›
›

Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 4: Việc khởi tạo đối tượng, hàm bạn và lớp bạn

pdf 48 trang phuongnguyen 2961
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 4: Việc khởi tạo đối tượng, hàm bạn và lớp bạn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_lap_trinh_huong_doi_tuong_chuong_4_viec_khoi_tao_d.pdf

Nội dung text: Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 4: Việc khởi tạo đối tượng, hàm bạn và lớp bạn

  1. VIỆC KHỞI TẠO ĐỐI TƯỢNG, HÀM BẠN VÀ LỚP BẠN ThS. Trần Anh Dũng
  2. Nội dung Đối tượng là thành phần của lớp Đối tượng là thành phần của mảng Đối tượng được cấp phát động Hàm bạn Lớp bạn Các nguyên tắc xây dựng lớp 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 2
  3. Đối tượng là thành phần của lớp Đối tượng có thể là thành phần của đối tượng khác, khi một đối tượng thuộc lớp “lớn” được tạo ra, các thành phần của nó cũng được tạo ra. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 3
  4. Đối tượng là thành phần của lớp Phương thức thiết lập (nếu có) sẽ được tự động gọi cho các đối tượng thành phần. Khi đối tượng kết hợp bị hủy đối tượng thành phần của nó cũng bị hủy, nghĩa là phương thức hủy bỏ sẽ được gọi cho các đối tượng thành phần, sau khi phương thức hủy bỏ của đối tượng kết hợp được gọi. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 4
  5. Đối tượng là thành phần của lớp Nếu đối tượng thành phần phải cung cấp tham số khi thiết lập thì đối tượng kết hợp (đối tượng lớn) phải có phương thức thiết lập để cung cấp tham số thiết lập cho các đối tượng thành phần. Cú pháp để khởi động đối tượng thành phần là dùng dấu hai chấm (:) theo sau bởi tên thành phần và tham số khởi động. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 5
  6. Ví dụ class TamGiac{ Diem A, B, C; public: TamGiac(double xA, double yA, double xB, double yB, double xC, double yC){ : A(xA,yA), B(xB,yB),C(xC,yC){ } void Ve(); // }; TamGiac t(100,100,200,400,300,300); 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 6
  7. Ví dụ class TamGiac{ Diem A,B,C; int loai; public: TamGiac(double xA, double yA, double xB, double yB, double xC, double yC, int l): A(xA,yA), B(xB,yB), C(xC,yC), loai(l) { } Cú pháp dấu hai chấm void Ve(); cũng được dùng cho đối // ? tượng thành phần thuộc kiểu cơ sở }; TamGiac t (100, 100, 200, 400, 300, 300, 1); 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 7
  8. Ví dụ class Diem{ double x,y; public: Diem(double xx = 0, double yy = 0) : x(xx), y(yy){ } void Set(double xx, double yy){ x = xx; y = yy; ? } }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 8
  9. Đối tượng là thành phần của mảng 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 9
  10. Đối tượng là thành phần của mảng Khi một mảng được tạo ra các phần tử của nó cũng được tạo ra phương thức thiết lập sẽ được gọi cho từng phần tử. Vì không thể cung cấp tham số khởi động cho tất cả các phần tử của mảng khi khai báo mảng, mỗi đối tượng trong mảng phải có khả năng tự khởi động, nghĩa là có thể thiết lập không cần tham số. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 10
  11. Đối tượng là thành phần của mảng Đối tượng có khả năng tự khởi động trong những trường hợp nào? 1. Lớp không có phương thức thiết lập 2. Lớp có phương thức thiết lập không tham số 3. Lớp có phương thức thiết lập mà mọi tham số đều có giá trị mặc nhiên 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 11
  12. Đối tượng là thành phần của mảng class Diem { double x,y; public: Diem(double xx, double yy) : x(xx), y(yy) { } void Set(double xx, double yy) { x = xx, y = yy; } // }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 12
