[Study_1] Class의 개념 + 객체 지향 프로그래밍 개념

클래스(Class) 란?

세가지 액세스 지정자 private, protected 또는 public 에 의해 액세스가 제어되는 멤버로 데이터 및 함수
(멤버 변수 및 멤버 함수 라고도 함)가 있는 키워드로 선언 된 사용자 정의 유형 또는 데이터 구조

 

 

 

 

자세한 내용은 아래 링크 참고

https://en.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B_classes

C++ classes - Wikipedia

 

 

 

부가 설명

 

• 클래스는 객체 지향 프로그래밍(OOP)에서 특정 객체를 생성하기 위해 변수와 메서드를 정의하는 일종의 틀

• 내부적으로 객체를 정의하기 위한 상태 값을 의미하는 멤버 변수와 클래스의 동작인 메서드(함수)로 구성된다.

• C++에서 클래스란 구조체의 상위 호환으로 이해할 수 있다. 

   -> 접근 제어 지시자가 추가,  함수를 포함할 수 있게 된 점

 

 

 

액세스 지정자 (= 접근제어 지시자)

 

지시자	설명
public	어디서든 접근이 가능 (외부에서도 모두 접근 가능)
private	클래스 내부에 정의된 함수에서만 접근 허용 (중요한 정보를 감출 때 사용)
protected	상속 관계에 놓여 있을 때, 유도 클래스에서의  접근 허용

 

 

 

---

객체 지향 프로그래밍(OOP) 란?

클래스를 알기위해서는 객체 지향프로그래밍의 개념을 알아야 한다.

 

먼저 wikipedia에 정의되어 있는 객체 지향 프로그래밍의 의미는 아래와 같다.

 객체 지향 프로그래밍 (Object-Oriented Programming, OOP)은 컴퓨터 프로그래밍의 패러다임 중 하나이다.
객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위,
즉 "객체" 들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다.
각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다.
객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 쉽게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.
또한 프로그래밍을 더 배우기 쉽게 하고 소프트웨어 개발과 보수를 간편하게 하며, 보다 직관적인 코드 분석을 가능하게 하는 장점이 있다.

 

 

 

 

자세한 내용은 아래 링크 참조

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B0%9D%EC%B2%B4_%EC%A7%80%ED%96%A5_%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%98%EB%B0%8D

객체 지향 프로그래밍 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

 

 

 

부가 설명

 

우리가 실생활에서 쓰는 모든 것을 '객체'라고 하며, 객체 지향 프로그래밍은 프로그램 구현에 필요한 객체를 파악하고, 각각의 객체들의 역할이 무엇인지를 정의하여 객체들 간의 상호작용을 통해 프로그램을 만드는 것을 말한다.

객체는 클래스라는 틀에서 생겨난 실체(instance)이다.

 

 

• 객체 지향 프로그래밍은 특정 개념의 함수와 자료형을 묶어서 관리할 수 있다.

• 객체지향 프로그래밍에서 모든 객체는 그 내부에 자료형(Field)과 함수(Method)가 존재한다.

• 객체지향 프로그램은 가능한 모든 물리적, 논리적 요소들을 객체로 만든다.

• 변수와 메소드를 그룹핑한 '객체'는 다른 객체로부터 높은 수준의 독립성을 갖는다.

• 개발자들은 초반에 객체를 설계할 때만 시간을 쓰고, 시간이 지날수록 중복 코드를 최대로 줄일 수 있다.

• 또한 추상적이었던 동작도 직관적으로 보이게되어 코드 가독성이 증가한다.

• 객체와 객체간에 독립성이 확립되므로 유지보수에 도움이된다.

 

 

---

객체 지향 프로그래밍의 특징 4가지

객체 지향 프로그래밍은 추상화, 캡슐화, 상속, 다형성이라는 4가지 특징을 갖추고 있다.

 

 

1. 추상화 (abstraction)

• 객체들의 공통적인 특징(기능, 속성)을 추출해서 정의하는 것을 말한다.

• 추상적인 개념에 의존하여 설계해야 유연함을 갖출 수 있다.

• 즉, 세부적인 사물들의 공통적인 특징을 파악한 후, 하나의 묶음으로 만들어내는 것이 추상화이다.

• 객체지향적 관점에서는 클래스를 정의하는 것을 추상화라고 할 수 있다.

