C# 상속 마스터하기: 재사용 가능하고 유지보수하기 쉬운 코드 작성

객체 지향 프로그래밍에서 가장 중요한 개념 중 하나는 상속(Inheritance)입니다. 상속을 사용하면 기존 클래스를 기반으로 새 클래스를 정의할 수 있어, 애플리케이션 생성과 유지보수가 쉬워집니다. 코드 기능 재사용이 가능하고 구현 시간이 단축됩니다.

새 클래스를 만들 때 완전히 새로운 멤버를 작성하는 대신, 기존 클래스의 멤버를 물려받도록 지정할 수 있습니다. 기존 클래스를 기본 클래스(Base Class), 새 클래스를 파생 클래스(Derived Class)라고 합니다.

상속은 IS-A 관계를 구현합니다. 예: 포유류 IS-A 동물, 개 IS-A 포유류 → 개 IS-A 동물.

기본 클래스와 파생 클래스

한 클래스는 여러 클래스나 인터페이스에서 파생될 수 있습니다 (다중 구현 상속은 인터페이스로).

<접근_지정자> class <기본_클래스> { ... }
class <파생_클래스> : <기본_클래스> { ... }

예제: Shape 기본 클래스와 Rectangle 파생 클래스

using System;
namespace InheritanceApplication
{
    class Shape
    {
        public void SetWidth(int w) { width = w; }
        public void SetHeight(int h) { height = h; }
        protected int width;   // 파생 클래스에서 접근 가능
        protected int height;
    }
    
    // 파생 클래스
    class Rectangle : Shape
    {
        public int GetArea() { return width * height; }
    }
    
    class RectangleTester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Rectangle rect = new Rectangle();
            rect.SetWidth(5);
            rect.SetHeight(7);
            Console.WriteLine("총 면적: {0}", rect.GetArea());  // 35
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

기본 클래스 초기화

파생 클래스는 기본 클래스 멤버를 물려받으므로, 서브클래스 생성 전 슈퍼클래스 객체가 먼저 생성되어야 합니다. 멤버 초기화 리스트에서 기본 클래스 초기화 지시를 할 수 있습니다.

생성자 체이닝 예제: Tabletop이 Rectangle 상속

using System;
namespace RectangleApplication
{
    class Rectangle
    {
        protected double length;
        protected double width;
        
        public Rectangle(double l, double w)  // 기본 클래스 생성자
        {
            length = l; width = w;
        }
        
        public double GetArea() { return length * width; }
        
        public void Display()
        {
            Console.WriteLine("Length: {0}", length);
            Console.WriteLine("Width: {0}", width);
            Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
        }
    }
    
    class Tabletop : Rectangle
    {
        private double cost;
        
        // base(l, w)로 기본 클래스 생성자 호출
        public Tabletop(double l, double w) : base(l, w) { }
        
        public double GetCost()
        {
            return GetArea() * 70;
        }
        
        public void Display()
        {
            base.Display();  // 기본 클래스 Display 호출
            Console.WriteLine("Cost: {0}", GetCost());
        }
    }
    
    class ExecuteRectangle
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Tabletop t = new Tabletop(4.5, 7.5);
            t.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

출력: Length: 4.5, Width: 7.5, Area: 33.75, Cost: 2362.5

C#의 다중 상속

C#은 다중 구현 상속을 지원하지 않습니다. 하지만 인터페이스를 사용하여 다중 상속 효과를 낼 수 있습니다.

인터페이스로 다중 상속 구현

using System;
namespace InheritanceApplication
{
    class Shape
    {
        public void SetWidth(int w) { width = w; }
        public void SetHeight(int h) { height = h; }
        protected int width, height;
    }
    
    // 인터페이스 (페인트 비용 계약)
    public interface IPaintCost
    {
        int GetCost(int area);
    }
    
    // Shape 상속 + IPaintCost 구현
    class Rectangle : Shape, IPaintCost
    {
        public int GetArea() { return width * height; }
        
        public int GetCost(int area) { return area * 70; }
    }
    
    class RectangleTester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Rectangle rect = new Rectangle();
            rect.SetWidth(5);
            rect.SetHeight(7);
            
            int area = rect.GetArea();
            Console.WriteLine("총 면적: {0}", area);           // 35
            Console.WriteLine("총 페인트 비용: ${0}", rect.GetCost(area));  // 2450
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

상속 관련 핵심 키워드

설계 원칙: "상속보다 조합(Composition)을 선호하라"는 원칙을 기억하세요. IS-A 관계가 명확할 때만 상속을 사용하고, 코드 재사용이 주 목적이라면 인터페이스나 조합을 고려하세요.