Chapter4 Class trong c++

Nội dung
 4.1 Khái niệm
 4.2 Định nghĩa lớp
43Bế thà h ê

4
.
3

B
i
ế
n
thà
n
h
vi
ê
n
 4.4 Hàm thành viên
 4.5 Kiểm soát tru
y
nhậ
p
y p
 4.6 Bài tập phần 1
 4.7 Hàm tạo và hàm hủy

48Hàmtạobảnsao

4

.
8

Hàm

tạo

bản

sao
 4.9 Hàm toán tử gán
 4.10 Thành viên tĩnh
 4.11 Nạp chồng toán t
ử
 4.12 Khai báo friend
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
2
4.1 Khái niệm
 Đối tượng là gì?
— Mô hình ₫ại diện của một ₫ối tượng vật lý:
Pdll

P
erson, stu
d
ent, emp
l
oyee, emp
l

oyer
 Car, bus, vehicle,…
— Đối tượng logic
 Trend, report, button, window,…
 Một ₫ối tượng có:
—
Các thuộctính
Các

thuộc

tính
—Trạng thái
— Hành vi
C ớ
—
C
ăn cư
ớ
c
—Ngữ nghĩa
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
3
Lớp là gì?
 Là sự thực thi của các ₫ối tượng có chung các thuộc
tính, hành vi, quan hệ, ngữ nghĩa.
 Lớp là một kiểu dữ liệu mới có cấu trúc, trong ₫ó việc
truy nhập các biến thành viên ₫ược kiểm soát thông
qua các hàm thành viên.

qua

các

hàm

thành

viên.
 Các dữ liệu của lớp ⇒ biến thành viên
 Các hàm của lớ
p
⇒ hàm thành viên
p
 Một biến của một lớp ⇒ một ₫ối tượng
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
4
4.2 Định nghĩa lớp
 Kiểu dữ liệu có cấu trúc
sruct Date{
int
day month year;
//sử dụng
void main()
{
int
day
,
month

,
year;
};
void set_date(Date& date,int d, int m, int y){
date.day = d;
date.month = m;
{
Date d;
set_date(d,32,13,2010);
add_day(d,5);
add_year(d,1);
d month = 13;
date.year = y;
}
void add_day(Date& date, int n){
date.day += n;
d
.
month = 13;
}

}
void add_month(Date& date, int n) ){
date.month += n;

}
Truy nhập biến
thành viên từ
bên ngoài
}

void add_year(Date& date, int n) ){
date.year += n;
}
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
5
Các vấn ₫ề với struct
 Truy nhập trực tiếp vào các biến thành viên của cấu
trúc → không an toàn
 Khi có sự thay ₫ổi tên của các biến thành viên →
người sử dụng phải thay ₫ổi lại mã chương trình ứng
dụng
dụng
—Ví dụ: thay ₫ổi lại cấu trúc Date
sruct Date{
int d, m, y;
};
—Thì ₫oạn mã sau sẽ có lỗi không biên dịch
Date d;
d th 10
d
.mon
th
=
10
;
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
6
Lớp hóa

 Định nghĩa lớp Date
class Date{
it
d
Tên lớp
Biến thành viên
i
n
t
d
ay;
int month;
int year;
public:
void set date
(
int d
,
int m
,
int
y){
Biến

thành

viên
Kiểm soát quyền
truy nhập
_

(
,
,
y){
day = d;
month = m;
year = y;
}
int
get day() {
return
day; }
truy

nhập
Hàm thành viên
int
get
_
day() {
return
day; }
int get_month() { return month; }
int get_year() { return year; }
void add_year(int n) ){
year += n;
Hàm

thành

viên
}

};
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
7
 Sử dụng lớp Date
void main(){
Dt d
Đối tượng
D
a
t
e
d
;
d.set_date(1,1,2010);
d.add_year(10);
d.day = 10; //??
d.month = 10
;

//
??
Có lỗi.
day month year là
;//
d.year = 2009;//??
int i = d.day;//??

