[C++] 접근 제어자

접근 제어자

접근 제어자(Access Modifire)는 클래스의 멤버변수와 멤버함수에 대한 접근 권한을 제어하는 역할을 합니다.
외부 코드가 내부 구현에 직접 접근하지 못하게 해 데이터를 안전하게 보호하는 캡슐화의 개념 중 하나인 정보 은닉을 위해 사용합니다.
이런 방식은 코드의 안정성을 높이고 유지보수를 쉽게 해줍니다.

접근 제어자에는 public, private, protected 이렇게 세 가지가 있습니다.

public 접근 제어자를 사용해 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되며, 모든 접근을 허용합니다.

private 접근 제어자를 사용해 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되지 않으며, 클래스 외부에 대한 모든 접근을 제한합니다.
해당 멤버의 접근은 클래스의 멤버 함수만이 해당 멤버에 접근할 수 있습니다.

private는 일반적으로 멤버 변수에 사용해 데이터를 보호하고, pulbic 접근 제어자가 사용된 함수를 제공해 객체의 멤버 변수 값을 수정하거나 가져오는 등의 처리를 제공합니다.

protected 접근 제어자를 사용해 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되지 않으며, private와 비슷하게 클래스 외부의 접근을 차단하지만, 해당 클래스를 상속받은 자식 클래스 내부에서는 접근이 가능합니다.

사용법

예시는 다음과 같습니다.

#include <iostream>
#include <string>

struct Human
{
    // 기본 접근 제어자 public

    // 멤버 변수
    std::string Name;
    int Age;
};

class Animal
{
    // 멤버 변수
public:
    float Height;
private:
    float Weight;
protected:
    std::string Name;
    int Age;
};

class Dog : public Animal
{
    // 기본 접근 제어자 private

    // 멤버 변수
public:
    Dog() {};

    // Setter
    void SetHeight(float DogHeight){ Height = DogHeight; }
    
    void SetName(std::string DogName){ Name = DogName; }

    void SetAge(int DogAge) { Age = DogAge; }

    // Getter
    std::string GetName() { return Name; }

    int GetAge() { return Age; }

    void Bark()
    {
        std::cout << Name << ": Bark!" << std::endl;
    }

    void Bark()
    {
        std::cout << Name << ": Bark!" << std::endl;

        Weight = 3.f; // ERROR
    }
};

int main()
{
    Human MyHuman;
    MyHuman.Name = "스트링";
    MyHuman.Age = 5;

    Dog MyDog;
    MyDog.SetHeight(85);
    MyDog.SetName("리트리버");
    MyDog.SetAge(4);
    MyDog.Bark();

    std::cout << MyDog.GetName() << std::endl;
    std::cout << MyDog.GetAge() << std::endl;

    MyDog.Height = 50;
    MyDog.Weight = 3.f; // ERROR
    MyDog.GetAge = 10;  // ERROR
}

Human은 접근 제어자를 설정해주지 않았지만 구조체의 기본 접근 제어자가 public이기 때문에 모든 멤버 변수에 접근 할 수 있습니다.
클래스의 기본 접근 제어자는 private입니다.

Dog클래스와 같이 접근 제어자를 적어주면 그 이후의 모든 멤버 변수와 멤버 함수에 지정됩니다.

Dog의 기본 생성자는 public 접근 제어자를 사용해야 외부에서 인스턴스를 생성 할 수 있습니다.
기본 생성자는 항상 public만 사용하지는 않고 싱글톤 패턴 또는 정적 팩토리 메서드에서 private생성자를 사용하기도 합니다.
혹은 상속 관계에서 클래스를 사용한다면 protected를 사용 할 수 도 있습니다.

SetHeight, SetName, SetAge와 GetName,GetAge는 캡슐화의 일환으로 Setter와 Getter 함수라고 부릅니다.
외부에서 멤버 변수를 안전하게 접근할 수 있도록 해줍니다.

public은 외부에서 접근이 가능하기 때문에 SetHeight함수와 MyDog.Height = 50;는 문제가 없습니다. protected인 Name과 Age는 상속을 받은 클래스의 경우 접근이 가능하므로 Dog클래스 내부에서 접근이 가능합니다.

Bark함수의 Weight = 3.f;는 클래스 외부에서 private인 멤버 변수에 접근하려하기 때문에 오류가 발생합니다.
main함수의 MyDog.Weight = 3.f;는 클래스 외부에서 private인 멤버 변수에 접근하려하기 때문에 오류가 발생합니다. main함수의 MyDog.Age = 10;는 클래스 외부에서 protected인 멤버 변수에 접근하려하기 때문에 오류가 발생합니다.