16-5-나.중복이 안되는 경우
조금씩 다른 동작(또는 유사한 동작)을 하는 함수 여러 벌을 같은 이름으로 정의할 수 있다는 것은 아주 멋진 일이며 잘 사용하면 무척 편리하다. 그러나 오버로딩도 아무런 규칙없이 마음대로 할 수 있는 것은 아니며 일정한 규칙에 따라 중복 정의할 수 있다. 일단 다음 두 함수를 보자.
int Add(int a, int b);
int Add(int c, int d);
인수 목록이 조금 틀리게 작성되어 있지만 사실은 똑같은 함수일 뿐이다. 형식 인수의 이름은 함수의 원형에서 아무런 의미가 없기 때문에 인수의 이름이 다른 것은 중복 정의의 대상이 되지 못한다. 너무나도 상식적인 얘기이므로 쉽게 이해가 될 것이다. 이 외에도 될 것 같지만 중복 정의가 안되는 경우가 많이 있으므로 순서대로 정리해 보자.
리턴 타입만 다른 경우
함수의 리턴 타입(결국 함수의 타입)도 중복 정의의 재료가 될 수 없다. 인수 목록이 같고 리턴 타입만 다른 두 함수를 다음과 같이 정의할 수 있다고 해 보자.
int func(int a, double b);
double func(int a, double b);
이 경우 func(1, 2.3) 호출문은 과연 어떤 함수를 호출하는 것으로 해석될까? 호출부에서 리턴값을 무시해 버릴 수도 있기 때문에 리턴값으로는 호출할 함수를 구별할 수가 없다. 설사 int i=func(1, 2.3)으로 리턴값을 대입받는다 하더라도 리턴값은 함수를 호출할 때 적용되는 것이 아니라 함수가 실행을 마친 후에 적용되는 것이기 때문에 호출 시점에서 어떤 함수를 호출할 것인지를 결정하는 근거가 되지 못한다.
레퍼런스와 일반 변수
인수 목록에 레퍼런스가 전달되는 경우와 일반 변수가 전달되는 경우도 중복 정의할 수 없다.
int Add(int a, int b);
int Add(int &a, int &b)
이렇게 정의되어 있을 경우 Add(a, b)가 어떤 함수를 호출해야 하는지 결정할 수 없다. 레퍼런스를 인수로 취하는 함수의 호출부는 값 호출을 하는 함수와 형태가 동일하기 때문에 모호함이 발생한다. 레퍼런스를 인수로 취하는 함수와 일반 변수를 인수로 취하는 함수는 일단 중복 정의 자체는 가능하지만 호출할 때 에러로 처리된다.
const 지정자가 있는 경우와 없는 경우
이 경우는 중복 정의의 재료가 될 수 있다. const와 같은 부류의 지정자인 volatile도 별로 실용성은 없지만 중복 정의의 대상이다. 인수가 상수 성질을 가지는가 아닌가는 호출 시점에서 구분 가능하므로 다음 두 함수는 같은 이름으로 중복 정의할 수 있다.
int strlength(char *s);
int strlength(const char *s);
포인터가 가리키는 문자열이 상수인지 아닌지는 컴파일러가 쉽게 판단할 수 있으므로 전달되는 인수의 타입으로 호출할 함수를 결정할 수 있다. 단 포인터 자체가 상수인 경우와 그렇지 않은 경우는 구분되지 않는다.
int strlength(char * const s);
이 경우는 char *s를 취하는 인수와 동일한 함수로 취급된다. 마찬가지로 int i를 취하는 함수와 const int i를 취하는 함수도 같은 함수이므로 중복 정의할 수 없다. const 지정자와 오버로딩의 관계는 다소 복잡한데 다음 예제로 이유를 테스트해 보되 그다지 중요하지는 않으므로 꼭 이해할 필요는 없다.
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예 제 : constOverload |
#include <TurboC.h>
int strlength(char *s)
{
puts("char *");
return 0;
}
int strlength(const char *s)
{
puts("const char *");
return 0;
}
/*
int strlength(char * const s)
{
puts("const char *");
return 0;
}
//*/
void main()
{
char str1[]="1234";
const char *str2="가나다라";
char * const str3="abcd";
strlength(str1);
strlength(str2);
strlength(str3);
}
일반 포인터와 상수 지시 포인터를 받는 두 함수를 중복 정의하고 main에서 상수성이 다른 두 포인터를 만들고 이 함수를 테스트해 보았다. 함수 이름이 strlength로 되어 있어 문자열 길이를 구하는 것으로 되어 있지만 어차피 지금 관심 대상은 어떤 함수가 호출되는가이므로 실제로 길이를 조사하지는 않았다. 실행 결과는 다음과 같다.
