C++ Vector3D 클래스 실습 프로젝트

이번 과제는 C++의 연산자 오버로딩과 stream 개념을 실습하기 위한 과제입니다. Vector3D 클래스의 다양한 연산자들을 직접 구현하며, 연산자 오버로딩의 개념을 이해합니다.

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🎯 실습 목적

• 연산자 오버로딩 구현
• 입출력 스트림 연산자 오버로딩 실습

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📁 파일 구성

1. vector3d.cpp

Vector3D 클래스의 기능을 구현합니다. 벡터 간의 연산, 스칼라 연산, 입출력 기능을 포함합니다.

구현해야 할 함수

• Vector3D operator+(const Vector3D& v) const

  • 두 벡터의 각 성분을 더한 벡터를 반환
  • (1, 2, 3) + (2, 4, 6) = (5, 6, 9)

• Vector3D operator-(const Vector3D& v) const

  • 두 벡터의 각 성분을 뺀 벡터를 반환
  • (1, 2, 3) - (4, 5, 6) = (-1, -2, -3)

• Vector3D operator*(const Vector3D& v) const

  • 두 벡터의 외적(cross product)을 계산하여 반환 (v1, v2, v3) * (w1, w2, w3) = (v2w3 - v3w2, v3w1 - v1w3, v1w2 - v2w1)
  • (1, 2, 3) * (4, 5, 6) = (0, 0, 0)

• Vector3D operator*(double scalar) const

  • 벡터의 각 성분에 스칼라 값을 곱한 벡터 반환
  • (1, 2, 3) * 2 = (2, 4, 6)

• Vector3D operator/(double scalar) const

  • 벡터의 각 성분을 스칼라 값으로 나눈 벡터 반환
  • (2, 4, 6) / 2 = (1, 2, 3)

• Vector3D operator-() const

  • 벡터의 부호를 반전시킨 벡터 반환
  • -(1, 2, 3) = (-1, -2, -3)

• friend ostream& operator<<(ostream& os, const Vector3D& v)

  • 벡터를 (x, y, z) 형식으로 출력

• friend istream& operator>>(istream& is, Vector3D& v)

  • 입력 스트림으로부터 x, y, z 값을 입력받음

• friend Vector3D operator*(double scalar, const Vector3D& v)

  • 스칼라가 앞에 오는 경우의 곱 연산 정의
  • 2 * (1, 2, 3) = (2, 4, 6)

• friend Vector3D operator/(double scalar, const Vector3D& v)

  • 스칼라를 벡터 성분으로 나눈 결과 벡터 반환
  • 2 / (2, 4, 6) / 2 = (1, 0.5, 0.333333)

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🧠 생각해보기

• non-member function으로 연산자 오버로딩 함수를 구현 했을 때의 장단점은 무엇인가요?
• friend 키워드를 사용하는 이유는 무엇인가요? 어떤 경우에 꼭 필요할까요?

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🧪 테스트 방법

모든 함수 구현 후, 아래 명령어를 통해 테스트를 실행하세요:

Windows 사용자

.\test5.bat

MacOS/Linux 사용자

/bin/bash test5.sh