C++ 상속

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재윤 2024. 1. 24. 15:49

상속(inheritance)이란?

“일정한 친족적 관계가 있는 사람 사이에 한 쪽이 사망하거나 법률상의 원인이 발생하였을 때 재산적 또는 친족적 권리와 의무를 계승하는 제도” 라고 네이버 사전에 정의되어 있다.
부모님이 돌아가시면 부모님의 재산을 모두 물려받게 됨.
그런데 이 상속이 C++에서도 존재함.

예를 들어서 설명해보자.

사람이란 클래스, 학생이란 클래스가 있다고 가정
사람이란 클래스 내에는 이름, 나이, 취미 등과 같은 속성과 함께, 일어나기, 잠자기, 먹기, 공부하기 등 행동이 정의되어 있음.
학생이란 클래스 내에는 마찬가지로 이름, 나이, 취미, 소속, 학교와 같은 속성, 잠자기, 먹기, 공부하기 등과 같은 행동으로 정의되어 있음.
그런데, 학생도 역시 사람이란 부류에 속하므로 학생은 사람에 포함됨.
사람 클래스와 학생 클래스가 공통적으로 가지는 속성(이름, 나이, 취미 …)을 보면 학생 클래스 내에서 따로 정의, 선언할 필요 없이 사람 클래스 내의 속성, 행동들을 물려받아 쓰면 됨.
코드의 양도 줄어들고, 프로그램의 유연성이 높아지는 등 여러가지 이점이 있음.

상속 살펴보자

→ C++에서 클래스를 상속하는 것은 아래와 같다. 그저 클래스를 상속시키려면 상속받을 클래스의 이름 옆에 :와 접근 제한자, 그리고 상속할 클래스의 이름을 붙여주면 됨.

..
class 클래스명 {
   // ..
}
class 클래스명 : 접근제한자 클래스명
{
   // ..
}
..

→ 접근 제한자는 public, private, protected가 들어가게 됨.

상속을 구현해보자

#include <iostream>

using namespace std;

class Human {
private:
	int age;
	char name[10];
	char hobby[20];
public:
	Human(int _age, char * _name, char * _hobby) : age(_age)
	{
		strcpy(name, _name);
		strcpy(hobby, _hobby);
	}
	void getup()
	{
		cout << "기상!" << endl;
	}
	void sleep()
	{
		cout << "취침!" << endl;
	}
	void eat()
	{
		cout << "식사!" << endl;
	}
	void study()
	{
		cout << "공부!" << endl;
	}
	void showInfo()
	{
		cout << "이름: " << name << endl;
		cout << "나이: " << age << endl;
		cout << "취미: " << hobby << endl;
	}
};

class Student : public Human {
private:
	char school[30];
public:
	Student(int _age, char * _name, char * _hobby, char * _school) : Human(_age, _name, _hobby)
	{
		strcpy(school, _school);
	}
	void schoolInfo()
	{
		showInfo();
		cout << "소속 학교: " << school << endl;
	}
};

int main()
{
	Student stu(18, "김철수", "프로그래밍", "자바고등학교");

	stu.schoolInfo();
	stu.getup();
	stu.eat();
	stu.study();
	stu.sleep();

	return 0;
}

결과

💡

이름: 김철수

나이: 18

취미: 프로그래밍

소속 학교: 자바고등학교

기상!

식사!

공부!

취침!

private, protected, public 상속

private는 외부에서 접근이 불가능하며, protected는 외부에서 접근이 불가능 하나 파생 클래스에서는 접근이 가능하고, public는 어디서나 접근이 가능함.

private 상속을 보자

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
private:
	int num1;
public:
	int num2;
protected:
	int num3;
};

class Base : private Parent { };
int main()
{
	Base base;

	cout << base.num1 << endl; // error!
	cout << base.num2 << endl; // error!
	cout << base.num3 << endl; // error!
	return 0;
}

값을 들고오는 코드도 보자

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
private:
	int num1;
public:
	int num2;
protected:
	int num3;
};

class Base : private Parent 
{
public:
	Base()
	{
		num2 = 1;
		num3 = 2;
		cout << this->num2 << endl; // error!
		cout << this->num3 << endl; // error!
	};

	int getNum2()
	{
		return num2;
	};

	int getNum3()
	{
		return num3;
	};
};

int main()
{
	Base base;

	cout << base.getNum2() << endl; // error!
	cout << base.getNum3() << endl; // error!
	return 0;
}

중요한 것은!!

