C++, Java에서의 업캐스팅(Upcasting), 다운캐스팅(Downcasting)

정리하다가 홀딩…

C++

업캐스팅(Upcasting)

베이스 클래스의 포인터나 참조로부터 파생 클래스의 포인터나 참조를 생성하는 과정을 업캐스팅(Upcasting)이라고 한다.
파생 클래스의 참조 또는 포인터를 기본 클래스로 변환하는 데 사용되는 업캐스팅을 의미합니다.
업캐스팅은 다운캐스팅에 비해 안전한 캐스팅입니다.
명시적 형식 변환 없이 한 클래스에서 다른 클래스로 참조를 암시적으로 캐스팅하는 공개 상속을 허용합니다.
기본적으로 업캐스팅 생성은 기본 클래스와 파생 클래스 간의 관계입니다.
업캐스팅 은 파생 클래스 참조 또는 포인터를 기본 클래스로 변환하는 것입니다.
- 즉, 업캐스팅을 통해 파생 유형을 기본 유형인 것처럼 취급할 수 있습니다.
- 명시적 유형 캐스트 없이 항상 공개 상속이 허용됩니다.
- 이것은 기본 클래스와 파생 클래스 간의 is-관계 의 결과 입니다 .
자식 개체는 부모 개체 의 모든 데이터 멤버와 멤버 기능을 상속한다는 점에서 부모 개체입니다. 따라서 부모 개체에 대해 할 수 있는 모든 작업을 자식 개체에 대해 수행할 수 있습니다. 따라서 부모 포인터(참조) 를 처리하도록 설계된 함수는 문제 없이 자식 개체 에 대해 동일한 작업을 수행할 수 있습니다. 객체에 대한 포인터를 함수 인수로 전달하는 경우에도 동일한 아이디어가 적용됩니다. 업캐스팅은 전이적 입니다. Parent 에서 Child 클래스를 파생하면 Parent 포인터 (참조)는 Parent 또는 a 를 참조할 수 있습니다.자식 개체입니다.
업캐스팅은 foo(Base 파생된 _obj ) 에서와 같이 파생 클래스 개체가 기본 클래스 개체로 값으로 전달될 때 개체 슬라이싱 을 유발할 수 있습니다 .

Base *ptr = &derived_obj;  

파생 클래스는 데이터 멤버와 멤버 함수를 포함하는 모든 기본 클래스 속성을 상속하여 기본 개체와 마찬가지로 파생 클래스 개체를 사용하여 함수를 실행할 수 있습니다.

#include <iostream>  
using namespace std;  
class Base  
{  
    public:  
        void disp()  
    {  
        cout << " It is the Super function of the Base class ";  
    }  
};  
  
class derive : public Base  
{  
    public:  
        void disp()  
        {  
            cout << "\n It is the derive class function ";  
        }  
      
};  
  
int main ()  
{  
    // create base class pointer  
    Base *ptr;  
      
    derive obj; // create object of derive class  
    ptr = &obj; // assign the obj address to ptr variable  
      
    // create base class's reference  
     Base &ref = obj;   
    // Or  
    // get disp() function using pointer variable  
      
    ptr->disp();  
    return 0;  
}  

output

It is the Super function of the Base class

다운캐스팅 (Downcasting)

다운캐스팅은 기본 클래스의 포인터 또는 참조를 파생 클래스의 포인터 또는 참조로 변환하는 업캐스팅의 반대 프로세스입니다.
기본 클래스의 개체를 파생 클래스의 개체로 수동으로 캐스팅하므로 명시적 형식 변환을 지정해야 합니다.
다운캐스팅은 대부분의 경우 is- 관계를 따르지 않습니다 .
업캐스팅만큼 안전하지 않습니다. 또한 파생 클래스는 다음과 같은 새로운 기능을 추가할 수 있습니다. 새로운 데이터 멤버와 이러한 데이터 멤버를 사용하는 클래스 멤버의 기능. 그러나 이러한 기능은 기본 클래스에 적용할 수 없습니다.
반대 프로세스인 기본 클래스 포인터(참조)를 파생 클래스 포인터(참조)로 변환하는 것을 다운캐스팅 이라고 합니다
명시적 유형 캐스트가 없으면 다운캐스팅이 허용되지 않습니다. 이 제한의 이유는 is- 관계 가 대부분의 경우 대칭이 아니기 때문입니다. 파생 클래스는 새 데이터 멤버를 추가할 수 있으며 이러한 데이터 멤버를 사용하는 클래스 멤버 함수는 기본 클래스에 적용되지 않습니다.
C++는 이 변환을 수행하는 dynamic_cast 라는 특별한 명시적 캐스트를 제공합니다 . 다운캐스팅은 파생 클래스의 개체를 항상 기본 클래스의 변수에 할당할 수 있다는 기본 개체 지향 규칙의 반대입니다. 업캐스팅에 대한 한 가지 더:
암시 적 업캐스팅 을 사용하면 기본 클래스 포인터(참조)가 기본 클래스 개체 또는 파생 클래스 개체를 참조할 수 있으므로 동적 바인딩 이 필요합니다 . 이것이 우리가 가상 멤버 함수를 가지고 있는 이유입니다.
- 포인터(참조) 유형: 컴파일 시간에 알려짐.
- 개체 유형: 런타임 까지 알 수 없음 .