int day = d.get_day();
int month = d.get_month();
int
year = d get year();
day
,
month
,
year

là

các biến thành viên
của Date thuộc kiểu
không ₫ược phép
thậ từ bê
int
year = d
.
get
_
year();
}
t
ruy n
hậ
p
từ

bê

n
ngoài (kiểu private)
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
8
 Tha
y
₫ổi tên biến thành viên của lớ
p
y p
class Date{
it
d
//Sử dụng
void
main{
i
n
t
d
;
int m;
int y;
public:
void set date
(
int d
,
int m
,

int
y){
void
main{
Date d;
d.set_date(1,1,2010);
d.add_year(10);
int day = d.get_day();
_
(
_,
_,
_y){
d = _d;
m = _m;
y = _y;
}
int
get day() {
return
d; }
int month = d.get_month();
int year = d.get_year();
}
int
get
_
day() {
return
d; }

int get_month() { return m; }
int get_year() { return y; }
void add_year(int n) ){
year += n;
Có sự khác
biệt
}

};
biệt

không?
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
9
4.3 Biến thành viên
 Khai báo biến thành viên của lớp
class Date{
int da
y,
month
,

y
ear
;

/
/khai báo tưn
g

t
ự
như cấu trúc
y, , y ;
g ự

};

Mặc ₫ịnh các biến thành viên không truy nhập ₫ượctừ bên
Mặc

₫ịnh

các

biến

thành

viên

không

truy

nhập

₫ược

từ

bên

ngoài
Date d;
d.day = 10;; //Lỗi, vì biến thành viên day của Date thuộc kiểu private
 Có thể cho phép biến thành viên truy nhập từ bên ngoài bằng
cách chuyển thành biến public. Tuy nhiên, ít khi sử dụng như
vậy vì không còn che giấudữ liệu
vậy

vì

không

còn

che

giấu

dữ

liệu
class Date{
public:
int da
y,
month
,

y
ear
;

/
/tru
y
nh
ập
₫ư
ợ
c từ bên n
g
oài
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
10
y, , y ;
y ập ợ g

};
 Truy nhập các biến thành viên thông qua các hàm
thành viên
class Date{
int day, month,year;
public:
int
get day() {
return

day; }
Hàm thành viên
₫ể thậ biế
int
get
_
day() {
return
day; }
void set_day(int d){ day = d; }
};
₫ể

t
ruy n
hậ
p
biế
n
thành viên

Khởitạobiến thành viên thông qua hàm tạo

Khởi

tạo

biến

thành

viên

thông

qua

hàm

tạo
class Date{
int day, month,year;
p
ublic:
p
Date(int d, int m, int y){ // hàm tạo
day = d; month = m; year = y;
}

};
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
11
4.4 Hàm thành viên
 Khai báo và ₫ịnh nghĩa hàm thành viên
class Date{
int da
y,
month
,y

ear
;
y, ,y ;
public:
int get_day() { return day; }
void set_day(int d);

Khai báo và
₫ịnh nghĩa
Chỉ khai báo
.

.

.
};
void Date::set_day(int d){
day = d;
Chỉ

khai

báo
,
không ₫ịnh
nghĩa
Đị hhĩ bê
}
Đị
n

h
ng
hĩ
a
bê
n
ngoài phần khai
báo lớp

Để che giấucáchthựchiện hàm thành viên thường ₫ược khai
Để

che

giấu

cách

thực

hiện
,
hàm

thành

viên

thường

₫ược

khai

báo trong tập tin ₫ầu (*.h), phần ₫ịnh nghĩa ₫ược thực hiện
trong tệp tin nguồn (*.cpp). Khi ₫óng gói thành thư viện, người
sử dụng chỉ cần tệp tin thư viện (*.lib) và tệp tin ₫ầu (*.h),
khô ầ tệ ti ồ (* )
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
12
khô
ng c
ầ
n
tệ
p
ti
n ngu
ồ
n
(*
.cpp
)

