[C++] 순수 가상 함수 / 추상 클래스

 순수 가상 함수(Pure Virtual Function) 

가상 함수 중 파생 클래스에서 반드시 재정의해야 하는 멤버 함수

• 함수의 동작을 정의하는 본체를 가지고 있지 않다.
• 파생 클래스에서 재정의하지 않으면 사용할 수 없다.

 

순수 가상 함수 선언

• 순수 가상 함수를 선언하는 문법은 다음과 같다.

virtual 멤버함수의원형=0;	// '=0'은 함수만 있고 본체는 없다는 의미

 

순수 가상 함수 예제

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Animal {
public:
    Animal() {}
    virtual ~Animal() {}  // 가상 소멸자 선언
    virtual void Cry() = 0; // 순수 가상 함수 선언
};
 
class Dog : public Animal {
public:
    Dog() : Animal() {}
    virtual void Cry() { cout << "Woof Woof!!" << endl; }
};
 
class Cat : public Animal {
public:
    Cat() : Animal() {}
    void Cry() override { cout << "Meow Meow~~" << endl; }
};
 
int main(void) {
    Dog dog;
    Cat cat;
    dog.Cry();
    cat.Cry();
 
    return 0;
}

Woof Woof!!
Meow Meow~~

• 유의할 점으로 순수 가상 함수를 멤버로 갖는 Animal은 함수를 호출하는 것은 물론, 객체를 생성하는 것조차 불가능하다. (컴파일 오류 발생)
• 이는 C++에서 순수 가상 함수를 1개 이상 포함하는 모든 클래스의 객체를 생성할 수 없도록 만들었기 때문이다. 순수 가상 함수를 1개 이상 포함하여 반드시 상속이 필요한 클래스를 추상 클래스(abstract class)라고 한다.

 

 

 추상 클래스(Abstract Class) 

하나 이상의 순수 가상 함수를 포함하는 클래스

• 추상 클래스를 상속받는 모든 파생 클래스들은 순수 가상 함수를 반드시 재정의해야 한다.
• 추상 클래스 자체로 인스턴스화할 수 없다. 반드시 파생클래스로의 상속이 필요한 일종의 '설계도'이다.
• 추상 클래스는 다음의 용도로는 사용할 수 없다.
  • 변수 또는 멤버 변수
  • 함수의 전달되는 인수 타입
  • 함수의 반환 타입
  • 명시적 타입 변환의 타입

---

class Animal {
public:
    Animal() {}
    virtual ~Animal() {}  // 가상 소멸자 선언
    virtual void Cry() = 0; // 순수 가상 함수 선언
};

• 위 예제에서는 Animal이 추상 클래스이다.

---

 

추상 클래스를 가리키는 포인터

• 추상 클래스 자체의 객체를 생성할 수는 없지만, 추상 클래스를 가리키는 포인터는 만들 수 있다.
• 앞선 예제의 main에서 아래와 같이 Animal 포인터를 만들어 오버라이딩을 수행할 수 있다.

int main(void) {
    Animal* dog = new Dog();
    Animal* cat = new Cat();
    dog->Cry();
    cat->Cry();
 
    return 0;
}

// 결과
Woof Woof!!
Meow Meow~~