[C++] 09-01. 멤버함수와 가상함수의 동작 원리

멤버함수의 동작

#include <iostream>
using namespace std;

class Data
{
private:
	int data;
public:
	Data(int num):data(num)
	{}
	void ShowData()
	{
		cout << "Data: " << data << endl;

	}
	void Add(int num)
	{
		data += num;
	}
};

int main(void)
{
	Data obj(15);
	obj.Add(17);
	obj.ShowData();
	return 0;
}

 

 

 

 

---

객체 안에 정말로 멤버 함수가 존재하는가?

: 논리적으로는 존재한다고 생각해도 무관

#include <iostream>
using namespace std;

///클래스 Data를 흉내낸 영역
typedef struct Data
{
	int data;
	void (*ShowData)(Data*);
	void(*Add)(Data*, int);
}Data;

void ShowData(Data* THIS)
{
	cout << "Data :" << THIS->data << endl;
}

void Add(Data* THIS, int num)
{
	THIS->data += num;
}

//적절히 변경된 main 함수
int main(void)
{
	Data obj1 = { 15, ShowData, Add };
	Data obj2 = { 7,ShowData, Add };

	obj1.Add(&obj1, 17);
	obj2.Add(&obj2, 9);
	obj1.ShowData(&obj1);
	obj2.ShowData(&obj2);

	return 0;
}

 

 

 

 

	void (*ShowData)(Data*);
	void(*Add)(Data*, int);

다수의 객체가 멤버함수를 공유하는 형태로

함수호출시 객체의 정보가 전달되어, 이를 기반으로 함수가 실행되기 때문에 논리적으로는 객체안에 멤버함수가 존재한다.

	obj1.Add(&obj1, 17);
	obj2.Add(&obj2, 9);

void ShowData(Data* THIS)
{
	cout << "Data :" << THIS->data << endl;
}

함수포인터를 이용한 호출{자기자신의 주소값 전달, 데이터 전달}

-> obj1을 대상으로 연산 THIS은 obj1의 주소값

-> obj2를 대상으로 연산

객체의 주소값 변수를 대상으로 연산하기 때문에 하나의 함수내에서 각각의 멤버변수에 접근가능

 

 

C++의 객체는 함수의 주소값을 객체안에 저장해, 하나의 함수를 공유하는 형태로

멤버 함수를 호출할 경우, 각각의 멤버변수에 적용되는 이유이다.

 

---

가상함수의 동작원리와 가상함수 테이블

멤버함수를 호출할 때에는 객체안에 멤버함수를 저장하지 않고 주소값을 이용해 함수 호출을 명령한다.

가상함수를 호출할 때에는

: 컴파일러에 AAA클래스가 바이너리 공간에 올라갈때 AAA클래스의 가상함수 테이블을 메모리 공간에 생성

 

가상함수 테이블은 가상함수의 위치정보를 주소값으로 저장하는 테이블

즉, AAA클래스에는 V-Table정보만 저장한다.

 

AAA클래스의 가상함수 테이블

virtual void Func1()	0x1024번지
virtual void Func2()	0x2048번지

 

BBB클래스의 가상함수 테이블

virtual void BBB::Func1()	0x3072번지
virtual void AAA::Func2()	0x2048번지
virtual void BBB::Func3()	0x4096번지

AAA:Func1()은 존재하지 않는다. -> 가상함수를 이용하면 마지막으로 오버라이딩한 Func1()를 호출하는 이유

 

#include <iostream>
using namespace std;

class AAA
{
private:
	int num1;
public:
	virtual void Func1() { cout << "Func1" << endl; }
	virtual void Func2() { cout << "Func2" << endl; }
};

class BBB : public AAA
{
private:
	int num2;
public:
	virtual void Func1() { cout << "BBB::Func1" << endl; }
	void Func3() { cout << "Func3" << endl;}	
};

int main(void)
{
	AAA* aptr = new AAA();
	aptr->Func1();

	BBB* bptr = new BBB();
	bptr->Func1();
	return 0;
}

 

 

---

aptr=bptr;

B클래스가 A클래스를 상속하므로 B클래스의 포인터가 가리키는 대상은  AAA클래스의 포인터가 가리키는 대상을 모두 포함한다.

 

aptr->Func1();

마지막으로 오버라이딩한 Func1()을 호출한다.

-> aptr은 BBB객체를 가리키므로, BBB객체가 가지고있는 V-Table 정보는 void BBB::Func1()만 가지고 있기 때문이다.