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4-2 friend 연산자 함수
가. 클래스와 기존 데이터의 연산
이번에는 Time 클래스에서 사용된 + 연산자의 인수를 바꾸어서 시간끼리가 아
닌 특정 시간에 정수값을 더하는 연산자를 작성해보자. 연산이 꼭 같은 종류의
데이터 타입끼리만 이루어지라는 법은 없다.
#include <stdio.h>
#include <iostream.h>
class Time {
protected:
int hour,min,sec;
public:
void settime(int h,int m,int s) {
hour=h;
min=m;
sec=s;
return;
}
void outtime();
Time operator +(int);
};
Time Time::operator +(int i) // 시간과 정수를 더하는 연산자
{
sec +=i; // 초를 먼저 더함
while (sec>60) { // 초의 자리넘침을 분으로 넘긴다.
min++;
sec-=60;
}
while (min>60) { // 분의 자리넘침을 시간으로 넘긴다.
hour++;
min-=60;
}
hour %= 12;
return (*this); // 연산 결과인 객체를 리턴한다.
}
void Time::outtime(void)
{
cout << endl << "time is " << hour << " hour " << min
<< " minute " << sec << " second." << endl;
}
void main()
{
Time a;
a.settime(2,12,23);
a.outtime();
a=a+88;
a.outtime();
}
일단 연산자 함수의 인수가 바뀌었다. Time형의 객체를 인수로 받아들이는 것
이 아니라 더할 시간을 초 단위의 정수값으로 입력받았다. 연산자 함수 +의 내
부도 적당한 형태로 수정되었다. 인수 n이 초를 의미하므로 객체의 sec와 덧셈
을 먼저 하며 sec의 자리넘침에 의해 분과 시가 변경되도록 하였다. 자리넘침
을 check하는 부분도 if문에서 while문으로 바뀌었다.
시간끼리의 덧셈에서는 자리넘침이 기껏해야 1번밖에 일어날 수가 없다. 59초
에 59초를 더해봐야 분단위가 증가해야 할 수는 1분밖에 안된다. 하지만 초 단
위만으로 시간을 더할 때는 60초 이내만 더해진다는 보장이 없으며 현재 시간
에 200초를 더하라든가 3000초를 더하라든가 하는 표현이 가능해야 하기 때문
에 자리넘침이 없을 때까지 여러 번 체크해주어야 한다.
이 예제에서는 자리넘침을 체크하기 위해 while 루프를 사용하였는데 루프는
더해지는 정수값이 크면 속도가 떨어지므로 다음과 같은 코드를 써서 좀더 빠
른 속도를 낼 수 있다.
long temp;
temp=hour*3600+min*60+sec+i;
sec=temp%60;
min=(temp/60)%60;
hour=(temp/3600)%12;
임시 변수 temp를 사용하여 현재 시간을 초 단위로 바꾼 후에 초로부터 시,
분, 초를 분리해내는 방법이다. 더해지는 정수값이 클 경우는 루프를 여러 번
돌게 되므로 실행 속도가 느려지게 되는데 이런 연산식에 의해 루프를 여러 번
실행하는 것을 방지할 수 있다. 하지만 더해지는 초가 작을 경우에는 오히려
이런 방법이 더 느려질 수도 있으므로 어떤 방법을 쓰는가는 상황에 따라 적절
하게 선택하면 될 것이다.
나. friend 함수
시간과 정수를 더하는 예제를 다시 한번 더 살펴보자. 연산자 함수를 호출하
는 부분이 a=a+88;로 되어 있다. 덧셈은 교환 법칙이 성립하므로 a=a+88;이 가
능하다면 논리상 a=88+a;도 가능해야 한다. 그러나 멤버 함수로 정의된 연산자
함수에서는 이것이 불가능하다.
a=a+88을 함수 호출 구문으로 고치면 a=a.operator +(88)이 된다. a 객체에
정의되어 있는 멤버 연산자 함수 +를 인수 88을 사용하여 호출하게 되며 멤버
함수가 정의되어 있으므로 아무런 문제없이 연산이 이루어진다. a=88+a를 함수
호출 구문으로 고치면 a=88.operator +(a)가 된다.
곧, operator +가 88이라는 객체가 소속되어 있는 클래스(int)의 멤버 함수라
는 얘기가 되는데 int라는 클래스에 정의되어 있는 + 연산자는 Time형의 객체
를 피연산자로 취해 덧셈을 할 수 있는 능력이 없다. a=88+a;를 그대로 쓰다가
는 Illegal structure operation error가 발생한다. 그렇다고 해서 수학에서
성립하는 덧셈 연산의 교환법칙을 무시할 수도 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 객체에서 호출되는 멤버 연산자 함수가 아
닌 클래스 외부에 독립적으로 존재하는 연산자 함수가 필요하다. 연산자 함수
가 멤버 함수일 경우는 이 함수를 호출하는 객체가 자동으로 첫번째 피연산자
가 되어 버리기 때문에 연산자 함수를 클래스 내부에 두어서는 문제를 해결할
수 없다. 클래스 외부에 존재하면서도 클래스 내부의 멤버를 Access하는 권한
을 갖기 위해서는 이러한 연산자 함수가 friend로 선언되어야 한다.
friend로 선언된 연산자 함수는 클래스 소속이 아니며 객체에 의해 호출되는
것이 아니므로 피연산자를 임의의 데이터형으로 가질 수 있다. 또한 호출하는
객체가 피연산자가 되어 주지 않으므로 연산자가 가져야 할 고유의 피연산자
개수 만큼의 인수를 가져야 한다. 즉 이항 연산자는 두 개의 인수를, 단항 연
산자는 한 개의 인수를 꼭 가져야 한다. 다음 예제를 보자.
다음