Khai báo hàm thành viên trong tệptin₫ầu(
*
h)

Khai

báo

hàm

thành

viên

trong

tệp

tin

₫ầu

(
.
h)
//tệp tin Date.h
class Date{
int day, month,year;
public:
int get_day();
void
set day(int d);
void
set
_

day(int d);
. . .
};
Đ hhà thà h t t t ồ (* )

Đ
ịn
h

hà
m
thà
n
h
viên
t
rong
t
ệp
t
in ngu
ồ
n
(*
.cpp
)
//tệp tin Date.cpp
void Date::set da
y(
int d

){
_
y( ){
day = d;
}
void Date::get_day(){ return day;}
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
13
Con trỏ ₫ối tượng
 Sử dụng con trỏ ₫ối tượng
void main{
Date d;
d.set_date(1,1,2010);
Date *
p
d = &d
;
/
/ con trỏ
p
d trỏ vào ₫ối tượn
g
d
p;
p g
pd->set_date(1,1,2010);
Date *pd1 = new Date; // cấp phát bộ nhớ, gọi hàm tạo
pd1->set_day(10);
. . .

delete pd1;
/
/ hủy bộ nhớ
Date *pd2 = new Date[5];
for(int i = 0 ;i < 5; i++)
pd2[i].set_date(1,1,2010);
. . .
delete [] pd2;
}
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
14
4.5 Kiểm soát truy nhập
 private: các thành viên chỉ có thể truy nhập từ các
thành viên của lớp và từ các bạn bè của lớp
 public: các thành viên công cộng, truy nhập ₫ược ở
mọi nơi

protected
: các thành viên không truy nhập ₫ượctừ

protected
:

các

thành

viên

không

truy

nhập

₫ược

từ

bên ngoài, nhưng truy nhập ₫ược từ lớp dẫn xuất
Lớ
p
dẫn xuất
class A{
protected:
int a;
class B: public A{
public:
void
g(){
p
Lớpcơ sở
void f();
};
void
g(){
f();
}
};

Lớp

cơ

sở
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
15
4.6 Bài tập
 Xây dựng một lớp tên person ₫ể ₫ại diện cho một
người với các yêu cầu:
ố
—
Tên có ₫ộ dài t
ố
i ₫a 50 ký t
ự
— Ngày tháng năm sinh thuộc kiểu Date như ₫ã gợi ý trong bài
giảng.
—
Quê quán có ₫ộ dài tối ₫a 100 ký t
ự
—Hàm nhập tên, ngày sinh, quê từ bán phím
—
Hàm hiểnthị thông tin ra màn hình
Hàm

hiển

thị

thông

tin

ra

màn

hình
—Hàm lấy tên, hàm gán tên
—Hàm lấy quê quán, hàm gán quê quán
Hà lấ gà i h hà g gà i h
—
Hà
m
lấ
y n
gà
y s
i
n
h
,
hà
m
g
an n
gà
y s

i
n
h

—Viết chương trình chính minh họa cách sử dụng
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
16
4.7 Hàm tạo và hàm hủy
 Vấn ₫ề 1: Nghiên cứu ₫oạn mã sau
class Date{
int
day month year;
int
day
,
month
,
year;
public:
int get_day() { return day; }
void set_day(int d){ day = d; }
};
};
void main(){
Date d;
int i = d.get_date();
}
Câu hỏi
:

d.day = ?
d.month = ?
d.year = ?
}
 Làm thế nào ₫ể sau khi ₫ược tạo ra, ₫ối tượng có
trạng thái ban ₫ầu theo ý muốn của người sử dụng?
 Giải pháp: sử dụng hàm tạo
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
17
4.7 Hàm tạo và hàm hủy (…)

V
ấn ₫ề 2: ₫ối tượng sử dụng bộ nhớ ₫ộng
class Array{
int n
;

/
/ số
p
hần tử của arra
y
;
p y
int *data; // mảng chứa giá trị các phần tử
public:

};
};