 

 

 

2. 캡슐화 (encapsulation)

• 관련이 있는 변수와 함수를 하나의 클래스로 묶고, 외부에서 쉽게 접근할 수 없도록 은닉하는 것이다.

• 외부에서 객체를 손상시키는 일을 방지할 수 있다.                                                                                   

  -> 객체 내부의 세부적인 동작에 대한 구현을 감추는 것이다.

• 캡슐화는 높은 응집도와 낮은 결합도를 유지한다.                                                                                    

  -> 한 곳에서 변화가 일어나도 다른곳에 미치는 영향을 최소화 한다.

 

 

 

3. 상속성 (inheritance)

• 이미 정의된 상위 클래스(부모 클래스)의 모든 속성과 연산(함수, 데이터)을 하위 클래스가 물려 받는 것이다.

• 기존 코드를 재활용해서 사용함으로써 코드의 생산성을 높여준다. (적은 코드로 원하는 기능 구현)                

  -> 이미 작성된 클래스를 받아서 조금만 수정해 새로운 클래스를 생성하는 것

• But, 상속 자체를 코드의 재사용 개념으로 이해하면 안된다.

  (클래스간 결합도가 과도하게 높아져 유지보수가 어려워짐)

• 반드시 기능의 확장 관점으로써 '포함 관계'(IS-A)일 때에만 사용해야 한다.                                                 

   * IS-A : 부모 - 자식 클래스 관계처럼 포함관계를 의미한다. (ex. 고양이의 부모 클래스는 동물)                   

   * HAS-A : 한 객체가 다른 객체에 속하는 구성 관계이다. (ex. 자동차는 배터리를 가지고 있음)

• 즉, 상속은 자식 클래스를 외부로부터 은닉하는 캡슐화의 개념을 가지고 있다.

 

 

 

 

4. 다형성 (polymorphism)

• 하나의 변수 또는 함수(클래스의 객체)가 명령을 받았을 때, 상황에 따라 각자의 특성에 맞는 방식으로 동작하는 것이다.

• 동일한 명령을 각자 연결된 객체에 의존해서 해석하는 것을 뜻한다.

• 오버라이딩(Overriding)과 오버로딩(Overloading)이 있다.                                                                   

   * 오버라이딩 : 부모클래스의 메소드와 같은 이름을 사용하여 매개변수고 같되 내부 소스를 재정의 하는 것    

   * 오버로딩 : 같은 이름의 함수를 여러 개 정의한 후 매개변수를 다르게 하여 같은 이름을 경우에 따라

                     호출하여 사용하는 것

• 다형성 구현을 통해 코드를 간결하게 해주고, 유연함을 갖추게 해준다.

 

 

---

객체 지향 프로그래밍의 장점 / 단점

마지막으로 객체 지향 프로그래밍의 장단점에 대해 정리하면 다음과 같다.

 

장점

1) 코드 재사용 용이

: 모듈화된 객체, 그리고 상속을 통해 코드의 재사용을 높일 수 있다.

 

2) 생산성 향상

: 독립적인 객체를 사용함으로써 개발의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이미 생성된 클래스를 상속 받거나, 객체를 재사용, 부분 수정 등 적은 노력으로 높은 효율을 만들어낸다.

 

3) 유지보수 용이

: 프로그램 수정, 추가시에도 캡슐화 덕분에 주변 코드에 영향이 덜 가기 때문에 유지보수가 용이하다.

 

 

단점

1) 실행 속도 느림

: 전반적으로, 객체지향 언어(C++, Java)는 컴퓨터의 처리 구조와 비슷한 절차지향 언어(C언어)보다 상대적으로 실행 속도가 느리다.

 

2) 프로그램 용량이 커질 수 있음

: 객체단위로 프로그램을 많이 만들다보면, 불필요한 정보들이 들어갈 수 있는데 프로그램의 용량이 증가될 수 있다.

 

3) 설계에 많은 시간 소요

: 초기에 클래스 별, 객체별, 상속 등의 구조 등을 모두 설계해야 하기 때문에 절차지향 언어에 비해 설계 시간이 많이 든다.

 

 

 

 

---

Reference

객체지향 프로그래밍 (OOP) 이란?
객체지향 프로그래밍 제대로 이해하기
객체 지향
[C++] 클래스와 객체란 무엇인가?
[C++] 클래스(1) - 클래스란? 객체란?