  13. Đối tượng là thành phần của mảng class String { char *p; public: String(char *s) { p = strdup(s); } String(const String &s) { p = strdup(s.p); } ~String() { cout << "delete "<< (void *)p << "\n"; delete [] p; } }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 13
  14. Đối tượng là thành phần của mảng class SinhVien{ String MaSo; String HoTen; int NamSinh; public: SinhVien(char *ht, char *ms, int ns) : HoTen(ht), MaSo(ms), NamSinh(ns){ } }; String arrs[3]; Diem arrd[5]; ? SinhVien arrsv[7]; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 14
  15. Dùng phương thức thiết lập với tham số có giá trị mặc nhiên class Diem { double x,y; public: Diem(double xx = 0, double yy = 0) : x(xx), y(yy) { } void Set(double xx, double yy) { x = xx, y = yy; } // }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 15
  16. Dùng phương thức thiết lập với tham số có giá trị mặc nhiên class String{ char *p; public: String(char *s = "") { p = strdup(s); } String(const String &s) { p = strdup(s.p); } ~String() { cout << "delete "<< (void *)p << "\n"; delete [] p; } }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 16
  17. Dùng phương thức thiết lập với tham số có giá trị mặc nhiên class SinhVien{ String MaSo, HoTen; int NamSinh; public: SinhVien(char *ht=“Nguyen Van A”, char *ms=“19920014”, int ns = 1982) : HoTen(ht), MaSo(ms), NamSinh(ns) { } }; String as[3]; Diem ad[5]; ? SinhVien asv[7]; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 17
  18. Dùng phương thức thiết lập không tham số class Diem { double x,y; public: Diem(double xx, double yy) : x(xx), y(yy) { } Diem() : x(0), y(0) { } // }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 18
  19. Dùng phương thức thiết lập không tham số class String{ char *p; public: String(char *s) { p = strdup(s); } String() { p = strdup(“”); } ~String() { cout << "delete "<< (void *)p << "\n"; delete [] p; } }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 19
  20. Dùng phương thức thiết lập không tham số class SinhVien { String MaSo, HoTen; int NamSinh; public: SinhVien(char *ht, char *ms, int ns) : HoTen(ht), MaSo(ms), NamSinh(ns) { } SinhVien() : HoTen(“Nguyen Van A”), MaSo(“19920014”), NamSinh(1982) { } }; String as[3]; Diem ad[5]; ? SinhVien asv[7]; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 20
  21. Đối tượng được cấp phát động Đối tượng được cấp phát động là các đối tượng được tạo ra bằng phép toán new và bị hủy đi bằng phép toán delete Phép toán new cấp đối tượng trong vùng heap và gọi phương thức thiết lập cho đối tượng được cấp. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 21
  22. Đối tượng được cấp phát động class String { char *p; public: String( char *s ) { p = strdup(s); } String( const String &s ) { p = strdup(s.p); } ~String() { delete [] p; } // }; class Diem { double x,y; public: Diem(double xx, double yy) : x(xx), y(yy) { } // }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 22
  23. Cấp phát và hủy một đối tượng int *pi = new int; int *pj = new int(15); Diem *pd = new Diem(20,40); String *pa = new String("Nguyen Van A"); // delete pa; delete pd; delete pj; delete pi; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 23
  24. Cấp phát và hủy nhiều đối tượng int *pai = new int[10]; Diem *pad = new Diem[5]; ? String *pas = new String[5]; Sai Trong trường hợp cấp phát nhiều đối tượng, ta không thể cung cấp tham số cho từng phần tử được cấp phát. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 24
  25. Cấp và hủy nhiều đối tượng Thông báo lỗi cho đoạn chương trình trên như sau: . Cannot find default constructor to initialize array element of type 'Diem' . Cannot find default constructor to initialize array element of type String’ Khắc phục lỗi? Lỗi trên được khắc phục bằng cách cung cấp phương thức thiết lập để đối tượng có khả năng tự khởi động. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 25
