단일 상속
일반적인 상속 형식인 "단일 상속"에서 클래스에는 기본 클래스가 하나만 포함됩니다. 다음 그림에 나와 있는 관계를 살펴보십시오.
간단한 단일 상속 그래프
.gif "기본 single_inheritance 그래프")
그림에 나와 있는 일반적인 관계에서 구체적인 관계로의 진행 방식을 잘 살펴보십시오. 대부분의 클래스 계층 구조 디자인에서 확인할 수 있는 또 다른 공통적인 특성은, 파생 클래스와 기본 클래스 간에 "일종의" 관계가 있다는 것입니다. 그림에서 Book은 일종의 PrintedDocument이고 PaperbackBook은 일종의 book입니다.
그림에서 확인할 수 있는 또 한 가지 사항은, Book이 PrintedDocument에서 파생 클래스인 동시에 기본 클래스라는 것입니다(PaperbackBook이 Book에서 파생됨). 이러한 클래스 계층 구조의 기본적인 선언이 다음 예제에 나와 있습니다.
// deriv_SingleInheritance.cpp
// compile with: /LD
class PrintedDocument {};
// Book is derived from PrintedDocument.
class Book : public PrintedDocument {};
// PaperbackBook is derived from Book.
class PaperbackBook : public Book {};
PrintedDocument는 Book의 "직접 기본" 클래스로 간주되며 PaperbackBook의 "간접 기본" 클래스입니다. 이 두 클래스 간의 차이점은 직접 기본 클래스의 경우 클래스 선언의 기본 목록에 표시되지만 간접 기본 클래스는 표시되지 않는다는 것입니다.
각 클래스가 파생되는 기본 클래스는 파생 클래스의 선언 이전에 선언됩니다. 기본 클래스에 대한 전방 참조 선언만을 제공하는 것으로는 부족하며 완전한 선언을 제공해야 합니다.
위의 예제에서는 액세스 지정자 public을 사용합니다. 공용 상속, 보호된 상속 및 전용 상속의 의미에 대한 설명은 멤버 액세스 제어에 나와 있습니다.
다음 그림과 같이 클래스 하나를 여러 특정 클래스의 기본 클래스로 사용할 수 있습니다.
방향이 있는 비순환 그래프 샘플
.gif "전달된 비순환 그래프")
위의 다이어그램에 나와 있는 "DAG"("방향이 있는 비순환 그래프")에서 일부 클래스는 파생 클래스 두 개 이상의 기본 클래스입니다. 그러나 그 반대의 경우는 성립하지 않습니다. 즉, 지정된 파생 클래스의 직접 기본 클래스는 하나뿐입니다. 그림의 그래프는 "단일 상속" 구조체를 나타냅니다.
참고
방향이 있는 비순환 그래프는 단일 상속만을 고유하게 나타내지 않습니다.즉, 다중 상속 그래프를 나타내는 데 사용되기도 합니다.이 항목에 대해서는 다중 상속에서 설명합니다.
상속에서 파생 클래스는 기본 클래스의 멤버와 새로 추가하는 멤버를 포함합니다. 따라서 파생 클래스는 기본 클래스의 멤버를 참조할 수 있습니다(해당 멤버가 파생 클래스에서 다시 정의되는 경우는 제외). 이러한 멤버가 파생 클래스에서 다시 정의된 경우에는 범위 결정 연산자(::)를 사용하여 직접 또는 간접 기본 클래스의 멤버를 참조할 수 있습니다. 다음 예제를 고려해 보십시오.
// deriv_SingleInheritance2.cpp
// compile with: /EHsc /c
#include <iostream>
using namespace std;
class Document {
public:
char *Name; // Document name.
void PrintNameOf(); // Print name.
};
// Implementation of PrintNameOf function from class Document.
void Document::PrintNameOf() {
cout << Name << endl;
}
class Book : public Document {
public:
Book( char *name, long pagecount );
private:
long PageCount;
};
// Constructor from class Book.
Book::Book( char *name, long pagecount ) {
Name = new char[ strlen( name ) + 1 ];
strcpy_s( Name, strlen(Name), name );
PageCount = pagecount;
};
Book의 생성자(Book::Book)는 데이터 멤버 Name에 액세스할 수 있습니다. 프로그램에서는 Book 형식 개체를 만들어 다음과 같이 사용할 수 있습니다.
// Create a new object of type Book. This invokes the
// constructor Book::Book.
Book LibraryBook( "Programming Windows, 2nd Ed", 944 );
...
// Use PrintNameOf function inherited from class Document.
LibraryBook.PrintNameOf();
위의 예제에 나와 있는 것처럼 클래스 멤버와 상속된 데이터 및 함수는 동일하게 사용됩니다. 클래스 Book의 구현에서 PrintNameOf 함수를 다시 구현해야 하는 경우 Document 클래스에 속하는 함수는 범위 결정(::) 연산자를 통해서만 호출할 수 있습니다.
// deriv_SingleInheritance3.cpp
// compile with: /EHsc /LD
#include <iostream>
using namespace std;
class Document {
public:
char *Name; // Document name.
void PrintNameOf() {} // Print name.
};
class Book : public Document {
Book( char *name, long pagecount );
void PrintNameOf();
long PageCount;
};
void Book::PrintNameOf() {
cout << "Name of book: ";
Document::PrintNameOf();
}
액세스 가능하며 명확한 기본 클래스가 있으면 파생 클래스에 대한 참조 및 포인터를 암시적으로 해당 기본 클래스에 대한 참조 및 포인터로 변환할 수 있습니다. 다음 코드에서는 포인터를 사용하여 이 개념을 보여 줍니다. 참조에도 동일한 원칙이 적용됩니다.
// deriv_SingleInheritance4.cpp
// compile with: /W3
struct Document {
char *Name;
void PrintNameOf() {}
};
class PaperbackBook : public Document {};
int main() {
Document * DocLib[10]; // Library of ten documents.
for (int i = 0 ; i < 10 ; i++)
DocLib[i] = new Document;
}
위의 예제에서는 여러 가지 형식이 작성됩니다. 그러나 이러한 형식은 모두 Document 클래스에서 파생되므로 Document *로의 암시적 변환이 수행됩니다. 따라서 DocLib는 여러 종류의 개체를 포함하는 "유형이 다른 목록", 즉 개체의 형식이 서로 다를 수 있는 목록입니다.
Document 클래스는 PrintNameOf 함수를 포함하므로 도서관에 있는 각 책의 이름을 인쇄할 수 있습니다. 그러나 Book의 페이지 수, HelpFile의 바이트 수 등 문서 형식과 관련된 일부 정보는 생략될 수 있습니다.
참고
기본 클래스를 강제로 적용하여 PrintNameOf와 같은 함수를 구현하는 방식은 최적의 디자인이 아닌 경우가 많습니다.이 방식 대신 사용할 수 있는 다른 디자인은 가상 함수에 나와 있습니다.