값을 함수로 통해 접근은 할 수 있지만 바로 접근하지 못 한다는 것 왜? 전부 private이기 때문.
private 상속을 하게 되면 private 제한자보다 접근 범위가 넓은 멤버는 모두 private 제한자로 바꾸어 상속하는 것이기 때문. 즉 private보다 접근 범위가 넓은 (public, protected) 멤버들은 모조리 private로 바꾸어서 넘어가는 것임.

protected 상속

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
private:
	int num1;
public:
	int num2;
protected:
	int num3;
};

class Base : protected Parent { };
int main()
{
	Base base;

	cout << base.num1 << endl; // error!
	cout << base.num2 << endl; // error!
	cout << base.num3 << endl; // error!
	return 0;
}

결과

protected상속.cpp:20:10: error: cannot cast 'Base' to its protected base
      class 'Parent'
        cout << base.num1 << endl; // error!
                ^
protected상속.cpp:15:14: note: declared protected here
class Base : protected Parent { };
             ^~~~~~~~~~~~~~~~
protected상속.cpp:20:15: error: 'num1' is a private member of 'Parent'
        cout << base.num1 << endl; // error!
                     ^
protected상속.cpp:8:6: note: declared private here
        int num1;
            ^
protected상속.cpp:21:10: error: cannot cast 'Base' to its protected base
      class 'Parent'
        cout << base.num2 << endl; // error!
                ^
protected상속.cpp:15:14: note: declared protected here
class Base : protected Parent { };
             ^~~~~~~~~~~~~~~~
protected상속.cpp:21:15: error: 'num2' is a protected member of 'Parent'
        cout << base.num2 << endl; // error!
                     ^
protected상속.cpp:15:14: note: constrained by protected inheritance here
class Base : protected Parent { };
             ^~~~~~~~~~~~~~~~
protected상속.cpp:10:6: note: member is declared here
        int num2;
            ^
protected상속.cpp:22:10: error: cannot cast 'Base' to its protected base
      class 'Parent'
        cout << base.num3 << endl; // error!
                ^
protected상속.cpp:15:14: note: declared protected here
class Base : protected Parent { };
             ^~~~~~~~~~~~~~~~
protected상속.cpp:22:15: error: 'num3' is a protected member of 'Parent'
        cout << base.num3 << endl; // error!
                     ^
protected상속.cpp:12:6: note: declared protected here
        int num3;
            ^
6 errors generated.

값을 들고오는 코드

보면 알 수 있듯이, Base 클래스에서 num2, num3는 바로 값을 넣을 수 있다
private은 접근하지 못 한다.

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
private:
	int num1;
public:
	int num2;
protected:
	int num3;
};

class Base : protected Parent 
{
public:
	Base()
	{
		num2 = 1;
		num3 = 2;
		cout << this->num2 << endl; // error!
		cout << this->num3 << endl; // error!
	// cout << base.num3 << endl; // error!
	};

	int getNum3()
	{
		return num3;
	};
};

int main()
{
	Base base;

	// base.num2 = 2;
	// // base.num3 = 3;
	// //cout << base.num1 << endl; // error!
	// cout << base.num2 << endl; // error!
	cout << base.getNum3() << endl; // error!
	return 0;
}

public 상속

다른 곳에서 바로 접근이 가능하지만 protected와 private은 불가능.

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
private:
	int num1;
public:
	int num2;
protected:
	int num3;
};

class Base : public Parent { };
int main()
{
	Base base;

	cout << base.num1 << endl; // error!
	cout << base.num2 << endl; // ok!
	cout << base.num3 << endl; // error!
	return 0;
}

jaeyojun@c2r10s3 상속 % c++ public상속.cpp 
public상속.cpp:20:15: error: 'num1' is a private member of 'Parent'
        cout << base.num1 << endl; // error!
                     ^
public상속.cpp:8:6: note: declared private here
        int num1;
            ^
public상속.cpp:22:15: error: 'num3' is a protected member of 'Parent'
        cout << base.num3 << endl; // error!
                     ^
public상속.cpp:12:6: note: declared protected here
        int num3;
            ^
2 errors generated.

값을 넣어보는 코드

클래스에서 protected는 접근할 수 있지만 private은 접근 불가능

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
private:
	int num1;
public:
	int num2;
protected:
	int num3;
};

class Base : public Parent {

public:
	Base(){
		num2 = 2;
		num3 = 1;
		cout << num3 << endl; // ok!
	}
 };
int main()
{
	Base base;

	//cout << base.num1 << endl; // error!
	cout << base.num2 << endl; // ok!
	//cout << base.num3 << endl; // error!
	return 0;
}

이 분의 블로그 토대로 공부하였습니다.

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