C# 캡슐화, 상속(접근제한자, 프로퍼티, as, is, Object, this, base)

캡슐화 (Encapsulation)

객체안의 변수나 함수에 아무나 함부로 접근해서 변경하면 프로그램에 지장을 주는 경우가 많아지므로 그렇게 하지 못하게 하기 위해 내부 멤버를 숨겨야 함. 이렇게 하는 것이 캡슐화.

접근제한자

private : 클래스 내부에서만 접근 가능

protected : 내부에서 접근 및 파생 클래스에서만 접근 가능

public : 내부, 파생클래스, 외부에서도 접근 가능

internal : 동일 어셈블리 내에서는 public에 준한 접근 가능, 다른 어셈블리에서는 접근 불가

internal protected : 동일 어셈블리 내에서 정의된 파생클래스까지만 접근 가능

* 어셈블리는 아직 모르니 패스. (보통 private, public 으로 대부분 구현)

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace ConsoleApp2
{
    class Circle
    {
        double pi = 3.14;
        public double GetPi()
        {
            return pi;
        }
        public void SetPi(double value)
        {
            pi = value;
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //생략
        }
    }
    
}
 

Cricle 클래스에서는 pi라는 멤버변수를 은닉했다.

그러나 무조건 멤버변수를 은닉하는 것이 좋은 코드는 아니다.

멤버 변수 자체가 클래스의 고유 특성을 반영하고 있다면 외부에서 그 변수에 접근할 필요가 있기 때문.

접근 =  읽기/쓰기 즉, get/set

읽기만 가능하게 하려면 set 메서드를 없애면 됨.

get/set 을 쓸꺼면 멤버변수를 private으로 쓰는게 편하지 왜 get/set을 구현할까?

=> 멤버변수에 접근하는 부분이 코드 사방에 퍼져있으면 유지보수가 어려움. get/set하는 부분을 만들면 그부분만 수정하면 됨.

* 프로퍼티 : C#에서 get/set메서드에 대해 편리한 구문. ( != 속성(attribute)은 필드/멤버변수에 해당 )

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace ConsoleApp2
{
    class Circle
    {
        double pi = 3.14;
        //프로퍼티 이용
        public double Pi
        {
            get { return pi; }
            set { pi = value; }
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Circle c = new Circle();
            c.Pi = 3.141592; // set으로 사용
            double piValue = c.Pi; // get으로 사용
        }
    }
    
}
 

기존의 set/get을 위와같은 구문으로 쓰고 Main에서 보이는 것처럼 사용.

* 컴파일러는 프로퍼티를 보고 기존의 get/set 으로 변환해서 컴파일함.

---

상속(Inheritance)

공통적인 특징을 정의하는 부모클래스를 이용하고 자식클래스에서 부모클래스의 기능을 물려받는 식의 처리

예를들면 Notebook, Desktop, Netbook이 공통적으로 컴퓨터라는 특징이 있기때문에 컴퓨터라는 부모클래스를 만들고 추가되는 기능은 자식클래스에서 구현하는 것.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace ConsoleApp2
{
    public class Computer
    {
        bool powerOn;
        public void Boot() { }
        public void Shutdown() { }
        public void Reset() { }
    }
    public class Notebook : Computer
    {
        bool fingerScan;
        public bool HasFingerScanDevice() { return fingerScan; }
    }
    public class Desktop : Computer
    {
 
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
          //생략
        }
    }
    
}
 

사용방법은 자바의 extends와 다르게 그냥 콜론(:) 을 뒤에서 씀.

* 마찬가지로 다중 상속 불가.

powerOn이 부모클래스에서 private으로 접근제한을 뒀기때문에 자식인 Notebook에서 접근 불가

protected로 제한을 뒀으면 자식클래스에서 접근 가능

[ sealed 예약어 ]

- sealed 예약어를 클래스 앞에 붙으면 상속을 의도적으로 막을 수 있음. ex) string 타입

---

클래스에서 암시적 형변환, 명시적 형변환 (casting)

부모클래스 변수에 자식클래스 인스턴스 대입 가능

Notebook noteBook = new Notebook();
 
Computer pc1 = noteBook // 암시적 형변환 가능
pc1.Boot();
pc1.Shutdown();

반대로 부모클래스의 인스턴스를 자식 클래스 변수에 대입은 불가.

