코딩 초보자도 10분 만에 이해하는 C++로 시작하는 객체지향 프로그래밍 매우 쉬운 방법
목차
- 객체지향 프로그래밍(OOP)이란 무엇인가?
- C++ 클래스와 객체: 붕어빵 틀과 붕어빵의 원리
- 객체지향의 4대 핵심 요소 쉽게 이해하기
- 캡슐화: 정보 은닉과 보호
- 상속: 코드 재사용의 마법
- 다형성: 하나의 이름, 다양한 기능
- 추상화: 복잡함을 단순하게 표현하기
- C++로 객체지향 코드 작성해보기
- 초보자를 위한 학습 팁과 마무리
객체지향 프로그래밍(OOP)이란 무엇인가?
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객체지향 프로그래밍은 단순히 코드를 순서대로 실행하는 방식에서 벗어나, 현실 세계를 프로그래밍 속으로 옮겨오는 방식입니다.
- 현실의 투영: 우리가 일상에서 접하는 자동차, 강아지, 핸드폰 등을 하나의 ‘객체’로 간주합니다.
- 상태와 행동: 객체는 자신만의 특징(데이터)과 할 수 있는 일(함수)을 가집니다.
- 구조적 사고: 프로그램을 거대한 하나의 덩어리가 아니라 독립적인 부품들의 조합으로 바라봅니다.
- 유지보수의 용이성: 문제가 생긴 부분만 수정하면 되므로 관리가 매우 편리합니다.
C++ 클래스와 객체: 붕어빵 틀과 붕어빵의 원리
C++에서 객체지향을 구현하는 가장 기본은 클래스(Class)와 객체(Object)를 구분하는 것입니다.
- 클래스 (Class)
- 객체를 만들기 위한 설계도입니다.
- 붕어빵을 찍어내는 ‘틀’과 같습니다.
- 어떤 데이터가 들어가고 어떤 기능이 필요한지 정의만 합니다.
- 객체 (Object)
- 클래스라는 설계도를 통해 실제로 메모리에 만들어진 실체입니다.
- 틀에서 찍혀 나온 실제 ‘붕어빵’입니다.
- 클래스에서 정의한 기능을 실제로 수행합니다.
- 멤버 변수와 멤버 함수
- 멤버 변수: 클래스 내부에 선언된 변수 (예: 자동차의 색상, 속도)
- 멤버 함수: 클래스 내부에 선언된 함수 (예: 주행하기, 멈추기)
객체지향의 4대 핵심 요소 쉽게 이해하기
캡슐화: 정보 은닉과 보호
캡슐화는 데이터와 그 데이터를 처리하는 함수를 하나로 묶고, 외부의 직접적인 접근을 제한하는 것입니다.
- 접근 제어자 활용:
public(공개),private(비공개),protected(보호)를 사용합니다. - 데이터 보호: 중요한 정보를 외부에서 마음대로 바꾸지 못하게 막습니다.
- 인터페이스 제공: 외부에서는 클래스가 제공하는 특정 함수를 통해서만 데이터에 접근할 수 있습니다.
- 예시: 리모컨의 내부 회로는 모르지만 버튼(인터페이스)만 눌러 조작하는 것과 같습니다.
상속: 코드 재사용의 마법
상속은 이미 만들어진 클래스의 특성을 그대로 물려받아 새로운 클래스를 만드는 것입니다.
- 기본 클래스(부모): 공통적인 특징을 가진 원본 클래스입니다.
- 파생 클래스(자식): 부모의 기능을 물려받으면서 자신만의 기능을 추가한 클래스입니다.
- 중복 제거: 똑같은 코드를 여러 번 쓸 필요가 없어 개발 속도가 빨라집니다.
- 계층 구조: 사물 간의 관계를 논리적으로 연결할 수 있습니다.
- 예시: ‘동물’ 클래스를 상속받아 ‘강아지’ 클래스와 ‘고양이’ 클래스를 만듭니다.
다형성: 하나의 이름, 다양한 기능
다형성은 같은 이름의 함수나 연산자가 상황에 따라 다르게 동작하는 성질입니다.
- 오버로딩(Overloading): 같은 이름의 함수를 매개변수만 다르게 하여 여러 개 만듭니다.
- 오버라이딩(Overriding): 부모에게 물려받은 함수를 자식 클래스에서 용도에 맞게 재정의합니다.
- 유연성 증대: 코드 한 줄로 여러 종류의 객체를 일괄 제어할 수 있습니다.
- 예시: 모든 동물이 ‘소리내기’ 기능을 가지지만, 개는 ‘멍멍’, 고양이는 ‘야옹’ 소리를 내는 차이입니다.
추상화: 복잡함을 단순하게 표현하기
추상화는 불필요한 세부 사항은 숨기고 사용자에게 필요한 핵심적인 특징만 보여주는 것입니다.
- 핵심 추출: 객체의 복잡한 내부 로직 대신 이름과 역할에 집중합니다.
- 추상 클래스: 순수 가상 함수를 사용하여 반드시 구현해야 할 목록만 정해둡니다.
- 표준화: 여러 클래스가 동일한 규격(인터페이스)을 따르게 강제할 수 있습니다.
- 예시: 운전자는 엔진의 피스톤 운동 원리를 몰라도 가속 페달만 밟으면 차가 간다는 사실만 알면 됩니다.
C++로 객체지향 코드 작성해보기
위에서 배운 개념들을 실제 C++ 문법으로 어떻게 구현하는지 단계별로 확인해 보겠습니다.
- 클래스 선언하기
class키워드를 사용하여 선언합니다.- 중괄호 끝에는 반드시 세미콜론(
;)을 붙입니다.
- 접근 제어 지정
- 일반적으로 변수는
private에, 함수는public에 위치시킵니다.
- 생성자(Constructor)
- 객체가 만들어질 때 자동으로 호출되어 초기값을 설정해주는 함수입니다.
- 클래스 이름과 동일한 이름을 사용하며 반환형이 없습니다.
- 메인 함수에서의 활용
클래스명 객체명;형태로 선언하여 사용합니다.- 도트 연산자(
.)를 사용하여 멤버 함수에 접근합니다.
초보자를 위한 학습 팁과 마무리
객체지향은 이론보다 직접 만들어보는 과정에서 더 빠르게 익힐 수 있습니다.
- 작은 것부터 만들기: 사람, 계좌, 도서 관리 시스템 등 주변의 사물을 클래스로 설계해 보세요.
- 그림 그려보기: 코드를 짜기 전에 종이에 클래스 간의 관계를 다이어그램으로 그려보는 습관이 중요합니다.
- 오류와 친해지기: 접근 제어 위반이나 상속 관련 오류를 겪어보며 캡슐화의 중요성을 체감해 보세요.
- 표준 라이브러리 활용: C++의 STL(Standard Template Library) 자체가 객체지향의 정수이므로 이를 분석해 보는 것도 좋습니다.
C++로 시작하는 객체지향 프로그래밍은 처음에는 낯설 수 있지만, 원리만 이해하면 대규모 프로그램을 설계하는 강력한 무기가 될 것입니다. 핵심 4대 요소를 머릿속에 넣고 지금 바로 간단한 클래스를 작성해 보세요.