15. 접근 지정자

안녕하세요. 언제나 휴일, 언휴예요.
이번에는 캡슐화에 관한 문법 중에 멤버의 가시성을 설정하는 접근 지정자를 살펴보아요.

 

 

이번에는 멤버의 가시성을 설정하는 접근 지정자에 관해 알아볼게요.
C언어의 구조체는 모든 곳에서 모든 멤버를 접근할 수 있어요. 이러한 특징은 개발자가 멤버에 접근하기 쉬워서 구현하기 쉽게 생각할 수 있지만 시나리오에 맞게 데이터를 유지하는 것은 어려울 수 있어요.
 
예를 들어 설명할게요.
프로그램에서 이름, 번호, 아이큐를 멤버로 갖는 학생 형식이 있다고 가정합시다.
학생 개체는 생성할 때 이름과 번호를 부여하고 아이큐는 100으로 설정하기로 해요. 그리고 학생이 공부하면 아이큐가 공부한 시간만큼 증가하게 만들거예요. 단 아이큐는 300을 넘지 않게 하기로 해요.
그런데 학생 개체를 사용하는 곳에서 학생 구조체의 멤버에 접근할 수 있어서 “공부하다.” 기능을 호출하지 않고 직접 아이큐를 조절하면 범위를 벗어날 수 있어요. 이와 같은 버그가 발생하였을 때 이를 발견하고 수정하는데 비용이 발생하겠죠.
//Student.h
#pragma once
 
#define MAX_NAME_LEN    20
#define DEF_IQ  100 //디폴트 IQ
#define MAX_IQ 300 //최대 IQ
typedef struct Student Student;
struct Student
{
    int num;
    char name[MAX_NAME_LEN];
    int iq;
};
 
void Student_Student(Student *stu,int num, const char *name); //생성자
void Student_Study(Student *stu, int hours);//공부하다.
void Student_View(Student *stu);//학생 정보 출력
 
//Student.c
#include "Student.h"
#include <string.h>
#include <stdio.h>
void Student_Student(Student *stu,int num, const char *name)
{
    stu->num = num;
    strcpy_s(stu->name,MAX_NAME_LEN,name);
    stu->iq = DEF_IQ;
}
void Student_Study(Student *stu, int hours)
{
    printf("%s 학생 %d시간 공부하다.\n",stu->name, hours);
    if( stu->iq + hours >MAX_IQ)
    {
        stu->iq = MAX_IQ;
    }
    else
    {
        stu->iq += hours;
    }
}
void Student_View(Student *stu)
{
    printf("번호:%d, 이름:%s, 아이큐:%d\n",stu->num,stu->name,stu->iq);
}
 
//Program.c
#include "Student.h"
int main()
{
    Student stu;
    Student_Student(&stu,34,"홍길동");
    Student_View(&stu);
    Student_Study(&stu,50);
    Student_View(&stu);
    stu.iq += 300; //멤버에 직접 접근하여 값을 설정
    Student_View(&stu);
    return 0;
}
 
▷실행 결과
번호:34, 이름:홍길동, 아이큐:100
홍길동 학생 50시간 공부하다.
번호:34, 이름:홍길동, 아이큐:150
번호:34, 이름:홍길동, 아이큐:450
 
위 예제에서 main 함수에서 직접 학생의 멤버 iq에 접근하여 설정하지 않고 Student_Study 함수를 사용했다면 학생의 IQ는 최대값을 넘지 않아요. 결국 C언어에서는 어디에서나 구조체의 멤버에 접근할 수 있어서 발생한 버그예요.
 
C++언어에서는 멤버의 가시성을 설정하는 접근 지정자 문법을 제공하고 있어요.
 
class 정의할 때 private, protected, public 키워드와 콜론(:)을 지정하여 이 후의 작성한 멤버의 가시성을 설정할 수 있어요.
private 접근 지정은 형식 내부에서만 접근할 수 있습니다.
public은 모든 곳에서 멤버에 접근할 수 있습니다.
protected는 파생 형식에서도 접근할 수 있습니다. 이 부분은 상속을 다루면서 설명하기로 해요.
클래스는 디폴트 가시성이 private이고 구조체는 public입니다.
 
class Student
{
    int num;
    string name;
    int iq;
public:
    Student(int _num,string _name);
    void Study(int hour);
    void View();
};
 
클래스의 디폴트 접근 지정은 private입니다. 위처럼 정의하면 num과 name, iq는 디폴트로 접근 지정합니다.
그리고 public: 지정한 뒤에 세 개의 멤버는 접근 지정이 public입니다.
따라서 형식 외부에서 num, name, iq 멤버에 접근할 수 없어요. 

 

다음의 코드는 C++언어에서 접근 지정을 통해 신뢰성을 강화한 코드입니다. 멤버 iq의 접근 지정을 디폴트인 private으로 설정하여 형식 외부에서 접근할 수 없게 만들었어요.
아직 멤버 메서드 캡슐화를 다루지 않은 상태여서 모두 이해할 수는 없지만 코드를 한 번 보시고 따라서 작성 및 분석해 보세요.
//Student.h
#pragma once
#include <string>
using namespace std;
 
#define DEF_IQ  100 //디폴트 IQ
#define MAX_IQ 300 //최대 IQ
 
class Student
{
    int num;
    string name;
    int iq;
public:
    Student(int _num,string _name);
    void Study(int hour);
    void View();
};
 
 
//Student.cpp
#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;
 
Student::Student(int _num,string _name)
{
    num = _num;
    name = _name;
    iq = DEF_IQ;
}
void Student::Study(int hour)
{
    cout<<name<<" 학생 "<<hour<<"시간 공부하다."<<endl;

    if( iq + hours >MAX_IQ)
    {
        iq = MAX_IQ;
    }
    else
    {
        iq += hours;
    }
}
void Student::View()
{
    cout<<"번호:"<<num<<", 이름:"<<name<<", 아이큐:"<<iq<<endl;
}
 
//Program.cpp
#include "Student.h"
int main()
{
    Student stu(34,"홍길동");
    stu.View();
    stu.Study(50);
    stu.View();
    //stu.iq += 300; //private 접근 지정한 멤버는 형식 외부에서 접근 못 함
    stu.View();
    return 0;
}
 
▷실행 결과
번호:34, 이름:홍길동, 아이큐:100
홍길동 학생 50시간 공부하다.
번호:34, 이름:홍길동, 아이큐:150
번호:34, 이름:홍길동, 아이큐:150