  26. Cấp và hủy nhiều đối tượng class String{ char *p; public: String (char *s = "Alibaba") { p = strdup(s); } String (const String &s) { p = strdup(s.p); } ~String () {delete [] p;} // }; class Diem { double x,y; public: Diem (double xx, double yy) : x(xx),y(yy){}; Diem () : x(0),y(0){}; }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 26
  27. Cấp và hủy nhiều đối tượng Khi đó mọi phần tử được cấp đều được khởi động với cùng giá trị. int *pai = new int[10]; Diem *pad = new Diem[5]; //Ca 5 diem co cung toa do (0,0) String *pas = new String[5]; //Ca 5 chuoi cung duoc khoi dong la “Alibaba” 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 27
  28. Cấp và hủy nhiều đối tượng Việc hủy nhiều đối tượng được thực hiện bằng cách dùng delete và có thêm dấu [] ở trước. delete [] pas; delete [] pad; delete [] pai; Có thể thay ba phát biểu trên bằng một phát biểu duy nhất sau hay không? delete pas,pad,pai; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 28
  29. Hàm bạn, lớp bạn Giả sử có lớp Vector, lớp Matrix Cần viết hàm nhân Vector với một Matrix Hàm nhân: . Không thể thuộc lớp Vector . Không thể thuộc lớp Matrix . Không thể tự do Giải pháp: Xây dựng hàm truy cập dữ liệu? 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 29
  30. Hàm bạn (Friend function) Hàm bạn không thuộc lớp. Tuy nhiên, có quyền truy cập các thành viên private. Khi định nghĩa một lớp, có thể khai báo một hay nhiều hàm “bạn” (bên ngoài lớp) Ưu điểm: . Kiểm soát các truy nhập ở cấp độ lớp – không thể áp đặt hàm bạn cho lớp nếu điều đó không được dự trù trước trong khai báo của lớp. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 30
  31. Hàm bạn (Friend function) Các tính chất của quan hệ friend: . Phải được cho, không được nhận . Lớp B là bạn của lớp A, lớp A phải khai báo rõ ràng B là bạn của nó . Không đối xứng . Không bắc cầu 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 31
  32. Ví dụ class COUNTERCLASS{ int Counter; public: char CounterChar; void Init( char ); void AddOne( ){ Counter++; } friend int Total (int); }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 32
  33. Ví dụ COUNTERCLASS MyCounter[26]; int Total(int NumberObjects) { for (int i=0, sum=0; i<NumberObjects; i++) sum += MyCounter[i].Counter //Tính tổng số ký tự trong số các Objects ký tự return sum; } 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 33
  34. Lớp bạn (Friend class) Một lớp có thể truy cập đến các thành phần có thuộc tính private của một lớp khác. Để thực hiện được điều này, chúng ta có thể lấy toàn bộ một lớp làm bạn (hàm friend) cho lớp khác. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 34
  35. Ví dụ class TOM{ public: friend class JERRY; //Có lớp bạn là JERRY private: int SecretTom; //Bí mật của TOM }; class JERRY{ public: void Change(TOM T){ T.SecterTom++; //Bạn nên có thể thao thế } }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 35
  36. Giao diện và chi tiết cài đặt Lớp có hai phần tách rời Phần giao diện khai báo trong phần public để người sử dụng “thấy” và sử dụng. Chi tiết cài đặt bao gồm dữ liệu khai báo trong phần private của lớp và chi tiết mã hóa các hàm thành phần, vô hình đối với người dùng. Lớp ThoiDiem có thể được cài đặt với các thành phần dữ liệu là giờ, phút, giây hoặc tổng số giây tính từ 0 giờ. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 36
  37. Giao diện và chi tiết cài đặt Ta có thể thay đổi uyển chuyển chi tiết cài đặt, nghĩa là có thể thay đổi tổ chức dữ liệu của lớp, cũng như có thể thay đổi chi tiết thực hiện các hàm thành phần (do sự thay đổi tổ chức dữ liệu hoặc để cải tiến giải thuật). Nhưng nếu bảo đảm không thay đổi phần giao diện thì không ảnh hưởng đến người sử dụng, và do đó không làm đổ vỡ kiến trúc của hệ thống. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 37