Derived *d_ptr = &b_obj;  

예제

#include <iostream>  
using namespace std;  
class Parent  
{  
    public:  
        void base()  
        {  
            cout << " It is the function of the Parent class "<< endl;   
        }  
};  
  
class Child : public Parent  
{  
    public:  
        void derive()  
        {  
            cout << " it is the function of the Child class " <<endl;  
        }  
};  
  
int main ()  
{  
    Parent pobj; // create Parent's object  
    Child *cobj; // create Child's object  
      
    // explicit type cast is required in downcasting  
    cobj = (Child *) &pobj;  
    cobj -> derive();  
      
    return 0;  
}  

output

It is the function of the Child class

복합 예제

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
class Parent {  
    private:  
        int id;  
          
    public:  
        void showid ()  
        {  
            cout << " I am in the Parent class " << endl;  
            }     
};  
  
class Myson : public Parent {  
    public:  
        void disp ()  
        {  
            cout << " I am in the Myson class " << endl;  
        }  
};  
  
int main ( int argc, char * argv[])  
{  
    // create object of the Parent class  
    Parent par_obj;  
      
    // create object of the Myson class  
    Myson my_obj;  
      
    // upcast - here upcasting can be done implicitly  
    Parent *ptr1 = &my_obj; // base class's reference the derive class's object  
      
    // downcast - here typecasting is done explicitly   
    Myson *ptr2 = (Myson *) &par_obj;  
      
    // Upcasting is safe:  
    ptr1->showid();  
    ptr2->showid();  
      
      
    // downcasting is unsafe:  
    ptr2->disp();  
      
    getchar();  
    return 0;  
      
}  

output

I am in the Parent class
I am in the Parent class
I am in the Myson class

java

데이터 유형과 마찬가지로 객체도 유형 변환될 수 있습니다. 그러나 객체에는 부모 객체와 자식 객체라는 두 가지 유형의 객체만 있습니다. 따라서 객체의 유형 캐스팅은 기본적으로 한 유형의 객체(즉, 자식 또는 부모가 다른 객체로)를 의미합니다. 유형 캐스팅에는 두 가지 유형이 있습니다. 그들은:
업캐스팅:
- 업캐스팅 은 자식 개체를 부모 개체로 유형 변환하는 것 입니다.
- 업캐스팅은 암시적으로 수행할 수 있습니다.
- 업캐스팅은 상위 클래스 멤버에 액세스할 수 있는 유연성을 제공하지만 이 기능을 사용하여 모든 하위 클래스 멤버에 액세스하는 것은 불가능합니다.
- 모든 멤버 대신 자식 클래스의 일부 지정된 멤버에 액세스할 수 있습니다. 예를 들어 재정의된 메서드에 액세스할 수 있습니다.
다운캐스팅 :
- 마찬가지로 다운캐스팅은 부모 개체를 자식 개체로 유형 변환하는 것을 의미합니다 . 다운캐스팅은 암시적일 수 없습니다.
업캐스팅은 암시적 또는 명시적으로 수행할 수 있지만 다운캐스팅은 암시적으로 가능하지 않습니다.

