3장 객체-지향 프로그래밍 언어

3.1 객체-지향 개념

객체 지향 : 동기 프로그램에서 실세계 객체들을 시뮬레이션

객체 객체 예: 은행 계좌 데이터 – 객체에 대한 데이터 연산 혹은 동작들 - 할(될) 수 있는 것 계좌 번호 현재 잔액 연산 혹은 동작들 - 할(될) 수 있는 것 예: 은행 계좌 계좌 번호 현재 잔액 입금 가능 출금 가능

객체와 클래스 객 체 클래스 Class = 객체의 정의 혹은 타입 (a type of Object) 프로그램 객 체 Object = 데이터 + 관련 연산들(메쏘드 혹은 동작들) 클래스 Class = 객체의 정의 혹은 타입 (a type of Object) 프로그램 Program = 클래스들의 집합 Program 실행 = 서로 협력하는 객체들의 집합 (a set of Objects invoking each other Methods)

클래스 객체에 대한 정의 클래스는 객체에 대한 타입 실체화(Instantiation) 데이터(필드 변수들) 정의 데이터(필드 변수들) 정의 관련 연산들(메쏘드들) 정의 클래스는 객체에 대한 타입 객체는 어떤 클래스 타입으로 선언 객체는 어떤 클래스의 실체(instance)이다. 실체화(Instantiation) 클래스로부터 객체를 생성하는 것

클래스의 예 Java의 클래스 필드 변수 정의 메쏘드 정의 C++의 클래스 데이터 멤버 정의 멤버 함수 정의

3.2 Java 객체 및 클래스

클래스 정의 클래스는 데이터 선언과 메소드 선언을 포함한다. Data declarations int x, y; char ch; Data declarations Method declarations

클래스 정의 클래스 정의 구문 변수, 구성자, 메쏘드를 클래스의 멤버라고 한다. class class-name { 필드 변수 선언 구성자 선언 메쏘드 선언 } 변수, 구성자, 메쏘드를 클래스의 멤버라고 한다.

클래스 정의: 예 class Account { int account_number; double balance; Account (int account, double initial) { account_number = account; balance = initial; } // constructor Account void deposit (double amount) { balance = balance + amount; } // method deposit } // class Account

Account saving = new Account (); 객체 생성 new 연산자는 클래스로부터 객체를 생성한다. Account saving = new Account (); saving는 Account 객체를 참조하는 변수 new 연산자에 의해 생성된 객체로 초기화됨. 생성된 객체에 대해 구성자를 호출하여 set-up한다.

클래스와 객체 생성 클래스로부터 객체 생성(instantiation) Account savings; 객체 savings = new Account (1, 125.89); 각 객체를 위한 기억공간이 할당됨 객체 클래스의 실체 (an instance of a class) 실체 변수(instance variable) 클래스 내에 정의된 변수로 각 객체마다 기억공간이 할당됨 한 클래스의 모든 객체들은 메쏘드를 공유

클래스 및 객체 Objects Class account_number 2908371 balance 573.21 int account_number double balance account_number balance 2908371 573.21 4113787 9211.84

구성자(Constructors) 구성자 클래스의 구성자를 꼭 정의해야 하는 것은 아니다. 특별한 메쏘드로 생성된 객체를 set up하는데 사용된다. 보통 변수를 초기화한다. 클래스와 이름이 같다 반환 값이 없으며 반환 타입도 없다. 클래스의 구성자를 꼭 정의해야 하는 것은 아니다.

구성자:예 Account 구성자는 초기값을 받아서 초기화한다. Account savings = new Account (1,125.89);

객체 참조 변수 객체 참조 변수 선언 및 객체 생성 객체가 존재하면 메쏘드 호출 가능 (점 연산자 이용) Account savings; savings = new Account (1, 125.89); 객체가 존재하면 메쏘드 호출 가능 (점 연산자 이용) savings.deposit (35.00);

객체 참조 객체 참조는 객체의 주소를 갖는다. 객체에 대한 모든 상호 작용은 객체 참조 변수를 통해서 일어난다. Chess_Piece bishop1 = new Chess_Piece(); 객체에 대한 모든 상호 작용은 객체 참조 변수를 통해서 일어난다. bishop1

배정 배정은 값을 변수에 저장한다. 기초 타입: num2 = num1; 전 num1 5 num2 12 후 num1 5 num2

참조 배정 객체 참조 변수의 경우, 객체의 주소가 배정된다. bishop2 = bishop1; 전 후 bishop1

메쏘드 선언 char calc (int num1, int num2, String message) 메쏘드 이름 매개변수 리스트 매개변수 리스트는 매개변수 타입과 이름을 나열한다. 선언된 매개변수를 형식 매개변수라고 한다. 반환 타입

메쏘드 선언 메쏘드 헤더 다음에 메쏘드 몸체가 나온다. char calc (int num1, int num2, String message) { int sum = num1 + num2; char result = message.charAt (sum); return result; } 반환 식은 반환 타입과 일치해야 한다. sum과 result는 지역 변수로 메쏘드가 호출될 때마다 생성되고 반환될 때 제거된다.

return 문 메쏘드의 반환 타입은 메쏘드가 반환하는 값의 타입을 의미한다. Return 문은 반환될 값을 명시한다. 반환 값은 반환 타입과 일치해야 한다. 값을 반환하지 않는 메쏘드는 반환 타입이 void이다.

