[C++] 동적 바인딩, 정적 바인딩

동적 정적 바인딩

 

사전 준비

* 먼저 다형성에 대한 개념을 알고 있어야 한다. 

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[JAVA]자바 - 다형성 Polymorphism

* 즉, 다형성을 사용하기 위해서는 동적 바인딩이 필요하다.

 

사전 준비

* 동적 바인딩과 정적 바인딩의 차이를 알기 위해서는 상속관계와 함수 오버라이딩이 필요하다.

 

* 다형성을 안다면 자식 객체를 부모 포인터형으로 접근할 수 있다는 것을 안다.

 

* 부모 포인터형으로 자식 객체를 접근하는 것은 

  자식 객체에서 부모 부분만을 접근할 수 있다.

 

* 즉, 자식 객체라도 부모 포인트형으로 접근하면

  부모 클래스에서 정의된 변수와 함수만을 접근할 수 있다.

 

* 부모 포인터형으로 자식 객체를 접근 가능하다?

  부모 포인터형은 가리키는 대상이 부모 클래스라고 생각한다.

  부모 클래스에 있는 부분만을 접근한다.

 

* 어떻게 부모 클래스에 있는 부분만을 특정해서 접근할 수 있을까?

  자식 객체 생성은 부모 생성자를 먼저 호출하기 때문이다.

  부모 생성자가 먼저 부모 부분 메모리를 생성하고,

  이후에 자식 생성자가 바로 뒤에 자식 메모리를 이어 만든다.

 

 

사전 준비 관련 예시 코드

class Animal {
public:
	int mAge;
	void Speak() { cout << "동물입니다." << endl; }
	Animal(int age) : mAge(age) {}
};

class Dog :public Animal {
public:
	string mName;
	void Speak() { cout << "멍멍!" << endl; }
	Dog(int age, string name) : Animal(age), mName(name) {}
};

int main() {
	Animal* animal = new Dog(10, "까망이");
	return 0;
}

* 자식 객체라도 부모 포인터형으로 접근하면 부모 부분만 접근 가능하다.

 

 

기본은 정적 바인딩

* 위처럼 포인터형으로 내부를 판단하는 방법을 정적 바인딩이라고 한다.

  

* 정적 바인딩은 함수 오버라이딩에서도 사용된다.

   조건 1. 부모 클래스에 함수가 있다.

   조건 2. 자식 클래스가 함수를 오버라이딩했다. 

int main() {
	Dog* dog = new Dog(10, "까망이");
	Animal* animal = dog;
	cout << "자식 포인터: ";
	dog->Speak();
	cout << "부모 포인터: ";
	animal->Speak();
	return 0;
}

* animal*는 부모 함수가 호출된다.

  dog*는 자식 함수가 호출된다.

 

* 포인터형은 컴파일 시에도 알 수 있기 때문에 

  정적 바인딩은 컴파일 타임에 호출될 함수가 결정된다.

 

* 정적 바인딩은 C++에서 기본이다.

  virtual 키워드를 사용해야 동적 바인딩을 사용할 수 있다.

 

* 자바는 기본이 동적 바인딩이다. 

  final 키워드를 사용해야 정적 바인딩을 사용할 수 있다.

 

 

동적 바인딩

* 동적 바인딩을 어떤 포인터형을 사용하든 상관없이

  실제 객체를 기준으로 함수를 호출한다.

 

* 실제 객체를 알아야 하기 때문에 실행 중에 호출 함수를 판단한다.

  즉, 동적 바인딩을 실행 중에 호출될 함수가 결정된다.

 

* 동적 바인딩이 있어야 다형성의 장점인 

  같은 부모를 가지고 있는 자식 클래스들이

  동일한 함수 시그니쳐를 가지고

  각각의 다른 동작을 구현한다.  

 

 

virtual 키워드

* 동적 바인딩을 사용하기 위해서는 virtual 키워드를 사용해야 한다.

class Animal {
public:
	virtual void Speak() { cout << "동물입니다." << endl; }
};

class Dog :public Animal {
public:
	void Speak() { cout << "멍멍!" << endl; }
};

int main() {
	Dog* dog = new Dog();
	Animal* animal = dog;
	cout << "자식 포인터: ";
	dog->Speak();
	cout << "부모 포인터: ";
	animal->Speak();
	return 0;
}

* virtual 키워드는 함수에만 사용 가능하다. 

  함수 앞에 virtual를 붙이면 된다.

 

* 이런 함수를 가상 함수라고 한다. 

 

* virtual은 상속되기 때문에 자식 오버라이딩 함수는 따로 써주지 않아도 된다.

  (가독성을 위해 써줘도 좋다.)

 

* 언제나 자식 클래스의 멤버 함수가 호출됨을 볼 수 있다.

 

 

가상함수 내부 동작

* 클래스에 가상함수가 하나라도 있다면

  객체에 내부적으로 포인터가 하나 생성된다. (객체 크기 상승)

  클래스 전용 가상 테이블이 생성된다.

  (알아서 만들어짐)

 

* 객체에 생성된 포인터는 가상 테이블을 가리킨다.

  가상 테이블은 클래스에 가상 함수를 가리킨다.

 

* Animal 객체는 Animal 가상테이블 주소를 가지고 있다.

  Dog 객체는 Dog 가상테이블 주소를 가지고 있다.

 

* 가상 테이블은 클래스의 모든 가상 함수 주소를 가지고 있다.

 

* 즉, 동적 바인딩은 객체가 가지고 있는

  포인터를 사용하기 때문에 실행 중에 판단된다.

 

* 객체 >> 가상 테이블 >> 함수라는 

  2중 포인터를 사용하는 방식인 것이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

귀여운 그림은 쭐어님이 그리셨습니다.