29-2.상속의 특성

29-2-가.C++ 상속의 특성

객체 지향이라는 똑같은 이론에 기반하더라도 각 언어별로 상속을 구현하는 방법과 수준에는 다소 차이가 있다. C++언어의 상속은 대체로 세 가지 정도로 특징을 요약할 수 있다.

하나의 기반 클래스로부터 여러 개의 클래스를 파생시킬 수 있다. 세포라는 기본적인 속성과 호흡한다, 번식한다 등의 동작을 가지는 생물로부터 동물을 파생시켜 움직인다는 동작을 추가할 수 있다. 동물은 생물의 모든 특성을 가지기 때문에 이런 파생이 가능하다. 마찬가지로 생물로부터 식물이나 미생물도 파생 가능한데 둘 다 생물의 일종이 틀림없기 때문이다.

이렇게 되면 동물, 식물, 미생물은 공동의 조상인 생물로부터 물려받은 속성과 동작을 공유하게 된다. 물론 각 파생 클래스는 기반 클래스로부터 물려받은 속성 외에 각기 다른 속성들을 추가로 정의할 수 있다. 예를 들어 동물은 척추 유무, 심장의 구조, 이동한다, 먹는다가 추가될 것이고 식물은 떡잎의 개수, 광합성한다 등의 속성과 동작이 추가될 것이다.

하나의 클래스로부터 파생될 수 있는 클래스의 개수에 제한이 없을 뿐만 아니라 파생의 깊이에도 제한이 없다. 파생된 클래스로부터 새로운 클래스를 얼마든지 파생시킬 수 있다. 생물로부터 상속받은 동물은 포유류라는 새로운 클래스를 파생시킬 수 있으며 포유류는 또한 영장류의 부모가 될 수 있다.

각 파생 관계의 아래쪽으로 내려올수록 더 많은 속성과 동작이 정의될 것이다. 파생 관계의 위쪽에 있는 클래스는 속성을 몇 개 가지지 않는 일반적인 사물을 표현하며 포괄하는 범위가 넓은 반면 아래쪽에 있는 클래스일수록 점점 더 특수하고 구체적인 사물을 표현한다. 파생을 많이 할수록 더 많은 속성과 동작이 정의되므로 점점 특수해진다.

기반, 파생 클래스 또는 부모, 자식이라는 용어는 상대적인 개념이다. 한 클래스가 상속 관계의 중간에 있다면 이 클래스는 부모에 대해서는 자식이지만 또한 자신의 자식에 대해서는 부모가 된다. 위 예에서 포유류는 동물에 대해서는 자식이지만 영장류에 대해서는 부모라고 할 수 있다. 상속 관계의 위쪽에 있는 클래스를 선조 또는 조상이라고 하며 아래쪽에 있는 클래스를 후손이라고 표현하기도 한다. 또한 최상위의 클래스를 루트라고 한다.

부모와 자식 클래스의 관계를 IS A 관계라고 하는데 이는 자식 클래스가 일종의 부모 클래스라는 뜻이다. 예를 들어 동물은 생물의 일종이며 포유류는 또한 동물의 일종이라고 할 수 있다. IS A라는 용어는 영문의 is a를 의미하는데 "동물은 일종의 생물이다."를 영어로 animal is a creature라고 표현하기 때문이다. 그러나 역관계는 성립하지 않는데 동물은 생물이지만 생물이라고 해서 다 동물이라고 할 수는 없다.

비록 자주 사용되지는 않지만 C++은 두 개 이상의 클래스로부터 새로운 클래스를 파생시킬 수 있는데 이를 다중 상속이라고 한다. 이때 파생되는 클래스는 기반 클래스들의 모든 속성을 물려받는다. 사람이 엄마와 아빠의 속성을 동시에 물려받는 것과 마찬가지이다. 다중 상속에 의해 여러 개의 클래스가 복잡한 상속 관계를 구성하는 그래프가 만들어지는데 이렇게 되면 상속 계층이 너무 복잡해져서 잘 사용되지 않는다.

이 외에도 상속에 대한 또 다른 제약으로 기본 타입으로부터의 상속은 허가되지 않는다는 규칙이 있다. 즉, class MyInt : public int { } 식으로 기본 타입인 int를 상속받아 새로운 클래스를 만들 수는 없다는 너무 너무 상식적인 얘기이다. int 같은 시스템 내장 타입은 클래스와 똑같이 취급되기는 하지만 실제로 클래스 선언문이 존재하는 것은 아니므로 기반 클래스로 사용할 수 없다. 다중 상속을 제외할 경우 클래스간의 계층 관계는 보통 트리 형태로 그릴 수 있다.

이렇게 그려진 클래스간의 관계 일람표를 클래스 계층도(Class Hierarchy Chart)라고 하는데 상용 라이브러리의 클래스 계층도는 이보다 훨씬 더 복잡하다. MFC의 클래스 계층도에는 수백개의 클래스들이 그려져 있다. 여러분들도 다음에 MFC를 공부하게 되면 원하든 원치않든 클래스 계층도를 외우게 될 것이다.