이번에는 C++에서 추상 클래스와 인터페이스를 사용하는데 있어서 최적화 기술에 대해 알아보겠습니다.

추상 클래스와 인터페이스란?

추상 클래스는 반드시 파생 클래스에서 재정의해야 하는 순수 가상 함수를 포함하고 있는 클래스입니다. 이러한 함수들은 pure virtual 함수로 정의돼 있어야 합니다.

인터페이스는 순수 가상 함수들로만 이뤄진 추상 클래스이며 추가 멤버 변수나 멤버 함수를 가질 수 없습니다.

추상 클래스와 인터페이스의 사용

주로 추상 클래스와 인터페이스는 객체 지향 설계에서 다형성을 구현하는 데 사용됩니다. 파생 클래스에서 추상 클래스나 인터페이스의 순수 가상 함수를 구현함으로써 공통의 인터페이스를 제공하고 다양한 기능을 구현할 수 있게 됩니다.

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;  // Pure virtual function
    virtual void draw() const = 0;    // Pure virtual function
    virtual ~Shape() {}
};

class Circle : public Shape {
public:
    double area() const override {
        return 3.14 * radius_ * radius_;
    }

    void draw() const override {
        // Draw circle
    }

private:
    double radius_;
};

최적화 기술

C++에서 추상 클래스와 인터페이스를 사용할 때, 가상 함수 호출에 따른 오버헤드를 최소화하는 기술을 사용할 수 있습니다.

1. 인라인화:
   • 함수의 크기가 작고 간단한 경우, 컴파일러는 해당 함수를 인라인화하여 호출 오버헤드를 제거할 수 있습니다.
2. 가상 함수 테이블(VTable) 최적화:
   • 컴파일러는 가상 함수 테이블의 크기를 최소화하고 가상 함수의 호출을 최적화하는 기술을 사용할 수 있습니다.
3. 템플릿 메타프로그래밍:
   • 템플릿 메타프로그래밍을 사용하여 실행 시간에 다형성을 템플릿 인수로 대체하고 가상 함수 호출을 최적화할 수 있습니다.

마치며

추상 클래스와 인터페이스는 다형성을 구현하는 강력한 기능을 가지고 있지만, 이에 따른 가상 함수 호출 오버헤드를 최적화하는 기술을 적용하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.

참고문헌:

• Stroustrup, B. (2013). The C++ Programming Language. Addison-Wesley.