매개변수 메쏘드가 호출될 때 실 매개변수(actual arguments) 값은 형식 매개변수에 복사된다. char calc (int num1, int num2, String message) { int sum = num1 + num2; char result = message.charAt (sum); return result; } ch = obj.calc (25, count, "Hello");

메소드 제어 흐름 obj.doIt(); main doIt helpMe helpMe();

Java에서 매개 변수 전달 매개변수를 전달할 때 실 매개변수 값이 형식 매개변수에 전달(복사)된다. 기초 타입 전달 값 전달(pass by value) 값이 복사되어 전달된다. 객체 참조 전달 참조 전달(pass by reference) 형식 매개변수는 실 매개변수와 이명이 되며 형식 매개변수와 실 매개변수는 같은 객체를 참조한다.

3.3 C++ 객체 및 클래스

C++ 클래스 C의 Struct C++의 Class 데이터(변수)들의 모음에 대한 타입 데이터 멤버와 멤버 함수들의 모음에 대한 타입 클래스는 변수를 선언하고 객체를 생성하는데 사용.

C++ 객체 클래스의 실체(instance) s는 Stack의 객체를 위한 변수 Stack s;

C++ 예 class Stack { public: char pop(); void push(char); Stack() { top = 0;} private: int top; char elements[101]; };

C++ 예 char Stack::pop() { top = top -1; return elements[top+1]; } char Stack::push(char c) { top = top +1; elements[top] = c; #include <stdio.h> main() { Stack s; s.push('!'); s.push('@'); s.push('#'); printf("%c %c %c \n", s.pop(), s.pop(), s.pop());

Members 데이터 멤버(Data members) 멤버 함수(Member functions) 클래스 내에 선언된 변수들 top, elements 멤버 함수(Member functions) 클래스 내에 선언된 함수들 push(), pop(), Stack()

구성자/소멸자 구성자(Constructor) 소멸자(Destructor) 초기화 등을 위한 특별한 멤버 함수 객체가 생성될 때 자동 실행 Stack( ) 소멸자(Destructor) 청소를 위한 자동 멤버 함수 객체가 제거될 때 자동 실행 ~Stack( )

Member의 이름 <class-name>::<member names> 이름(유효범위) 해결 연산자 :: stack::pop()

구성자를 이용한 초기화 struct Complex { float re; float im; Complex(float r, i) { re= r; im=i;} } Complex x(1,2);

C++에서 동적 할당 new T delete p T 타입의 객체 생성 새로 생성된 객체에 대한 포인터 반환

객체에 대한 포인터 C 타입의 객체를 가리키는 포인터 변수 포인터 변수 사용 this C *p; (*p).info : p->info null 포인터로 아무 객체도 가리키지 않는다 this 멤버 함수 내에서 자신(대상) 객체를 가리키는데 사용됨 호출 대상(target) 객체

구성자/소멸자: 예 class Stack { public: char pop(); void push(char); Stack(int); ~Stack(); private: int top; int size; char *elements; };

구성자/소멸자: 예 Stack::Stack(int n) { size = n; elements = new char[size]; top = 0; } Stack::~Stack() { delete elements; }

3.4 가시성 조정자 (Visibility Modifiers)

캡슐화(Encapsulation) 외부 관점에서 본 객체 객체는 자기 관리되어야 한다. 객체는 캡슐화된 개체로 서비스(즉 객체에 대한 창구)를 제공한다. 객체는 자기 관리되어야 한다. 객체의 상태는 메쏘드에 의해서 변경되어야 한다. 다른 객체가 접근하여 상태를 바꾸는 것을 어렵게 해야 한다.

캡슐화(Encapsulation) client 캡슐화된 객체는 블랙 박스로 생각할 수 있다. 객체의 사용자는 서비스를 요청할 수 있으나 서비스의 구현에 대해서는 알 수 없어야 한다. client savings deposit withdraw add_interest produce_statement

가시성 조정자: Java 가시성 조정자를 사용하여 캡슐의 가시성을 조정한다. 클래스 사용자는 멤버 함수 정의만 보면 된다. 캡슐화를 위해 오류의 지역화를 위해 클래스 사용자는 멤버 함수 정의만 보면 된다.

