클래스의 기본(03-3) 객체지향 프로그래밍의 이해

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객체지향 프로그래밍의 이해

C++은 객체지향 언어.

 

객체 : Object → 사물, 또는 대상

 

즉, Object는 우리 주변에 존재하는 물건(연필, 나무, 지갑, 돈 등등)이나 대상(선생님, 교수님 등등)을 의미

 

그렇다면 객체를 지향하는 프로그래밍이란?

 

예시

 

"나는 과일장수에게 두 개의 사과를 구매했다!"

 

객체의 종류 : "나", "과일장수", "사과"

 

"나"라는 객체는 "과일장수"라는 객체로부터 "과일" 객체의 구매라는 액션을 취할 수 있어야 한다.

 

그러나 객체지향 프로그래밍에서는 "나" 그리고 "과일장수"와 같은 객체를 등장시킬 수 있을 뿐만 아니라,

"나"라는 객체가 "과일장수"라는 객체로부터 "과일" 객체를 구매하는 행위도 그대로 표현할 수 있다.

 

즉, 객체지향 프로그래밍은 현실에 존재하는 사물과 대상, 그리고 그에 따른 행동을 있는 그대로 실체화 시키는 형태의 프로그래밍

 

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객체를 이루는 것은 데이터와 기능

프로그램상에 과일장수 객체가 존재한다고 가정

 

과일장수는 다음과 같은 형태를 띤다.

• 과일을 판다
• 사과 20개, 오렌지 10개를 보유하고 있다.
• 과일판매 수익은 현재까지 50,000원

이 중 첫 번째는 과일장수의 '행동(behavior)'을 의미한다.

 

두 번째와 세 번째는 과일장수의 '상태(state)'를 의미.

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이처럼 객체는 하나 이상의 상태 정보(데이터)와 하나 이상의 행동(기능)으로 구성이 되며,

상태 정보는 변수를 통해서 표현이 되고(변수에 상태 정보를 저장할 수 있으므로),

행동은 함수를 통해서 표현이 된다.

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코드로 표현

 

상태 정보를 변수로

int numofapples; // -> 보유하고 있는 사과의 수
int mymoney;     // -> 판매 수익

과일장수의 행위인 과일의 판매를 함수로 표현

int saleapples(int money)  // 사과 구매액이 함수의 인자로 전달
{
	int num = money/1000;  // 사과 개당 1000원 가정
	numofapples -= num;    // 팔았기 때문에 사과의 수가 줄어들고,
	mymoney += money;      // 판매 수익 발생
	return num;            // 실제 구매가 발생한 사과의 수를 반환
}

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'과일장수'의 정의와 멤버변수의 상수화에 대한 논의

객체를 생성하기에 앞서 객체의 생성을 위한 '틀(mold)'을 먼저 만들어야 한다.

 

이는 현실 세계에서 물건을 만들기 위해 틀을 짜는 행위.

 

'나' 또는 '과일장수' 객체를 생성하기 위해서는 이 둘을 위한 틀을 먼저 만들어야 한다.

class fruitseller
{
/* 변수 선언 */
private:
	int apple_price;
	int numofapples;
	int mymoney;

/* 함수 정의 */
public:
	int saleapples(int money)
	{
		int num = money/apple_price;
		numofapples -= num;
		mymoney += money;
		return num;
	}
}

 

과일장수의 틀 완성

#include <iostream>
using namespace std;
class fruitseller
{
private:
	int apple_price;
	int num_of_apples;
	int mymoney;
public:
	void init(int price, int num, int money)
	{
		apple_price = price;
		num_of_apples = num;
		mymoney = money;
	}
	int saleapples(int money)
	{
		int num = money / apple_price;
		num_of_apples -= num;
		mymoney += money;
		return num; // 판매한 과일 개수
	}
	void showresult()
	{
		cout << "남은 사과: " << num_of_apples << endl;
		cout << "판매 수익: " << mymoney << endl;

	}
};

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'나(me)'를 표현하는 클래스의 정의

과일구매자인 '나(me)'를 표현하기 위한 클래스 정의

int numofapples; // -> 보유하고 있는 사과의 수
int mymoney;     // -> 소유하고 있는 현금의 액수

기능적인 측면에서 과일 구매자가 지녀야 할 기능은 '과일의 구매'