char *
const char *
char *
str1 배열은 변경 가능한 배열이므로 char * 버전이, str2는 상수 지시 포인터이므로 const char * 버전이 호출되었다. 마지막 상수 포인터 str3은 포인터는 상수지만 그 대상체를 변경할 수 있으므로 char * 버전이 호출된다. 만약 strlength(char *s) 함수가 내부에서 s의 번지를 s++ 따위로 변경한다 하더라도 이때의 s는 어차피 지역변수일뿐이므로 실인수인 str3 상수 포인터가 변경되는 것은 아니다. 따라서 상수 포인터를 일반 포인터를 취하는 함수에게 전달하더라도 논리적으로 아무 문제가 없다.
위 예제에서 세 번째 버전인 strlength(char * const s) 함수를 정의하면 이는 에러로 처리된다. 만약 이 형식의 함수를 중복 정의하도록 허락한다면 strlength(str1) 호출이 어떤 함수를 호출해야 하는지 애매한 상황이 되고 만다. 인수로 전달된 포인터의 상수성은 함수 본체에서 이 형식 인수를 바꿀 수 있는가 아닌가를 지정할 뿐이지 실인수의 상수성과는 아무런 상관이 없으므로 호출 시점에서 어떤 함수가 정확한지 판단할 수 없는 것이다.
인수의 논리적 의미만 다른 경우
학생 인명부에서 주어진 조건으로부터 학생 한 명을 검색하는 함수를 만든다고 해 보자. 학생에 대한 검색 조건은 학과와 출석 번호로 할 수도 있고 이름과 학번으로 할 수도 있는데 검색 조건에 따라 두 함수를 중복 정의하고자 한다. 그러면 이 함수들의 원형은 다음과 같아질 것이다.
int FindStudent(char *depart, int depnum);
int FindStudent(char *name, int stnum);
이렇게 만들어 놓고 학과로 찾을 때는 FindStudent("국문과", "0512345")라고 부르고 이름으로 찾을 때는 FindStudent("김한결", "040513-4251017"); 이라고 부르고 싶은 것이다. 그러나 이 경우는 인수의 논리적인 의미가 다르다 하더라도 물리적인 타입이 동일하기 때문에 중복 정의할 수 없다. 컴파일러는 인수의 타입만 볼 뿐이지 인수의 논리적인 의미까지 알리 만무하다. "국문과"가 학과 이름인지 아니면 성이 국씨고 이름이 문과인 사람 이름인지 우매한 컴파일러가 어찌 구분하겠는가?
만약 꼭 이런 식으로 두 함수를 만들어야 한다면 인수의 순서를 바꾸거나(int, char *) 더미 인수를 하나 더 집어 넣는 식(char *, int, int)으로 해결할 수는 있다. 그러나 이렇게 되면 불편해지고 보기에도 좋지 않으므로 이런 경우는 아예 다른 이름으로 함수를 새로 만드는 것이 더 좋다.
디폴트 인수에 의해 같아질 수 있는 경우
앞 예제에서 정수 셋을 인수로 취하는 Add(int, int, int) 함수의 원형을 다음과 같이 수정한다고 해 보자. 세 번째 인수 c에 기본값 0을 주었다.
int Add(int a, int b, int c=0);
이렇게 되면 Add(1,2) 호출문이 Add(int, int) 인지 아니면 Add(int, int, 0) 인지 구분되지 않는 모호함이 생긴다. 이런 중복 정의도 정의 자체는 가능하지만 모호한 호출이 발생할 때 에러로 처리된다.
달라 보이지만 실제로 같은 타입인 경우.
컴파일러가 오버로드된 함수를 구분할 때는 인수의 타입 이름을 보는 것이 아니라 실제 타입을 검사한다. 그래서 typedef나 매크로 등으로 정의된 사용자 정의 타입들이 결국 같은 타입이 되는 경우는 중복 정의할 수 없다. 다음 예를 보자.
#define INTPTR int *
typedef int *PINT;
void func(int *p);
void func(PINT p);
void func(INTPTR p);
세 종류의 func함수가 모두 다른 인수를 취하는 것 같지만 정의된 타입의 실제 형태가 동일하기 때문에 결국 완전히 같은 함수를 세 번 중복 정의하는 것이다. 당연히 에러로 처리된다. 다음의 경우도 마찬가지이다.
void func(int *p);
void func(int p[]);
정수형 포인터나 정수 배열형이나 같은 포인터형이며 함수 내에서는 같은 타입으로 취급되므로 역시 오버로딩될 수 없다.