Park Wooseong

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합성

합성이란, 어떤 타입의 객체들이 그와 다른 타입의 객체들을 포함하고 있을 경우에 성립하는 그 타입들 사이의 관계를 말한다.

이를테면 다음과 같다.

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// [코드 38-1]
class Address {...};
class PhoneNumber {...};
class Person {
public:
    ...
private:
    std::string name;
    Address address;
    PhoneNumber voiceNumber;
    PhoneNumber faxNumber;
}

합성의 의미

public 상속의 의미가 is-a(~는 ~의 일종이다) 라고 공부했다.

합성 역시 의미를 갖고 있는데

has-a (~는 ~를 가짐) 을 뜻할 수도 있고 is-implemented-in-terms-of(~는 ~를 써서 구현됨)을 뜻할 수도 있다.

뜻이 두 개인 이유는 소프트웨어 개발에서 대하는 영역(domain)이 두 가지이기 때문이다.

객체 중에는 일상생활에서 볼 수 있는 사물을 본 뜬 것들이 있는데 (ex. 사람, 이동수단, 비디오 프레임) 이런 객체는 소프트웨어의 응용 영역(application domain) 에 속한다. 객체 합성이 응용 영역의 객체들 사이에서 일어나면 has-a 관계이다.

응용 영역에 속하지 않는 나머지들은 버퍼, 뮤텍스, 탐색 트리 등 순수하게 시스템 구현만을 위한 인공물이다. 이런 종류의 객체가 속한 부분은 소프트웨어의 구현 영역(implementation domain) 이라고 한다. 객체 합성이 구현 영역에서 일어나면 is-implemented-in-terms-of 관계를 나타낸다.

[코드 38-1]의 경우는 has-a관계이다. (Person has a name…)

is-a vs is-implemented-in-terms-of

is-a

중복 원소가 없는 집합체를 나타내고 저장 공간도 적게 차지하는 클래스의 템플릿이 하나 필요하다고 가정하자.

표준 라이브러리의 set 템플릿이 적당하지 않아 새로 만드려고 한다.

연결 리스트를 활용하기 위해 표준 라이브러리의 list 템플릿을 재사용하려고 한다. 그리하여 Set<T> 는 list<T> 로부터 상속을 받는다. 실제로 Set 객체는 list의 일종(is-a)이 되고 다음 코드를 선언한다.

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template<typename T> // Set을 만든답시고 list를 잘못쓰는 방법
class Set: public std::list<T> {...};

하지만 이 코드는 틀렸다, D, B 사이에 is-a 관계가 성립하면 B에서 참인 것들이 전부 D에서도 참이어야 한다. 하지만 list 객체는 중복 원소를 가질 수 있지만 Set 객체는 원소가 중복되면 안된다.

따라서 Set과 list는 is-a 관계가 아니다.

is-implemented-in-terms-of

Set 객체는 list 객체를 써서 구현되는(is implemented in terms of) 형태의 설계가 가능하다.

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template<class T>   // Set을 만드는 데 list를 제대로 쓰는 방법
class Set {
public:
    bool member(const T& item) const;
    void insert(const T& item);
    void remove(const T& item);
    std::size_t size() const;
private:
    std::list<T> rep;   // Set 데이터의 내부 표현부
}

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template<typename T>
bool Set<T>::member(const T& item) const
{
    return std::find(rep.begin(), rep.end(), item) != rep.end();
}
 
template<typename T>
void Set<T>::insert(const T& item)
{
    if (!member(item)) rep.push_back(item);
}
 
template<typename T>
void Set<T>::remove(const T& item)
{
    typename std::list<T>::iterator it =
        std::find(rep.begin(), rep.end(), item);
 
    if (it !+ rep.end()) rep.erase(it);
}
 
template<typename T>
std::size_t Set<T>::size() const
{
    return rep.size();
}

Scott Meyers, 『Effective C++』, 곽용재 옮김, 프로텍 미디어(2015), p275-278

참고