클래스는 스스로의 상태를 저장하고 동작에 필요한 모든 것들을 다 가질 수 있기 때문에 재활용성이 아주 높으며 사용하기도 쉽고 안전하다. 이런 클래스들을 자신이 일일이 만들지 않더라도 실력있는 개발자가 미리 완성해 놓은 클래스를 구할 수만 있다면 자신의 프로젝트에 조립해 넣을 수도 있다. 철수가 만들었건 영희가 만들었건 바다 건너 마이클이나 캐빈이 만들었건 그런건 몰라도 인터페이스대로 사용하기만 하면 필요한 기능을 공짜로 쓸 수 있다.
이런 면에서 볼 때 클래스라는 것은 확실히 편리하고 우수한 개발 방법임이 분명하다. 그러나 클래스를 아무리 범용적으로 작성한다 하더라도 세상의 모든 문제들에 다 적용될 수 있을만큼 일반적일 수는 없다. 개발 중에 실제로 만나는 문제는 너무 너무 특수해서 남이 만든 클래스를 약간씩은 수정해 가며 써야 할 경우가 많다. 이런 경우 클래스 개발자는 수정이 예상되는 기능에 대해서는 가상 함수로 선언해 둔다. 사용자는 수정이 필요없을 때는 이 클래스를 그냥 쓰고 수정할 필요가 있으면 상속받은 후 가상 함수를 재정의하면 된다.
앞 장에서 동적 배열을 관리하는 DArray라는 클래스를 만들어 본 바 있다. 이 클래스에는 동적 배열을 관리하는 모든 속성과 동작들이 정의되어 있어 DArray 객체를 선언하고 Insert, Delete 따위의 멤버 함수만 호출하면 신축성있는 배열을 쉽게 활용할 수 있다. 그런데 이 클래스의 Dump 기능이 다소 마음에 안든다거나 자신의 목적에 맞지 않다면 DArray를 상속받은 후 Dump 함수를 재정의할 수 있다. 다음 예제는 상속 후 재정의하는 기본적인 방법을 보여준다.
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예 제 : Overridable |
=========== DArray 클래스 정의는 생략 ===========
class MyDArray : public DArray
{
public:
MyDArray(unsigned asize=100, unsigned agrowby=10) : DArray(asize,agrowby) { }
void Dump(char *sMark);
};
void MyDArray::Dump(char *sMark)
{
printf("%16s : 개수가 %d개다. 나머진 몰라도 돼!\n",sMark,num);
}
void main()
{
MyDArray ar(10,5);
int i;
for (i=1;i<=8;i++) ar.Append(i);ar.Dump("8개 추가");
ar.Insert(3,10);ar.Dump("10 삽입");
}
앞 부분의 DArray 클래스 정의문은 DArray 예제와 동일하므로 소스 리스트를 생략했다. DArray 클래스로부터 새로운 클래스 MyDArray를 파생시킨 후 Dump 멤버 함수만 재정의했다. 생성자는 원래 상속되지 않으므로 파생 클래스마다 따로 만들어야 한다. 실행 결과는 다음과 같다.
8개 추가 : 개수가 8개다. 나머진 몰라도 돼!
10 삽입 : 개수가 9개다. 나머진 몰라도 돼!
삽입이나 삭제, 동적 메모리 관리 등의 모든 기능은 기반 클래스인 DArray의 것을 그대로 사용하므로 MyDArray는 동적 배열의 모든 기능을 상속받는다. 다만 Dump 함수만 재정의하여 배열을 출력하는 방식만 다를 뿐이다. 이런 식으로 재정의가 필요한 함수는 일단 상속 받은 후 원하는대로 뜯어 고칠 수 있다.
그러나 이 예제는 아직 문제가 있다. MyDArray 객체를 생성한 후 이 객체로부터 Dump를 호출할 때는 재정의된 Dump 함수가 호출되지만 DArray 타입의 포인터로부터 호출할 때는 비록 호출한 객체는 MyDArray 타입의 객체이더라도 DArray의 Dump 함수가 호출된다. main 함수의 테스트 코드를 다음과 같이 수정해 보자.
void main()
{
MyDArray ar(10,5);
int i;
DArray *p=&ar;
for (i=1;i<=8;i++) p->Append(i);p->Dump("8개 추가");
p->Insert(3,10);p->Dump("10 삽입");
}
DArray * 타입의 p를 선언한 후 이 포인터 변수에 ar 객체의 번지를 대입했다. 이 상태에서 p로부터 Dump를 호출하면 포인터의 타입에 따라 DArray::Dump가 호출된다. 왜냐하면 Dump 함수가 정적 결합을 하기 때문이다. p를 MyDArray *타입으로 바꾸면 일단은 잘 실행되나 이렇게 선언된 p는 MyDArray객체만 가리킬 수 있어 정확한 해결책이 아니다. 포인터는 이것 저것 바꿔 가며 가리키는 것이 본래의 기능이므로 가급적 많은 객체를 가리키도록 상위의 타입을 선택하는 것이 좋다. 이 문제를 해결하려면 Dump 함수가 동적 결합을 하도록 가상 함수로 선언해야 한다. DArray 클래스 선언문의 Dump 함수를 virtual로 선언하면 문제가 해결된다.
