30-2-나.멤버 함수가 호출하는 함수
다음 예제는 앞 장에서 구경해 본 적이 있는 이차 상속 예제를 약간 변형한 것인데 가상 함수의 또 다른 활용예를 보여 준다.
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예 제 : MemCallMem |
#include <Turboc.h>
#include <math.h>
class Point
{
protected:
int x,y;
char ch;
public:
Point(int ax, int ay, char ach) { x=ax;y=ay;ch=ach; }
virtual void Show() {
gotoxy(x,y);putch(ch);
}
virtual void Hide() {
gotoxy(x,y);putch(' ');
}
void Move(int nx,int ny) {
Hide();
x=nx;
y=ny;
Show();
}
};
class Circle : public Point
{
protected:
int Rad;
public:
Circle(int ax, int ay, char ach, int aRad) : Point(ax,ay,ach) { Rad=aRad; }
virtual void Show() {
for (double a=0;a<360;a+=15) {
gotoxy(int(x+sin(a*3.14/180)*Rad),int(y-cos(a*3.14/180)*Rad));
putch(ch);
}
}
virtual void Hide() {
for (double a=0;a<360;a+=15) {
gotoxy(int(x+sin(a*3.14/180)*Rad),int(y-cos(a*3.14/180)*Rad));
putch(' ');
}
}
};
void main()
{
Point P(1,1,'P');
Circle C(10,10,'C',5);
P.Show();
C.Show();
getch();
P.Move(40,1);
getch();
C.Move(40,10);
getch();
}
점을 표현하는 Point 클래스로부터 Circle 클래스를 파생시켰으며 Point 클래스에 점을 이동시키는 Move 함수가 정의되어 있다. 예제를 실행하면 (1,1)에 점이 찍히고 (10,10)에 반지름 5의 원이 그려지며 키보드를 누르면 점과 원이 각각 오른쪽으로 이동할 것이다. Circle 클래스는 Move를 재정의하지 않고 그대로 상속했음에도 불구하고 잘 이동된다.
도형을 움직이는 Move 함수의 원리는 어떤 도형에서나 원칙적으로 동일하다. 원래 자리에 그려져 있던 도형을 지우고 위치를 옮긴 후 다시 그리면 되는데 Point::Move는 이 원칙대로 멤버 함수를 호출하고 있다. Hide를 호출하여 점을 숨기고 인수로 전달된 nx, ny로 좌표를 옮긴 후 Show 함수를 호출하여 새로 이동한 좌표에 점을 다시 그린다. 원을 이동시키는 방법도 이와 전혀 틀리지 않기 때문에 Circle 클래스가 Move 함수를 별도로 다시 정의할 필요가 없는 것이다.
그러나 아무리 코드가 같더라도 Move 함수가 완전히 같을 수는 없다. 원을 옮기는 절차와 점을 옮기는 절차는 같지만 Move 함수 내부에서 호출하는 Show, Hide는 도형마다 달라야 한다. 즉, 이 두 함수가 객체의 타입에 따라 동적 결합을 하지 않으면 이 예제는 제대로 동작하지 않는다. 과연 그런지 Show, Hide의 virtual 선언을 삭제한 후 테스트해 보자. 점은 제대로 이동하지만 원은 이동하지 않을 것이다. 왜냐하면 Circle이 상속받은 Move에서 호출하는 Show, Hide가 Point의 것이기 때문이다. 그래서 원을 다시 그릴 때 중심점만 그려진다. 이 상태에서 문제를 해결하려면 Circle 클래스에도 Point와 똑같은 코드를 가지는 Move 함수를 작성해야 한다.
class Circle : public Point
{
....
void Move(int nx,int ny) {
Hide();
x=nx;
y=ny;
Show();
}
};
이렇게 하면 Circle::Move에서 호출하는 Hide, Show는 Circle의 멤버 함수가 되므로 원도 제대로 이동할 것이다. 그러나 보다시피 단 한 글자도 틀리지 않는 코드를 상속받지 않고 재정의한다는 것은 분명히 낭비이며 똑같은 코드가 두 군데 있다는 것은 어느 모로 보나 좋지 않다. 그래서 Move는 그대로 상속받고 이 함수 내부에서 호출하는 Show, Hide를 가상으로 선언하여 호출된 객체의 타입에 따라 적합한 Show, Hide가 호출되도록 하는 것이다. 이렇게 하면 Show, Hide가 호출된 객체의 타입에 따라 다형적으로 동작한다.
앞에서 동적 결합은 클래스 타입의 포인터로부터 호출할 때만 동작한다고 했었다. 이 경우 Move에서 호출하는 Show, Hide는 포인터와 상관없이 그냥 단순히 멤버 함수를 호출하는 것처럼 보인다. 이런 의심이 가는 사람은 잠시 깜박한 것이 있는데 모든 멤버 함수들에게 숨겨진 this가 전달되고 멤버 함수 내에서 멤버의 참조문앞에는 암시적으로 this->가 숨겨져 있다는 것을 상기해 보자. this는 분명히 호출 객체의 포인터이므로 이 포인터로부터 호출되는 Show, Hide 가상 함수는 동적 결합되어야 마땅하다.
그렇다면 Move 함수를 가상으로 선언하는 것은 어떤 효과가 있을까? 직접 테스트해 보면 알겠지만 Move가 가상인 것은 문제 해결에 아무런 도움이 되지 않는다. Move의 코드는 어차피 같으므로 어떤 클래스의 멤버 함수가 결합되나 전혀 다르지 않다. 중요한 것은 객체별로 달라야 하는 동작인 Show, Hide가 동적 결합을 하느냐 아니냐이다.
멤버 함수내에서 세부 구현을 위해 호출되어야 하는 또 다른 멤버 함수가 클래스별로 다르게 정의되어 있다면 이 함수도 가상 함수가 되어야 한다. 그래야 암시적으로 전달되는 this객체의 타입에 따라 정확한 함수가 호출된다.