언리얼 C++ 설계 1 - 인터페이스 (Interface)

언리얼 C++ 인터페이스 클래스를 사용해 보다 안정적으로 클래스를 설계하는 기법에 대해 정리하겠습니다.

 

언리얼 C++ 인터페이스

- 인터페이스란?

     - 객체가 반드시 구현해야 할 행동을 지정하는데 활용되는 타입입니다.

     - 다영성(Polymorphism)의 구현, 의존성이 분리(Decouple)된 설계에 유용하게 활용됩니다. 

- 언리얼 엔진에서 게임 콘텐츠를 구성하는 오브젝트의 설계 예시 

     - 월드에 배치되는 모든 오브젝트, 안 움직이는 오브젝트를 포함합니다 (Actor)

     - 움직이는 오브젝트 (Pawn)

     - 길찾기 시스템을 반드시 사용하면서 움직이는 오브젝트 (INavAgentInterface 인터페이스를 구현한 Pawn)

 

인터페이스를 사용해 이전에 작업한 예제를 위한 클래스 생성 3를 작업해보겠습니다. 

- 수업에 참여하는 사람과 참여하지 않는 사람의 구분

     - 수업에 반드시 참여해야 하는 학교 구성원 : 학생, 선생

     - 수업에 참여하지 않는 학교 구성원 : 교직원

     - 수업 행동에 관련된 인터페이스 : ILessonInterface 

 

예시를 구현하기 전에 언리얼 C++ 인터페이스 특징에 대해 정리하겠습니다. 

- 인터페이스를 생성하면 두 개의 클래스가 생성됩니다. (하나의 인터페이스에 두 개의 클래스)

     - U로 시작하는 타입 클래스 (클래스 타입 정보를 제공하는 타입 전용 클래스)

     - I로 시작하는 인터페이스 클래스 (실질적인 설계 및 구현)

- 객체를 설계할 때 I 인터페이스 클래스를 사용

     - U타입 클래스 정보는 런타임에서 인터페이스 구현 여부를 파악하는 용도로 사용도비니다.

     - 실제로 U타입 클래스에서 작업할 일은 없습니다.

     - 인터페이스에 관련된 구성 및 구현은 I 인터페이스 클래스에서 진행합니다. 

- C++ 인터페이스의 특징

     - 추상 타입으로만 선언할 수 있는, Java, C#과 달리 언리얼은 인터페이스에서도 구현이 가능합니다. 

베이스 클래스인 Person 클래스 생성

 

Person과 인터페이스 클래스를 다중 상속 받은 Student 클래스 생성

 

같은 방식으로 Teacher, Staff 클래스를 생성했습니다. 

 

언리얼 C++ 인터페이스 클래스 생성

일반적으로 Native C++ 에서 인터페이스 클래스란 넓은 범위에서 공통되는 특성을 추출해, 순수 가상 함수로 선언하고 상속 받는 객체에서 재정의를 통해 사용할 수 있는 클래스입니다. 

즉, 상속 관계에서 함수 구현을 약속하는 클래스이며, 상태나 구현을 가질 수 없다고 알고있습니다. 

하지만 언리얼 C++ 에서 인터페이스 클래스는 구현을 갖고 있고, 다중 상속을 통해 해당 인터페이스를 활용하는 모습을 확인할 수 있었습니다. 

다중상속을 지양하는 저로써는 살짝 당황스러웠습니다. 마저 진행하겠습니다.

 

언리얼이 제공하는 동적 배열인 TArray를 사용해 언리얼 오브젝트를 생성하고 보관했습니다. 

각 구성원들의 이름을 확인하고, 해당 구성원들이 ILessonInterface 클래스를 상속받는지 Cast 를 사용해 타입 형변환이 가능한지 체크하고 nullptr을 반환하면 그에 맞는 분기를 실행합니다. 

 

언리얼 엔진 에디터 출력 결과

 

언리얼 C++ 인터페이스 정리

1. 클래스가 반드시 구현해야 하는 기능을 지정하는데 사용합니다.

2. C++은 기본적으로 다중상속을 지원하지만, 언리얼 C++의 인터페이스를 사용해 가급적 축소된 다중상속의 형태로 구현하는 것이 향후 유지보수에 도움됩니다.

3. 언리얼 C++ 인터페이스는 두 개의 클래스를 생성합니다.

4. 언리얼 C++ 인터페이스는 추상 타입으로 강제되지 않고, 내부에 기본 함수를 구현할 수 있습니다.

 

* 언리얼 C++ 인터페이스를 사용하면, 클래스가 수행해야 할 의무를 명시적으로 지정할 수 있어 좋은 객체 설계를 만드는데 도움을 줄 수 있습니다.