  38. Lớp ThoiDiem – Cách 1 class ThoiDiem{ int gio, phut, giay; static bool HopLe(int g, int p, int gy); public: ThoiDiem(int g = 0, int p = 0, int gy = 0) {Set(g,p,gy);} void Set(int g, int p, int gy); int LayGio() const {return gio; } int LayPhut() const {return phut; } int LayGiay() const {return giay; } void Nhap(); void Xuat() const; void Tang(); void Giam(); }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 38
  39. Lớp ThoiDiem – Cách 2 class ThoiDiem{ long tsgiay; static bool HopLe(int g, int p, int gy); public: ThoiDiem(int g = 0, int p = 0, int gy = 0) {Set(g,p,gy);} void Set(int g, int p, int gy); int LayGio() const {return tsgiay/3600;} int LayPhut() const {return (tsgiay%3600)/60;} int LayGiay() const {return tsgiay%60;} void Nhap(); void Xuat() const; void Tang(); void Giam(); }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 39
  40. Các nguyên tắc xây dựng lớp Hình thành lớp: Khi ta nghĩ đến “nó” như một khái niệm riêng lẻ Xây dựng lớp biểu diễn khái niệm đó. Lớp là biểu diễn cụ thể của một khái niệm vì vậy tên lớp luôn là danh từ. Các thuộc tính của lớp là các thành phần dữ liệu nên chúng luôn là danh từ. Các hàm thành phần (các hành vi) là các thao tác chỉ rõ hoạt động của lớp nên các hàm là động từ. 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 40
  41. Các nguyên tắc xây dựng lớp Program class XX { type1 prop1; pick properties nouns type2 prop2; type Method1( ) Problem Bao gói dữ liệu và { hành vi thành class } }; pick Operation void main() verbs (function, { XX x; // object variable method, x.Method( ); behavior) } 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 41
  42. Các nguyên tắc xây dựng lớp Các thuộc tính có thể suy diễn từ những thuộc tính khác thì nên dùng hàm thành phần để thực hiện tính toán. class TamGiac{ class TamGiac{ Diem A,B,C; Diem A,B,C; double ChuVi; public: double DienTich; // public: double ChuVi() const; // double DienTich() const; }; }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 42
  43. Các nguyên tắc xây dựng lớp Tuy nhiên, nếu các thuộc tính suy diễn dòi hỏi nhiều tài nguyên hoặc thời gian để thực hiện tính toán, ta nên khai báo là dữ liệu thành phần. class QuocGia{ long DanSo; double DienTich; double TuoiTrungBinh; public: double TinhTuoiTB() const; // }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 43
  44. Các nguyên tắc xây dựng lớp Dữ liệu thành phần nên được kết hợp: class TamGiac{ class TamGiac{ Diem A,B,C; double xA, yA; public: double xB, yB, xC, yC; // public: }; // class HinhTron{ }; Diem Tam; class HinhTron{ double BanKinh; double tx, ty, BanKinh; public: public: // // }; }; 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 44
  45. Các nguyên tắc xây dựng lớp Trong mọi trường hợp, nên có phương thức thiết lập (Constructor) để khởi động đối tượng. Nên có phương thức thiết lập có khả năng tự khởi động không cần tham số 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 45
  46. Các nguyên tắc xây dựng lớp Nếu đối tượng có nhu cầu cấp phát tài nguyên thì phải có phương thức thiết lập, copy constructor để khởi động đối tượng bằng đối tượng cùng kiểu và có destructor để dọn dẹp. Ngoài ra còn có phép gán (chương 5). Nếu đối tượng đơn giản không cần tài nguyên riêng Không cần copy constructor và destructor 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 46
  47. Bài tập Viết chương trình cho phép nhập, xuất, khởi tạo 1 học sinh. Thông tin cần quan tâm về 1 học sinh: Mã học sinh (8 ký tự), họ tên học sinh (30 ký tự), điểm toán (int), điểm văn (int). Danh từ: Học sinh cấu trúc HS Động từ: . Nhập một hs Hàm Nhap() . Xuất một hs Hàm Xuat(); 14/09/2014 Lập trình hướng đối tượng 47