가시성 조정자 public private package protected 멤버 필드와 메소드는 클래스의 내외 어느 곳에서나 접근이 가능 private 클래스 내부에서만 접근 가능 package package 혹은 default는 아무 것도 기술하지 않았을 때 같은 패키지 내에서는 자유롭게 접근할 수 있으나, 패키지 외부에서는 접근할 수 없다. protected 같은 패키지 내에 있는 클래스들은 모두 접근 가능 다른 패키지의 클래스들은 이 클래스로부터 상속 받은 경우에만 접근 가능

패키지 유사한 클래스들의 모임 package package_name; 패키지 참조 패키지를 만들기 위해서 파일의 처음 부분에 다음 문장을 기술한다. package package_name; package 문장을 사용하지 않는 경우: 디폴트 패키지에 속함. 패키지 참조 패키지 내에서 클래스들은 서로 자유롭게 다른 클래스들을 참조 다른 패키지 참조는 아래와 같이 한다. import package_name.class_name; 패키지 경로는 클래스 파일의 디렉토리 경로와 같다. 예) java.awt.Graphics --> java/awt/Graphics

가시성 조정자 클래스 내부에서 접근 클래스 외부에서 접근

가시성 조정자 일반적 규칙 공용 메쏘드 지원 메쏘드 객체의 데이터는 공용으로 선언하면 안된다. 객체의 서비스(창구)를 제공하는 메쏘드로 서비스 메쏘드라고도 한다. 지원 메쏘드 서비스 메쏘드를 지원하는 메쏘드로 공용이 아니다.

가시성 조정자: C++ 공용 멤버(public members) 전용 멤버(private members) 클래스 밖에서 접근 가능 전용 멤버(private members) 선언된 클래스 내에서만 접근 가능 보호 멤버(protected members) 상속을 제외하면 전용 멤버와 같다. 자손 클래스들에서 접근 가능

메소드 중복정의(overloading) 한 클래스 내에 동일한 이름을 갖는 여러 개의 메쏘드 내부적으로 다른 작업을 하지마 의미 면에서 같다면 동일한 이름을 사용 가능 메소드 이름은 동일하지만 매개변수 개수, 순서 타입 등은 달라야 함 메쏘드의 서명(signiture) 메쏘드 이름, 매개변수의 개수, 순서, 타입 컴파일러가 서명을 이용해서 구분해서 컴파일 메소드 이름이 동일하고 서명도 동일하다면 컴파일 오류 발생 메소드의 리턴 타입은 서명에 포함되지 않음

메소드 중복정의:예 1 class Overloading { 2 public void say() { 3 System.out.println("Hello ?"); 4 } 6 public void say(String msg) { 7 System.out.println(msg); 8 } 10 public void say(String msg, int n) { 11 for(int i =0; i < n; i++) { 12 System.out.println(msg); 13 } 14 } 16 public static void main(String args[]) { 17 Overloading a = new Overloading(); 18 a.say(); 19 a.say("How are you ?"); 20 a.say("I am fine.", 3); …………...

구성자 중복정의:예 Account (int account) { 구성자를 중복정의하는 경우 account_number = account; balance = 0.0; } // constructor Account Account (int account, double initial) { balance = initial; } // constructor Account

3.5 자바의 종류

J2SE Java 2 Standard Edition 데스크 톱 환경을 위한 Java 다른 플랫폼에 대한 시작점 JVM(Java Virtual Machine) 소프트웨어 응용 범위 실행 시간: 하루 이하 빠른 시작과 빠른 실행

J2EE Java 2 Enterprise Edition 서버 응용 프로그램을 위한 Java 플랫폼 다양한 기술을 통합 Servlet과 JSP(Java Server Page) Enterprise JavaBeans(컴포넌트 기술) CORBA JDBC, XML, Java Transactions HotSpot server VM 긴 실행 시간 빠른 실행 동적 컴파일

J2ME Java 2 Micro Edition 내장형 시스템을 위한 Java 플랫폼 VM + Profile 전의 embedded Java와 personal Java를 대치 요구 사항 빠른 응답 적은 전력 사용 최소한의 네트워크 연결 넓은 범위의 내장형 시스템 지원

J2ME (Java 2 Micro Edition) Servers Workstations PCs Thin Clients Battery Powered Card HotSpot JVM KVM Card VM Java Classes Smart Card Profile CDC Foundation Class TV Screen Phone Car CLDC Core Class MIDP Kitty- Hawk DojaP J2EE J2SE J2ME (Java 2 Micro Edition) Embedded Space CVM