가상 함수

가상함수는 런타임에 클래스의 다형성을 구성하기 위해 사용한다. 자식 클래스에서 부모 클래스의 함수를 재정의하지 않을 시 부모 클래스의 함수를 호출한다. 상속관계에서 is-A 관계로 부모 클래스 자료형에 자식 클래스를 할당했을 때 자식 클래스에서 오버라이딩한 함수가 있다 해도 포인터는 자료형을 기준으로 판단하기 때문에 부모 클래스의 함수를 호출한다. 이를 방지하기 위해 가상 함수를 사용한다.

c++

#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
    void pA(){ cout<<"AA function"<<endl; }
    virtual  void pB(){ cout<<"AB function"<<endl; }
};
class B : public A{
public:
    void pA() { cout<<"BA function"<<endl; }
    void pB() override { cout<<"BB function"<<endl; }
};
int main() {
    A *a = new B;
    a->pA();		//AA
  	a->pB();		//BB
    B *b = new B;
    b->pA();			//BA
  	b->pB();			//BB
}

순수 가상 함수

자식 클래스에서 반드시 재정의가 필요한 가상 함수이다. virtual 키워드만 멤버로 가질 수 있다. 개발자에게 해당 클래스의 구현을 강제할 수 있다.

c++

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
    public :
    virtual void virtual_function(){ printf("This is virtual function A\n"); }
    void nomal_function() { printf("This is normal function A\n"); }
    A() { printf("CREATE A\n"); }
    virtual void pure_virtual() = 0;
    virtual ~A() { printf("DESTROY A\n"); }
};
class B : public A{
public:
    virtual void virtual_function() { printf("This is virtual function B\n");  }
    void normal_function() { printf("This is normal function B\n"); };
    B() { printf("CREATE B\n"); }
    virtual void pure_virtual() { printf("This is Pure virtual function()"); }
    virtual ~B() { printf("DESTROY B\n"); }
};
int main(int argc, char** argv){
    // A *a = new A;
    A *b = new B;
    // a->nomal_function();
    b->nomal_function();
    // a->virtual_function();
    b->virtual_function();
    b->pure_virtual();
    // delete a;
    delete b;
}

가상 함수 테이블

클래스 내에 가상함수가 존재한다면 실제 객체가 가상함수를 실행할 때 어떤 주소의 함수를 실행시킬지에 대한 정보를 담은 테이블이다. 가상 함수 테이블은 클래스별로 생성된다.

가상 소멸자

자식 클래스를 소멸시킬 때 부모 클래스의 소멸자가 가상 소멸자가 아니라면 부모 클래스의 소멸자만 호출되고 memory leak이 일어난다. 이를 방지하기 위해 부모 클래스의 소멸자를 가상 소멸자로 지정하고 자식 클래스에서 소멸자를 선언해 자식 클래스도 소멸시켜야 한다.

c++

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// Created by SummerFlower on 31/05/2020.
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#ifndef C__STUDY_VIRTUALCLASS_H
#define C__STUDY_VIRTUALCLASS_H

#endif //C__STUDY_VIRTUALCLASS_H
#include <iostream>
using namespace std;
namespace VirtualClass {
    class A {
    public:
        A() { cout << "A 생성자" << endl; }

        ~A() { cout << "A 소멸자" << endl; }

        void f() { cout << "A function" << endl; }
    };

    class B : public A {
    public:
        B() { cout << "B 생성자" << endl; }

        ~B() { cout << "B 소멸자" << endl; }

        void f() { cout << "B function" << endl; }
    };

    class AA {
    public:
        AA() { cout << "AA 생성자" << endl; }

        virtual  ~AA() { cout << "AA 소멸자" << endl; }

        virtual void f() { cout << "AA function" << endl; }
    };

    class BB : public AA {
    public:
        BB() { cout << "BB 생성자" << endl; }

        ~BB() override { cout << "BB 소멸자" << endl; }

        void f() override { cout << "BB function" << endl; }
    };

    void castingOperator() {
        B *b = new B();
        A *a = dynamic_cast<A *>(b);
        a->f();
        b->f();

        A *prime_a = new B();
        //B *prime_b = dynamic_cast<B*>(prime_a); //impossible;
        B *prime_b = static_cast<B *>(prime_a);
        prime_a->f();
        prime_b->f();

        AA *aa = new BB();
        BB *bb = dynamic_cast<BB *>(aa);
        aa->f();
        bb->f();

        delete a;
        delete prime_a;
        delete aa;
    }

    void VirtualClassStudy() {
        A *b = new B();
        b->f();
        AA *bb = new BB();
        bb->f();

        delete b;
        delete bb;
    }
}