#include <iostream>
using namespace std;
class fruitbuyer
{
	int num_of_apples; // private:
	int mymoney;	   // private:
public:
	void init(int money)
	{
		num_of_apples = 0;
		mymoney = money;
	}
	void buyapples(fruitseller &seller, int money)
	{
		num_of_apples += seller.saleapples(money);
		mymoney -= money;
	}
	void showresult()
	{
		cout << "현재 잔액: " << mymoney << endl;
		cout << "사과 개수: " << num_of_apples << endl;
	}
};

 

위 클래스에 선언된 두 변수 mymoney와 num_of_apples에는 private이나 public과 같은 접근 제어 지시자가 없음,

 

그러나 클래스는 아무런 선언이 존재하지 않을 때 private으로 간주된다는 것을 기억(구조체는 public)

 

즉, 이 둘은 private이다(구조체였다면 public).

 

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클래스 기반의 두 가지 객체생성 방법

혹시 객체를 생성하지 않고, 이 두 클래스 안에 존재하는 변수에 전급하고, 함수를 호출하는 것이 가능? ---> X

 

불가능함. 이들은 '실체(객체)'가 아닌 '틀'이다. 따라서 접근도 호출도 불가능하다.

 

이는 자동차의 엔진과 자동차의 외형을 생산할 수 있는 틀이 있다고 해서, 이들을 타고 달릴 수 없는 것과 같음.

 

우리가 해야 할 일은 앞서 정의한 클래스를 실체화.

 

즉, 객체화시키는 것.

 

C++에서 정의하고 있는 두 가지 객체생성 방법이 있음

 

classname objname;                    // 일반적인 변수의 선언방식
classname *ptrobj = new classname;    // 동적 할당방식(힙 할당방식)

기존에 정의한 클래스 방식

fruitseller seller;
fruitbuyer byuer;

동적할당 방식

fruitseller * objptr1 = new fruitseller;
fruitbuyer * objptr2 = new fruitbuyer;

사과장수 시뮬레이션!

#include <iostream>
using namespace std;
class fruitseller
{
private:
	int apple_price;
	int num_of_apples;
	int mymoney;
public:
	void init(int price, int num, int money)
	{
		apple_price = price;
		num_of_apples = num;
		mymoney = money;
	}
	int saleapples(int money)
	{
		int num = money / apple_price;
		num_of_apples -= num;
		mymoney += money;
		return num; // 판매한 과일 개수
	}
	void showresult()
	{
		cout << "남은 사과: " << num_of_apples << endl;
		cout << "판매 수익: " << mymoney << endl << endl;

	}
};

#include <iostream>
using namespace std;
class fruitbuyer
{
	int num_of_apples; // private:
	int mymoney;	   // private:
public:
	void init(int money)
	{
		num_of_apples = 0;
		mymoney = money;
	}
	void buyapples(fruitseller& seller, int money)
	{
		num_of_apples += seller.saleapples(money);
		mymoney -= money;
	}
	void showresult()
	{
		cout << "현재 잔액: " << mymoney << endl;
		cout << "사과 개수: " << num_of_apples << endl << endl;
	}
};

int main(void)
{
	fruitseller seller;
	fruitbuyer buyer;
	seller.init(1000, 20, 0);
	buyer.init(5000);

	buyer.buyapples(seller, 2000);

	cout << "과일 판매자의 현황" << endl;
	seller.showresult();
	cout << "과일 구매자의 현황" << endl;
	buyer.showresult();
	return 0;
}

 

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객체간의 대화 방법(Message Passing 방법)

위의 코드를 보면 fruitbuyer 객체에 존재하는 함수 내에서 fruitseller 객체의 함수 saleapples를 호출하고 있다.

 

이 문장은 다음의 의미와 같다.

 

"seller님, 사과 2,000원어치만"

 

이는 객체지향에서 매우 중요한 의미.

 

'나'라는 객체가 '과일장수'라는 객체로부터 '과일' 객체를 구매하는 행위도 그대로 표현할 수 있다.

 

이처럼 하나의 객체가 다른 하나의 객체에게 메세지를 전달하는 방법은(어떠한 행위의 요구를 위한 메시지 전달) 함수호출을 기반으로 한다.

 

그래서 객체지향에서는 이러한 형태의 함수호출을 가리켜 '메시지 전달(Message Passing)' 이라 한다.

 

 

참고 : [윤성우 열혈 C++ 프로그래밍] - 대부분의 내용 및 코드는 이 책에서 개인 공부 정리 목적으로 참고하였습니다.