[질문]static_cast 다운캐스팅에 관한 질문입니다.

prara2의 이미지

class A
{
public:
  void fooA();
};
 
class B : public A
{
public:
  void fooB();
};
 
class C : public B
{
public:
  void fooC();
  void fooC2();
}
 
int main()
{
  A* a = new C;
 
// case 1
  B* b = static_cast<B*>(a);
 
  static_cast<C*>(b)->fooC();
  static_cast<C*>(b)->fooC2();
 
// case 2
  C* c = static_cast<C*>(a);
 
  c->fooC();
  c->fooC2();   
 
  return 0;
}

안녕하세요. 위와 같은 코드가 있다고 가정했을때, case1과 case2의 차이점에 대해서 알고 싶습니다.
위와같은 클래스 구조에서 사용하고자 하는 멤버함수는 C클래스에 정의되어있고, 이것을 호출하기 위해서는
다운캐스팅이 필요하다고 생각합니다. (main의 a 포인터 변수는 고정)

case 1을 보면 C클래스의 멤버함수를 사용하기 위해 B클래스 다운캐스팅 후 B클래스를 C로 다운캐스팅 하면서 함수를 호출하고 있습니다.
case 2를 보면 main 함수의 변수 a가 C형으로 초기화되어 B를 거치지 않고 바로 다운캐스팅한 후 함수를 호출하고 있습니다.

다운캐스팅의 위험성을 배제하고, casting 함수가 호출되는 횟수가 차이가 있는것에 대한 퍼포먼스의 차이점이 있는지 또는 다른 위험성을
내포할 수 있는지가 궁금합니다.

마지막으로 클래스 A B C 의 구조가 의도적인 구성(Layer?) 이었다고 한다면 case 2와 같은 모습이 자연스럽지 않은 것인지도 궁금합니다.

읽어주신 모든분들 새해복 많이 받으세요^^

rexos33의 이미지

컴파일러 마다 최적화등의 차이가 있겠지만..., g++에서는 동일하게 동작할 것입니다.

아마도 아래 처럼 출력되지 않을까 싶네요. 생각보다 컴파일러들 똑똑합디다. (의심나면 직접해보세요)

~$ g++ -S case1.cpp -o case1.s
~$ g++ -S case2.cpp -o case2.s
~$ diff case1.s case2.s
~$

그러니 퍼포먼스적으로 "자연스럽다"를 판단할 것은 없어 보이고, 타인이 보면 "소프트웨어 디자인 측면으로 보면 굳이 저렇게 해야할 필요가 있을까?" 정도의 의문은 제기할 수도 있겠습니다.

모두들 행복하세요~

prara2의 이미지

답변 감사합니다.

한번 시도해 보도록 하겠습니다. 크로스 컴파일을 하고 있는데, windows 에서도 확인해 봐야겠네요.

새해 복 많이 받으시길 바랍니다.

philnet의 이미지

조금 다른 관점입니다만, 다운캐스팅을 사용해야 하는 경우, 보통은 dynamic_cast 를 사용하는 것이 타입 안정성 측면에서 더 좋지만, 그만큼 효율성은 떨어지겠지요. 대신, 적절한 설계를 통해 public 상속과 다형성을 올바르게(?) 사용해서, 다운캐스팅을 해야 할 필요를 최소화 시키는 게 바람직하다고 생각합니다.

그리고, 위의 예는 질문을 위해 좀 극단적으로 사용하신 것이라고 생각됩니다만, 단순히 코드의 재사용을 편하게 하기 위해 위와 같은 A, B, C 클래스들을 사용하는 경우라면, public 상속이 아닌 객체 합성으로 구현하는 방안에 대해 진지하게 고려하는 게 좋을 듯 싶습니다.

prara2의 이미지

답변 감사합니다.

설계적인 측면에서 위의 코드는 물론 재고해봐야할 수준이라는 점 동의합니다.
위와 같은 코드에서 C 클래스의 멤버함수를 사용하고자한다면(a가 이미 C형으로 new가 되어있다고 가정)
case 1, case 2 모두 위의 코드상에서는 문제가 없을거라 생각을 합니다.

단 본 질문의 요지는

1. static_cast 의 호출 횟수가 프로그램의 퍼포먼스에 영향이 있을까라는 점(위의 분이 답변을 주셨습니다만)
2. 위와 같은 구조의 클래스에서 C를 사용하기위해 B클래스를 건너뛰고 C로 바로 타입을 변환해서 쓰는것과(case 2), 바로 윗단계(부모-자식) 캐스팅을 거치는 것이 보다 일반적인가?
라는데 있습니다(물론 답변자분 말씀대로 왜 저렇게 설계했느냐는 배제하고 말입니다^^)

새해복 많이 받으시길 바랍니다.

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