업캐스팅(Upcasting)

업 캐스팅은 자식 객체 가 부모 클래스 객체 로 형변환 되는 객체 형변환의 한 유형입니다 .
Upcasting을 사용하면 부모 클래스의 변수와 메서드를 자식 클래스로 쉽게 접근할 수 있습니다.
- 여기에서는 모든 변수와 메서드에 액세스하지 않습니다.
- 자식 클래스의 일부 지정된 변수와 메서드에만 액세스합니다.
업캐스팅 은 일반화 및 확대 라고도 합니다.

class  Parent{  
   void PrintData() {  
      System.out.println("method of parent class");  
   }  
}  
  
class Child extends Parent {  
   void PrintData() {  
      System.out.println("method of child class");  
   }  
}  
class UpcastingExample{  
   public static void main(String args[]) {  
        
      Parent obj1 = (Parent) new Child();  
      Parent obj2 = (Parent) new Child();   
      obj1.PrintData();  
      obj2.PrintData();  
   }  
}  

결과값
method of child class
method of child class

다운캐스팅 (Downcasting)

업캐스팅 은 또 다른 유형의 객체 유형 캐스팅입니다. Upcasting에서는 부모 클래스 참조 객체를 자식 클래스에 할당합니다.
Java에서는 부모 클래스 참조 객체를 자식 클래스에 할당할 수 없지만 다운캐스팅을 수행하면 컴파일 타임 오류가 발생하지 않습니다. 그러나 실행하면 “ClassCastException” 이 발생 합니다.
이제 요점은 Java에서 다운캐스팅이 가능하지 않은 경우 컴파일러에서 이를 허용하는 이유는 무엇입니까? Java에서 일부 시나리오에서는 다운캐스팅을 수행할 수 있습니다. 여기에서 하위 클래스 객체는 상위 클래스에 의해 참조됩니다.

//Parent class  
class Parent {   
    String name;   
    
    // A method which prints the data of the parent class   
    void showMessage()   
    {   
        System.out.println("Parent method is called");   
    }   
}   
    
// Child class   
class Child extends Parent {   
    int age;   
    
    // Performing overriding  
    @Override  
    void showMessage()   
    {   
        System.out.println("Child method is called");   
    }   
}   
    
public class Downcasting{  
    
    public static void main(String[] args)   
    {   
        Parent p = new Child();  
        p.name = "Shubham";  
          
        // Performing Downcasting Implicitly   
        //Child c = new Parent(); // it gives compile-time error   
          
        // Performing Downcasting Explicitly   
        Child c = (Child)p;   
    
        c.age = 18;   
        System.out.println(c.name);   
        System.out.println(c.age);   
        c.showMessage();   
    }   
}  

결과

Shubham
18
Child method is called

업캐스팅과 다운캐스팅이 필요한 이유는 무엇입니까?

Java에서는 Upcasting 을 거의 사용하지 않습니다 . 부모 클래스만 처리하는 코드를 개발해야 할 때 사용합니다. 다운캐스팅 은 자식 클래스의 동작에 액세스하는 코드를 개발해야 할 때 사용됩니다.

// Parent class
class Parent {
    String name;
 
    // A method which prints the
    // signature of the parent class
    void method()
    {
        System.out.println("Method from Parent");
    }
}
 
// Child class
class Child extends Parent {
    int id;
 
    // Overriding the parent method
    // to print the signature of the
    // child class
    @Override void method()
    {
        System.out.println("Method from Child");
    }
}
 
// Demo class to see the difference
// between upcasting and downcasting
public class GFG {
 
    // Driver code
    public static void main(String[] args)
    {
        // Upcasting
        Parent p = new Child();
        p.name = "GeeksforGeeks";
 
        //Printing the parentclass name
        System.out.println(p.name);
        //parent class method is overriden method hence this will be executed
        p.method();
 
        // Trying to Downcasting Implicitly
        // Child c = new Parent(); - > compile time error
 
        // Downcasting Explicitly
        Child c = (Child)p;
 
        c.id = 1;
        System.out.println(c.name);
        System.out.println(c.id);
        c.method();
    }
}

Output

GeeksforGeeks
Method from Child
GeeksforGeeks
1
Method from Child

참고

https://www.bogotobogo.com/cplusplus/upcasting_downcasting.php
여러군데에서 짜집기…

:")

C++, Java에서의 업캐스팅(Upcasting), 다운캐스팅(Downcasting)

C++

업캐스팅(Upcasting)

다운캐스팅 (Downcasting)

java

업캐스팅(Upcasting)

다운캐스팅 (Downcasting)

업캐스팅과 다운캐스팅이 필요한 이유는 무엇입니까?

참고

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