가상함수,순수가상함수,추상클래스,인터페이스

개발면접준비

가상함수,순수가상함수,추상클래스,인터페이스

개발지식 블로그 2024. 12. 21. 18:57

서론

항상 c++ 만 공부해 왔었기에 c#에 관한 내용은 무지했다. 하지만 Unity Engine은 C#으로 코딩하기 때문에 c#에 기초적인 내용은 알아야 한다.

개요

c++에 관해서는 가상함수, 순수가상함수, 추상클래스에 대한 개념을 알고 있었다.

가상함수란, 함수를 선언할 때 virtual이라는 keyword를 사용해 부모클래스에 있는 가상함수를 override 해서 자식함수에서 재정의 하여 쓰기 위해 사용된다.

가상함수 예시

class A {
public:
    virtual void foo()
    {
    	std::cout << "foo 함수 실행";
    }
}

순수가상함수란, 함수를 선언할 때 virtual이라는 keyword와 함께 함수의 선언 끝에 = 0을 붙여준다. 또한, 함수에 대한 정의를 바로 해주지 않는다.

순수가상함수 예시

class A {
public:
    virtual void foo() = 0;
private:
	int a;
}

이러한 순수가상함수를 소유하고 있는 클래스를 우리는 추상클래스라 부른다.

추상클래스의 특징

순수가상함수를 소유한다.
추상클래스 자체를 객체로 생성할 수 없다.
다른 필드(변수), 메서드(함수) 필드(변수)를 가질 수 있다.
이 클래스를 상속받는 클래스는 반드시 순수가상함수에 대한 정의를 해야 한다.

인터페이스란, 오직 순수가상함수만 포함하고 있는 클래스이다.

인터페이스 예시

class IA {
public:
    virtual void foo() = 0;
    virtual void var() = 0;
}

이렇게 오직 순수가상함수만을 가지는 클래스를 인터페이스라고 부른다. 클래스의 이름 가장 앞에 I를 붙여주는 것이 관습이다.

인터페이스 특징

다른 필드(변수), 메서드(함수)를 가질 수 없다.
이 클래스를 상속받는 클래스는 반드시 모든 순수가상함수로 선언 되었던 함수에 대한 정의를 해야한다.

또한 추상클래스와 인터페이스의 설계 의도가 서로 다르다.

추상클래스는 "is - a"관계를 정의한다.

예를 들어서 Cat이라는 클래스가 Animal이라는 클래스를 상속한다면 Cat is an Animal이라고 할 수 있다.

반면에, 인터페이스는 "can - do"관계를 정의한다.

예를 들어 Car라는 클래스가 OpenDoor라는 인터페이스를 구현하고

Car라는 클래스가 move라는 인터페이스를 구현한다면,

car can open door가 성립한다.

car can move가 성립한다.

(문법상 옳지 않긴 하지만...)

이처럼 C++에서도 다중상속을 할 수가 있다.

본론

위에서 인터페이스와 추상클래스에 대해서 알아보았다.

c++에서도 있는 개념이지만 C#에서는 좀 더 구체화하여서 구현을 할 수 있다.

c++에서의 순수가상함수는 c#에서 추상(abstract) 함수이다.

따라서 표현법도

virtual void foo() = 0; -> public abstract void foo();

위처럼 달라진다.

일단 c#은 c++과 조금 다르게 접근지정자(public, protected, private)를 변수나 함수에 앞에 명시한다.

추상클래스에서 모든 추상 함수는 public이어야 하고 다른 변수나 함수는 private, protected 등의 접근지정자를 사용하여 선언할 수 있다. 또한 abstract라는 keyword를 쓸 수 있으므로 추상 함수를 가지는 클래스는 abstract keyword를 포함해서 추상클래스라고 명시한다.

abstract class AbstactClassTest
{
	int num;
	public void foo()
	{
		//something
	}
	virtual public void var()
	{
		//something
	}
	abstract public void abstractFoo();
}

c#에서의 인터페이스에서는 모든 함수가 추상함수이므로 모든 함수가 public 이여야 하고 때문에 명시하지 않아도 public이 적용된다. 또한 "inteface"라는 키워드를 직접 써서 명시할 수 있다. 나머지는 c++ 개념과 비슷하게 함수 선언만 포함할 수 있고, 모든 함수는 인터페이스를 상속하는 클래스에서 반드시 구현해야 한다.

또한 인터페이스는 다중 상속이 가능하다.

interface InterfaceA
{
	void interfaceFoo();
}

interface InterfaceB
{
	void interfaceVar();
}

class TestClass : InterfaceA, InterfaceB
{
    //something
    public void interfaceFoo()
    {
    //something
    }
    public void interfaceVar()
    {
    //something
    }
}

아래는 c#에서 인터페이스와 추상 클래스를 함께 쓰는 코드의 예시이다.

using System;

interface IFlyable
{
    void Fly();
}

abstract class Bird
{
    public abstract void Eat();
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine("Bird is sleeping.");
    }
}

class Sparrow : Bird, IFlyable
{
    public override void Eat()
    {
        Console.WriteLine("Sparrow is eating.");
    }

    public void Fly()
    {
        Console.WriteLine("Sparrow is flying.");
    }
}

결론

c#에서의 인터페이스와 추상클래스의 특징을 표로 정리해보자

구분	인터페이스(Interface)	추상클래스(abstract class)
상속	다중 상속 가능	단일 상속만 가능
구현 여부	모든 메서드는 구현 없이 선언만 가능	일부 메서드는 구현 가능, 일부는 추상으로 선언
속성 및 필드	다른 필드(변수) 선언 불가능	필드(변수) 선언 가능
접근 지정자	메서드는 기본적으로 public, 지정 불가능	다양한 접근 지정자 사용 가능 (public, protected,private)
사용 목적	행동 규약 정의, can - do	공통 기능 제공 및 확장
생성자	생성자 정의 불가능	생성자 정의 가능
호출 방식	객체를 생성할 수 없으며 인터페이스로 호출	객체를 생성할 수 없으며 상속된 클래스로 호출
사용 시점	클래스 간의 공통된 동작만 정의할 때 사용	공통된 동작과 기본 구현을 함께 제공할 때 사용

마무리

익숙하지 않은 C#의 개념도 평소에 C++과 개념과 비교 정리 해두어서 생각하는 길을 여러 개 뚫어 놓자

위의 내용을 바탕으로 개발자 면접 간

1. C#에서 인터페이스와 추상클래스의 차이점은 무엇인가요?

2. 실제 게임을 개발할 때 인터페이스의 장점은 무엇인가요>

등에 대한 질문을 생각해 볼 수 있겠다. 스스로에게 질문을 해보고 답해보자.

헷갈리는 부분은 보완하기! 찡긋 O.<

틀린 부분이나 보완해줬으면 하는 내용이 있으면 댓글로 알려주세요! 추가 설명이 필요하신 부분도 댓글로 알려주세요.

어떠한 피드백도 환영입니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.