class DArray
{
....
virtual void Dump(char *sMark);
};
꼭 필요한 것은 아니지만 MyDArray의 Dump 함수 앞에도 virtual 키워드를 붙이는 것이 코드를 읽는 사람을 위해 좋다. 이제 MyDArray는 Dump 함수만 제외하고 DArray의 모든 기능을 완전히 상속받았으며 객체로부터 호출하나 포인터로부터 호출하나 항상 정확한 함수가 선택된다. Dump 함수뿐만 아니라 Insert, Delete, Append등도 모두 재정의될 가능성이 있으므로 가상 함수여야 한다. 이런 예는 앞의 예제에서도 찾을 수 있는데 InheritStudet 예제에 다음 테스트 코드를 작성해 보자.
void main()
{
Student K("김상형",9506299);
Human H("김기문");
K.Intro();puts("");
H.Intro();puts("");
}
이 예제는 Human으로부터 Student를 파생시키고 Intro 함수를 재정의하는 기법을 설명하는데 이렇게 객체로 호출할 때는 재정의된 함수가 정확하게 호출된다.
이름:김상형,학번:9506299
이름:김기문
Student 객체에 대해서는 이름과 학번이 출력되고 Human 객체에 대해서는 이름만 출력된다. 그러나 다음과 같이 포인터로 호출하면 그렇지 않다는 것을 확인할 수 있다.
void main()
{
Student K("김상형",9506299);
Human H("김기문");
Human *p;
p=&K;p->Intro();puts("");
p=&H;p->Intro();puts("");
}
둘 다 학번이 출력되지 않고 이름만 출력될 것이다. Human 타입의 포인터 p는 자식 객체인 K를 가리킬 수 있다. 그러나 p로부터 호출되는 함수는 p의 정적 타입을 따라 가므로 p->Intro()는 항상 Human::Intro()이다. Student가 Intro와 Think를 안전하게 재정의하려면 Human이 이 두 함수를 virtual로 선언해야 한다. 그래야 포인터로부터 이 함수들을 호출하더라도 항상 정확하게 동작할 것이다. 수정한 후 테스트해 보면 p가 Student형 객체를 가리킬 때는 학번도 같이 출력된다.
남을 위해서 또는 미래의 나를 위해서 재활용성이 높은 클래스를 만들 일은 많다. 이때 재활용성을 더욱 높이려면 파생 클래스에서 재정의할 함수는 가상 함수로 선언해야 한다. 그래야 상속받은 후 이 함수를 재정의하더라도 아무런 문제가 없다. 이렇게 되면 이 클래스를 사용하는 사람은 대부분의 기능을 공짜로 쓸 수 있어서 좋고 수정이 꼭 필요한 부분은 상속받은 후 재정의할 수 있어서 더 좋다. 또한 기반 클래스로 사용되는 클래스는 자식에게 물려 주고 싶은 멤버에 대해 private보다는 protected로 선언해야 한다. 그렇지 않으면 파생 클래스가 부모의 주요 멤버를 읽지 못한다.
가상 함수의 이런 장점을 적극적으로 활용한 라이브러리가 바로 MFC이다. MFC에는 윈도우 프로그래밍에 필요한 대부분의 코드들이 클래스로 작성되어 있으며 위저드라는 툴을 사용하면 사용자가 요구하는 조건에 맞는 클래스를 조립하여 완성된 프로그램이 만들어진다. 사용자는 위저드가 만들어 준 대부분의 코드를 그대로 사용함으로써 복잡한 프로그램을 쉽게 만들 수 있으며 변경이 필요한 부분은 가상 함수를 재정의함으로써 원하는대로 작성할 수 있다.
MFC 라이브러리는 초보 개발자들도 조립식으로 쉽게 프로그램을 작성할 수 있도록 마이크로소프트의 노련한 프로그래머들이 모든 세부 코드를 미리 작성해 놓은 것이다. 그래서 이 라이브러리의 클래스를 쓰기만 하면 원하는 기능들을 쉽게 추가할 수 있다. 단, 프로그램별로 고유한 동작이 필요한 부분은 가상 함수로 선언하여 적절한 가상 함수를 찾아 재정의할 수 있도록 해 놓았다. 예를 들어 그리기 코드는 OnDraw 가상 함수에 작성하며 문서의 내용을 비우는 코드는 DeleteContents 가상 함수에 작성하면 된다. 프레임워크의 기본 동작에 변화를 주고 싶은 부분에 대해 가상 함수를 재정의하고 여기에 원하는 코드를 작성하는 식이다.
그래서 MFC를 사용한 개발 방법은 생산성이 대단히 높다. 복잡해 보이는 프로그램도 몇 번의 클릭과 가상 함수 재정의만으로 쉽게 만들 수 있다. 단, 이 라이브러리를 제대로 사용하기 위해서는 코드를 어떻게 작성하는가 뿐만 아니라 클래스의 계층 각각이 어떤 역할을 하며 추가하고 싶은 기능을 위해 어떤 함수를 재정의해야 하는가를 잘 알아야 한다. 작성하는 코드의 내용보다도 최적의 위치를 선정하는 능력이 필요한데 그러기 위해서는 클래스 계층과 프레임워크의 구조를 파악하고 있어야 한다.