Data Design

Data Structure

자료구조 (Data Structure) : 개별 데이터 요소를 저장하고 되찾는 연산을 할 수 있는 특징이 있는 데이터 요소의 모음
ADT 개념을 바탕으로 실제 구현을 통해 만들어진다.
Features of Data Structures
- 구성 요소들로 분해될 수 있다.
- 요소의 구성은 요소에 접근에 대해 영향을 준다.
- 요소의 구성과 요소의 접근 방식은 둘 다 캡슐화될 수 있다.
Data from 3 different levels
- Application level : 실제 데이터를 모델링한다.
- Logical level : 범위와 연산에 대해 추상적인 개념을 갖는다.
- Implementation level : 구체적으로 어떻게 데이터를 지니는 구조를 표현하고 연산을 만들 것인지를 정의한다.
Basic ADT Operation
- Constructor : ADT 의 새로운 인스턴트 객체를 만든다.
- Transformer : 인스턴스의 데이터 값을 바꾸거나 추가한다.
- Observer : 인스턴스의 데이터를 변화하는 것 없이 데이터를 볼 수 있도록 한다.
- Iterator : 데이터의 모든 구성요소를 순차적으로 접근할 수 있도록 한다.
Built-in type(int, float) 의 경우 machine-level 연산의 관점에 맞게 구현되었다.

Composite Data Type
하나의 변수 이름으로 개별 데이터 요소의 모음을 저장한 구조
개별 데이터 요소에 접근 가능
- Unstructed(Custom) : class 와 struct 같이 미리 구성되어 있지 않은 구조
- Structed(Built-in) : array 와 같이 개별 데이터 요소에 접근하는 방법을 미리 구성해놓은 구조
C++ Built-In Data Types
- Simple
  - Integral
    - char
    - short
    - int
    - long
    - enum
  - Floating
    - float
    - double
    - long double
- Composite
  - array
  - struct
  - union
  - class
- Address
  - pointer
  - reference

Records at the Logical Level
Record(Class, Struct) : 유한한 데이터 모음, 다른 타입으로 구성된 unstructed composite data type 이다.
Member selection operator (period .) : record type 변수의 멤버에 접근하기 위한 식별자이다.
- ex) myCar.year
Records at the Application Level
- 객체를 만드는 것에 유용하다.
  - 객체에 대한 다양한 타입의 데이터를 모아둘 수 있다.
  - 전체 객체를 하나의 이름으로 참조할 수 있다.
  - 객체의 다양한 멤버들을 참조할 수 있다.
- 다른 프로그래머가 정의한 자료 구조를 정의하는 것에 유용하다.
Records at the Implementation Level
- 구현을 하려면 데이터에 대한 메모리 셀 예약이 필요하다.
- 접근 함수가 정해져야 한다.
- Base address 는 메모리 첫 번째 셀의 주소로 정해진다.
- 멤버에 접근하기 위해 필요한 메모리 위치를 포함한 member-length-offset table 을 가진다.

Class : 유한한 데이터 요소와 함수를 캡슐화한 unstructed composite type 이다.
클래스 타입의 변수들은 특정 클래스의 객체 혹은 인스턴스라고 말한다.
클래스의 객체를 사용하고 선언하는 소프트웨어는 클라이언트라고 부른다.
클라이언트 코드는 클래스 객체들을 다루는 public member function 을 사용한다.
Sending a message 는 public member function 을 호출하는 것을 의미한다.
Scope Resolution Operator (::)
C++ 프로그램은 다양한 클래스 타입을 사용하기 때문에 다양한 클래스 안에 있는 멤버 함수의 이름이 동일한 경우가 생길 수 있다.
Member selection operator(.) 이 해당 클래스의 멤버 함수 호출을 결정하는데 사용된다.
Implementation 파일에서는 클래스를 명시하기 위해 멤버 함수의 이름 앞에 scope resolution operator 가 사용된다.

3 가지 공통 구조 : class, object, inheritance
객체는 객체 지향 시스템에서 기본적인 런타임
클래스는 객체의 구조를 정의한다.
클래스는 상속에 의해 정의된 하위 관계로 구성된다.
Inheritance(상속) : 존재하는 클래스를 전문화한 새로운 클래스를 만들 수 있게 한다.
새로운 클래스는 파생 클래스, 자식 클래스라 부르고, 존재하는 클래스는 기본 클래스, 부모 클래스라고 부른다.
상속을 통해 이미 검증된 클래스를 재사용할 수 있고, 필요로 하는 속성을 파생 클래스와 공유할 수 있다.
Polymorphism(다형성) : 상속 계층에서 메소드 이름을 복제하고 메소드가 적용된 객체를 위해 적합한 메소드를 적용하는 것을 말한다.
Overloading : 하나의 클래스 내에서 같은 이름의 메소드를 여러 개 중복하여 정의한다.
Overriding : 같은 이름의 메소드를 각 클래스의 맥락에 맞게 재정의하여 사용한다.
Exception
예외 사항은 프로그램이 실행될 때 발생하는 비정상적인 상황이다.
예외 사항 관리
- 오류 조건을 정의한다.
- 가능한 오류를 포함하는 코드를 작성한다.(try)
- 오류가 발생했다면 시스템에 알린다.(throw)
- 시스템에 오류가 발생했다는 신호가 들어온다면 오류를 처리한다.(catch)