C++ 가상 함수의 비밀이 밝혀졌습니다

가상 함수는 동적 바인딩을 사용하여 다형성을 달성하기 위해 런타임에 호출할 함수를 결정합니다. 확장성과 재사용성이 장점이지만 오버헤드와 복잡성도 발생합니다. 가상 함수는 다양한 유형의 객체에 대한 메서드를 균일한 방식으로 구현하는 데 자주 사용됩니다.

공개된 C++ 가상 함수의 비밀

가상 함수는 파생 클래스로 재정의할 수 있는 메서드를 만들 수 있는 C++의 강력한 도구입니다. 즉, 기본 클래스 코드를 작성한 다음 파생 클래스에서 필요에 따라 사용자 정의할 수 있습니다.

가상 함수 작동 방식

가상 함수는 동적 바인딩(후기 바인딩이라고도 함)이라는 기술을 사용합니다. 컴파일 타임에 호출할 함수를 결정하는 정적 바인딩(초기 바인딩이라고도 함)과 달리 동적 바인딩은 런타임에 결정됩니다.

이는 가상 함수를 호출하면 컴파일러가 가상 함수 테이블에 대한 포인터를 생성한다는 의미입니다. 이 표에는 각 파생 클래스에서 구현되는 함수에 대한 포인터가 포함되어 있습니다. 런타임 시 이 포인터는 호출할 함수를 선택하는 데 사용됩니다.

가상 함수의 장점

가상 함수의 장점은 다음과 같습니다.

• 확장성: 기본 클래스 코드를 수정하지 않고도 기존 코드에 새로운 기능을 추가할 수 있습니다.
• 재사용성: 파생 클래스가 동작을 사용자 정의하도록 허용하면서 공통 코드를 공유할 수 있습니다.
• 다형성: 가상 함수는 다형성을 달성하기 위한 기초이므로 객체는 유형이 다른 객체라도 동일한 방식으로 메서드를 호출할 수 있습니다.

가상 함수의 단점

가상 함수에도 다음과 같은 몇 가지 단점이 있습니다.

• 오버헤드: 가상 함수 테이블을 만들고 조회하면 특정 런타임 오버헤드가 발생합니다.
• 복잡성: 가상 함수에 대한 코드를 이해하고 디버깅하는 것은 복잡할 수 있습니다.

실용 사례

다음 예를 고려하세요.

class Shape {
public:
    virtual double area() = 0; // 纯虚函数
    virtual double perimeter() = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double radius) : _radius(radius) {}
    double area() override { return M_PI * _radius * _radius; }
    double perimeter() override { return 2 * M_PI * _radius; }

private:
    double _radius;
};

class Square : public Shape {
public:
    Square(double side) : _side(side) {}
    double area() override { return _side * _side; }
    double perimeter() override { return 4 * _side; }

private:
    double _side;
};

int main() {
    Shape* shapes[] = { new Circle(5), new Square(3) };

    for (Shape* shape : shapes) {
        std::cout << "Area: " << shape->area() << std::endl;
        std::cout << "Perimeter: " << shape->perimeter() << std::endl;
    }

    delete[] shapes;
    return 0;
}

이 예에서 Shape 클래스는 두 개의 순수 가상 함수 area()와 perimeter( ). Circle 및 Square 파생 클래스는 이러한 함수를 재정의하여 각 모양에 대한 특정 구현을 제공합니다. Shape 类声明了两个纯虚函数 area() 和 perimeter()。Circle 和 Square 派生类覆盖了这些函数，为每种形状提供了特定的实现。

main()

main() 함수는 동적 바인딩을 사용하여 현재 개체의 유형에 따라 다양한 가상 함수를 호출합니다. 이를 통해 우리는 통합된 인터페이스를 사용하여 다양한 모양을 처리할 수 있습니다. 🎜

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