C++ 정리 - 31 (추상화 데이터형(abstract data type, ADT), 연산자 오버로딩, 프렌드의 도입)

추상화 데이터형(abstract data type, ADT)

스택의 특성을 일반적이고 추상적인 방식으로 살펴보자.

• 빈 스택 생성 가능
• 스택의 꼭대기에 항목 추가 가능
• 스택의 꼭대기에서 항목 삭제 가능
• 스택이 가득 차있는지 검사 가능
• 스택이 비어있는지 검사 가능

클래스의 활용

연산자 오버로딩

연산자 오버로딩은 c++가 가진 다형 특성의 한 예이다.

연산자 오버로딩은, c++ 연산자들에 다중적인 의미를 부여하는 것이다.

c++에서는 연산자 오버로딩을 사용자 정의 데이터형 까지 확장할 수 있다.

예를 들어 2개의 배열을 더하는 것은 아주 쉬운 계산이다.

for(int i=0;i<20;i++)

evening[i]=sam[i]+janet[i];

그러나 c++에서는 배열을 나타내는 클래스를 정의하고, +연산자를 오버로딩하여 다음과 같이 처리 가능

evening=sam+janet;

 

연산자를 오버로딩하려면, 연산자 함수를 사용해야 한다.

operatorop(argument-list)

 

여기서 op는 오버로딩할 연산자를 나타내는 기호이다.

(operator+()는 +연산자를 오버로딩한다.)

새로운 기호를 사용할 수 없다. (operator@() 함수를 만들 수 없다. 그러나 operator[]() 함수는 []가 배열 인덱스 연산자이기 때문에 오버로딩 가능)

 

오버로딩 제약

오버로딩된 연산자는, 적어도 하나의 피연산자가 사용자 정의 데이터형일 것을 요구한다. 이 제약은 표준 데이터형을 위해 사용되는 연산자들이 오버로딩되는 것을 막아준다. (뺄셈 연산자(-)를 두 개의 double 형 값의 차가 아닌 합을 산출하도록 재정의 불가)

 

오버로딩된 연산자를, 오리지널 연산자에 적용되는 문법 규칙을 위반하는 방식으로 사용 불가.

연산자 우선순위도 변경 불가. (오버로딩된 덧셈 연산자는 보통의 덧셈 연산자와 같은 우선순위 가짐)

 

연산자 기호를 새로 만들 수 없다.

예를 들어 거듭제곱을 나타낼 목적으로 operator**()와 같은 함수 정의 불가

 

다음과 같은 연산자들은 오버로딩 불가

sizeof,.(멤버 연산자), .*(멤버 지시 포인터 연산자), ::(사용 범위 결정 연산자), ?:(조건 연산자), typeid(RTTI 연산자), const_cast,dynamic_cast,reinterpret_cast,static_cast

 

다음의 연산자들은 오버로딩하는데 멤버 함수만 사용 가능

=,()(함수 호출 연산자),[](배열 인덱스 연산자),->(클래스 멤버 접근 포인터 연산자)

 

프렌드의 도입

프렌드는 다음과 같은 세 가지 형태로 사용됨.

• 프렌드 함수
• 프렌드 클래스
• 프렌드 멤버 함수

함수를 어떤 클래스에 대해 프렌드로 만들면, 그 프렌드 함수는 클래스의 멤버 함수들이 가지는 것과 동등한 접근 권한을 갖는다.

 

프렌드 생성하기

프렌드 함수를 만드는 첫 번째 단계는, 클래스 선언에 원형을 넣는 것이다. 이때 friend라는 키워드를 앞에 붙어야 한다.

friend Time operator*(double m,const Time &t);

 

이 원형은 두 가지 함축적인 의미를 가지고 있다.

1. operator*()함수는, 클래스 선언 안에 선언되지만 멤버 함수가 아니다. 그러므로 멤버 연산자를 사용하여 호출되지 않는다.
2. operator*()함수는, 멤버 함수는 아니지만 멤버 함수와 동등한 접근 권한을 가진다.

두 번째 단계는 함수 정의를 작성하는 것

멤버 함수가 아니므로 Time::제한자를 사용하지 않는다. 또한 friend 키워드도 사용하지 않음.

Time operator*(double m,const Time &t)
{
Time result;
long totalminutes=t.hours*m*60+t.minutes*m;
result.hours=totalminutes/60;
result.minuter=totalminutes%60;
return result;
}

 

위 프렌드 함수는, 곱셈에서 어떤 값이 먼저 나오도록 고침으로써 프렌드가 아닌 함수로 작성 가능.

 

Time operator*()(double m,const Time& t)
{return t*m; //t.operator*(m)을 사용}