007. 클래스의 꽃이라 불리우는 다형성을 이용하자.

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지금까지 배운 클래스에 대한 개념은 그저 형태뿐이었다.
여기서 배울 다형성을 이용해야만이 객체지향적인 프로그래밍을 하고 있다고 자신있게 말할 수 있는 것이다.
이전 글에서 가상함수에 대해서 완벽히 이해를 했다면 다형성을 이해하는 것도 그다지 어렵지 않다.
아래 코드를 보고 다형성에 대해서 이해하고 다형성이 왜 클래스의 꽃이라고 불리우는지 느껴보자.

// 다형성이란, 하나의 객체가 다양한 형태의 특성을 가진다는 의미이다.
// 다형성은 (1) 부모 클래스의 포인터는 자식 클래스의 인스턴스를 가리킬 수 있다는 특성과 (2)가상함수를 이용하여 부모 클래스의 포인터를 통해 자식 클래스의 함수를 호출할 수 있다는 특성을 모두 활용하여 구현하게 된다.
// 다형성에서의 부모 클래스는 일반적인 상속관계에서처럼 자식 클래스가 가지는 공통 기능을 위한 존재가 아니라 단지, 자식 클래스들이 어떠한 기능을 가지고 있는지를 정의하는 껍데기에 불과하다.
// 다양한 형태의 자식 클래스들을 만들고 이들 함수의 이름을 모두 통일시키면 부모 클래스의 포인터 하나로 모든 자식 클래스의 기능을 사용할 수 있게 된다. 이게 바로 한가지 타입의 변수로 다양한 기능을 가진 객체를 구현하는 다형성의 원리이다.

// 아래 코드를 다형성을 이용하지 않고 구현하려면 자식 클래스의 종류별로 배열을 따로 만들어서 처리해야 하지만, 아래와 같이 다형성을 이용하여 구현하면 하나의 배열로 모두 처리할 수 있게 된다.


#include 
using namespace std;

class Mammal
{
public:
	Mammal():itsAge(1) { }
	virtual ~Mammal() { }
	virtual void Speak() const 
	{ 
		cout << "Mammal speak!\n"; 
	}
protected:
	int itsAge;
};

class Dog : public Mammal
{
public:
	void Speak() const { cout << "Woof!\n"; }
};

class Cat : public Mammal
{
public:
	void Speak() const { cout << "Meow!\n"; }
};

class Horse : public Mammal
{
public:
	void Speak() const { cout << "Winnie!\n"; }
};

class Pig : public Mammal
{
public:
	void Speak() const { cout << "Oink!\n"; }
};

void main()
{
	// 5개의 클래스(Mammal, Dog, Cat, Horse, Pig)를 만든다.
	// 각각의 클래스는 모두 Speak()함수를 가지고 다음과 같은 소리를 낸다.
	// Mammal : Mammal speak!
	// Dog : Woof!
	// Cat : Meow!
	// Horse : Winnie!
	// Pig : Oink!
	// 배열을 이용하여 5개의 객체를 만들기 위해서 사용자로부터 "(1)dog (2)cat (3)horse (4)pig: "와 같은 입력을 5번 받아 그에 해당하는 객체를 생성한다.
	// 만약, 잘못된 숫자를 입력하면 mammal객체를 생성한다.
	// 5개의 객체를 모두 생성한 후 화면에 해당 객체의 speak()함수를 호출한다.

	// 1. Mammal타입의 포인터 변수 5개를 생성.
	// 2. 사용자로부터 "(1)dog (2)cat (3)horse (4)pig: "와 같은 입력을 5번 받아
	//    5개의 포인터 변수에 번호에 해당하는 객체를 생성.
	//    (1,2,3,4이외의 숫자는 Mammal객체로 생성.)
	// 3. 위에서 생성한 5개의 객체의 Speak()함수를 호출.
	// 4. 위에서 생성한 5개의 객체를 소멸.

	Mammal* theArray[5];

	int choice;
	for ( int i = 0 ; i<5 ; i++ )
	{
		cout << "(1)dog (2)cat (3)horse (4)pig: ";
		cin  >> choice;
		switch (choice)
		{
		case 1: theArray[i] = new Dog;
			break;
		case 2: theArray[i] = new Cat;
			break;
		case 3: theArray[i] = new Horse;
			break;
		case 4: theArray[i] = new Pig;
			break;
		default: theArray[i] = new Mammal;
		}
	}

	for ( int i=0 ; i<5 ; i++ )
		theArray[i]->Speak();

	for ( int i=0 ; i<5 ; i++ )
		delete theArray[i];
}

아래 코드는 다형성을 이용할 때 헷갈릴 수 있는 부분에 대한 예제이다.
보통 다형성을 이용하다 보면 객체를 함수에 전달하거나 다른 변수에 대입하게 될 때, 어떠한 결과가 발생할 지 헷갈릴 수 있다.
아래 코드를 실행해보고 완벽히 이해한다면, 다형성을 이용함에 있어서 헷갈리지 않고 자신있게 코드를 작성할 수 있게 된다.

#include 
using namespace std;

class Mammal
{
public:
	Mammal():itsAge(1) {}
	virtual ~Mammal() {}
	virtual void Speak() const { std::cout << "Mammal speak!\n"; }
protected:
	int itsAge;
};

class Dog : public Mammal
{
public:
	void Speak() const { std::cout << "Woof!\n"; }
};

class Cat : public Mammal
{
public:
	void Speak() const { std::cout << "Meow!\n"; }
};

void ValueFunction (Mammal MammalValue)
{
	MammalValue.Speak();
}
void PtrFunction (Mammal * pMammal)
{
	pMammal->Speak();
}
void RefFunction (Mammal & rMammal)
{
	rMammal.Speak();
}

void main() 
{
	Mammal* ptr = new Cat;

	PtrFunction(ptr);
	RefFunction(*ptr);
	ValueFunction(*ptr);
	delete ptr;

	cout << "-------------------------" << endl;

	Dog star;
	Mammal* ptr2 = &star;
	ptr2->Speak();
	Mammal& refdog = star;
	refdog.Speak();
	Mammal val = star;
	val.Speak();
}