강제로 명시적 형변환을 사용할 수 있으나 실행하면 오류 발생. (컴파일은  가능)

(자식에 더 많은 멤버가 있는데 할당한 메모리에 그것들을 반영하고 있지 않을 것이다. 그런상태에서 자식클래스에만 있는 메서드를 사용하려하면 당연히 불가하니까 안됨)

대신 의도하는 경우가 있음

Notebook noteBook = new Notebook();
 
Computer pc1 = noteBook // 암시적 형변환
 
Notebook note2 = (Notebook)pc1; // 다시 본래타입으로 명시적 
note2.CloseLid();

---

as, is 연산자 *****

as는 참조형 변수에 대해서만 적용가능, 참조형 타입으로의 체크만 가능

Computer pc = new Computer();
Notebook notebook = pc as Notebook; // 형변환 가능한지 판단하고 변환하는 연산자.
// 변환이 가능하면 인스턴스 값을 반환하고 불가하면 null 
if(notebook != null)
{
    notebook.CloseLid();
}

pc(Computer)가 Notebook으로 형변환 가능하니? / 아니 / null리턴

즉, if문 실행 안됨.

(강제 형변환해서 에러를 출력하는건 내부적으로 부하가 커서 이렇게 하는게 좋음)

is 는 형변환에 대한 가능성 여부만 묻고 결과로 true/false만 리턴

int n = 5;
if( n is string )
{
    Console.WriteLine("변수 n 은 string 타입");
}
string txt = "text";
if( txt is int )
{
    Console.WriteLine("변수 txt는 int 타입");
}

둘다 실행 안됨.

* is 연산자는 참조형식뿐만아니라 값형식에도 사용 가능.

// as / is 연산자는 형변환된 인스턴스가 필요하면 as, 필요없으면 is를 사용하면 됨.

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Object는 모든 클래스의 부모클래스. 따로 명시하지않아도 자동으로 Object를 상속받음.

그래서 Object의 메서드를 사용가능하고 오버라이딩으로 변환도 가능하다.

ToString, GetType, Equals, GetHashCode 메서드를 사용가능

* 따로 공부해야함. 객체간의 비교(Equals, HashCode 충돌등)

---

클래스 내부 코드에서 객체 자신을 가리킬 수 있는 방법

this 키워드

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace ConsoleApp2
{
    class Book
    {
        string title;
        decimal isbn13;
        string author;
        public Book(string title) : this(title, 0)
        {
 
        }
        public Book(string title, decimal isbn13) : this(title,isbn13,string.Empty)
        {
 
        }
        public Book(string title,decimal isbn13, string author)
        {
            this.title = title;
            this.isbn13 = isbn13;
            this.author = author;
        }
        public Book() : this(string.Empty, 0, string.Empty)
        {
 
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
          //생략
        }
    }
    
}

: this 를 통해서 또 다른 생성자를 호출하는 구문을 사용해 초기화 관련 코드를 하나의 메서드내에서 처리하게함.

* 정적메서드에서는 this 사용불가. (당연하다)

this 의 이해는 메서드나 생성자를 호출할 때 자기 자신을 컴파일러가 매개변수로 넣어주는 것이다.

public void Close(){} 라는 메서드는 컴파일러가 public void Close(Book this){} 이렇게 넣어주는 것.

---

base

this 예약어가 클래스의 인스턴스 자체를 가리키는 것과 달리 base는 부모클래스를 명시적으로 가리키는데 사용된다.

this와 마찬가지로 base키워드가 생략된 것이나 다름 없다.

부모의 메서드를 그냥 Shutdown(); 이라고 쓰면 자동으로 base.Shutdown();으로 변경해서 부모에게 상속받은 메서드를 호출하게 되는 것.