나 반드시 bool만 가능한 것은 아니다. BOOL형일 수도 있고 int형도 얼마든지 가능한데 문자열 관련 타입의 경우 strcmp 같은 표준 함수와 보조를 맞추고 싶다면 int형을 리턴하는 것이 오히려 더 편리할 수도 있다. 연산자 하나만 놓고 본다면 당연히 bool형이어야겠지만 크다, 작다, 같다의 세 가지 상태 중 하나를 리턴하려면 int 타입이 더 어울린다.

두 객체가 다른지를 점검하는 != 연산자는 직접 코드를 작성할 필요없이 == 연산자를 호출한 결과를 반대로 뒤집어서 다시 리턴하면 된다. 다르다는 상태는 같지 않다는 상태와 의미가 동일하기 때문에 두 함수의 본체를 각각 따로 만들 필요가 없다. 호출 객체인 *this와 우변 객체인 T에 대해 ==로 연산하면 이미 재정의된 operator ==이 호출될 것이고 그 결과에 ! 연산을 적용하여 리턴했다.

좌변이 우변보다 더 큰지를 점검하는 > 연산은 나름대로 조금 복잡하다. 시분초로 구성되는 Time 객체에서 무엇보다 가장 큰 단위인 시간이 우선적으로 비교되어야 한다. 시간이 더 크면 분초의 대소에는 상관없이 이 객체가 더 큰 것으로 쉽게 판단할 수 있다. 그래서 일단 hour 멤버를 비교해 보고 대소를 판단한다. 만약 두 조건(hour > T.hour, hour < T.hour)이 모두 만족하지 않을 경우는 다음 차례로 분을 비교하고 분까지 일치한다면 초를 비교하여 대소를 판가름한다. 최종적으로 초까지 비교해 보고 호출객체의 초가 우변 객체보다 크지 않다면 이 경우는 작거나 같은 경우이므로 전체 연산의 결과는 거짓이 될 것이다. if문이 너무 많아 보기 싫다면 다음과 같이 짧게 쓸 수도 있다.

int operator >(const Time &T) const {

return (hour*3600+min*60+sec > T.hour*3600+T.min*60+T.sec);

}

호출 객체와 우변 객체의 시간을 절대초로 바꾼 후 비교 결과를 바로 리턴하면 된다. 3차원의 값을 1차원으로 바꾼 후 비교하는 것이다. 생성되는 기계어 코드나 속도는 비슷하지만 사람이 생각하기에는 이 방법이 더 쉬워 보인다. 같다와 크다를 비교하는 연산자가 완성되면 나머지 부등 비교 연산자들은 따로 코드를 작성할 필요가 없으며 이미 만들어진 연산자를 호출한 결과만 조합하면 된다. 남은 세 부등 연산은 논리적으로 다음처럼 같다와 크다, 그리고 아니다의 조합으로 바꿀 수 있다.

연산	대체 연산
크거나 같다	같다 또는 크다
작다	크거나 같다가 아니다
작거나 같다	크다가 아니다

이렇게 바꿔진 조합을 적절한 조건문의 코드로 옮기기만 하면 된다. 주의할 것은 작다의 반대 조건이 크다가 아니라 크거나 같다라는 점이다. 엄밀하게 논리를 따지지 않는 자연어에서와 수학에서의 대소 반대 조건이 다르므로 헷갈리지 말자.

PositionRelation

Position 객체끼리 비교하는 연산자를 작성하라. 객체의 연산 방법은 클래스 작성자가 선택할 수 있는데 Position 클래스는 y 좌표를 최우선 비교하고 y가 같을 경우는 x 좌표로 비교하되 ch는 출력할 문자이므로 비교 대상에서 제외하는 것으로 정의한다.