 Câu hỏi: làm thế nào ₫ể cấp phát bộ nhớ và hủy bộ
nhớ cho biến thành viên data m
ộ
t cách an toàn
ộ
 Giải pháp: sử dụng hàm tạo và hàm hủy.
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
18
4.7 Hàm tạo và hàm hủy (…)
 Hàm tạo: luôn ₫ược gọi khi ₫ối tượng ₫ược tạo ra
 Hàm hủy: luôn ₫ược gọi khi ₫ối tượng bị hủy
 Cú pháp:
class A{
int a, b;
bli
pu
bli
c:
A(){a = 0; b = 0;}
A(int _a){ a = _a;}
A(int _a, int _b){ a = _a; b = _b;}
A()
1
2
3
~
A()
;
};

 Một lớp có thể có nhiều hàm tạo
H 1h kh ₫ố
—
H
àm tạo
1
:
h
àm tạo
kh
ông
₫ố
i
—Hàm tạo 2: hàm tạo một ₫ối
—Hàm tạo 3: hàm tạo hai ₫ối
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
19
 Một lớp chỉ có duy nhất một hàm hủy
 Sử dụng
void main{
A a(); //gọi hàm tạo (?)
A a1(10); // gọi hàm tạo (?)
A a2(1 2);
// ihà t (?)
A a2(1
,
2);
//
gọ

i

hà
m
t
ạo
(?)
} //gọi hàm hủy cho ?
void
f(A a){
gọihàmtạo(?)
void
f(A a){
A b(0,0);
if( ){
A c;
gọi

hàm

tạo

(?)
gọi hàm tạo (?)
gọihàmhủycho?

}
}
gọi

hàm

hủy

cho

?
gọi hàm hủy cho ?
void main{
A *a = new A(10); //gọi hàm tạo (?)
. . . //sử dụng
dlt
// ihà hủ
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
20
d
e
l
e
t
e a;
//
gọ
i

hà
m
hủ
y

}
4.7 Hàm tạo và hàm hủy (…)
 Làm thế nào ₫ể không phải ₫ịnh nghĩa nhiều hàm
tạo như ví dụ trên?
 Giải pháp: sử dụng hàm tạo có tham biến mặc ₫ịnh
→ một lớp chỉ cần một hàm tạo duy nhất
class
A{
class
A{
int a, b;
public:
A(int _a = 0, int _b = 0) { a = _a; b = _b;}

.

.

.
};
void main{
A 1
// 1 ? 1 b ?
A
a
1
;

//
a

1
.a =
?
; a
1
.
b
=
?
A a2(1); // a2.a = ?; a2.b = ?
A a3(1,2); // a3.a = ?; a3.b = ?
};
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
21
Tóm tắt về hàm tạo và hàm hủy
 Hàm tạo ₫ược sử dụng ₫ể:
—Cấp phát bộ nhớ ₫ộng
—Khởi tạo các trạng thái ban ₫ầu cho ₫ối tượng
 Một lớp có thể có nhiều hàm tạo. Chúng khác nhau ở số lượng
các tham số hoặc kiểu của các tham số.
 Nếu không ₫ịnh nghĩa hàm tạo thì compiler sẽ tự ₫ộng sinh ra
mộthàmtạovớimãthựcthilàrỗng dẫn ₫ến:
một

hàm

tạo

với

mã

thực

thi

là

rỗng
,
dẫn

₫ến:
—Trạng thái ban ₫ầu của các biến thành viên là bất ₫ịnh
— Không cấp phát bộ nhớ ₫ộng cho các biến thành viên dạng mảng
₫ộng
Hà hủ là d hất

Hà
m
hủ
y
là

d
uy n
hất
 Hàm hủy không bao giờ có ₫ối
 Nếu không ₫ịnh nghĩa hàm hủy thì compiler cũng tự ₫ộng sinh

ra nhưng mã thựcthicủahàmhủynàylàrỗng
ra

nhưng

mã

thực

thi

của

hàm

hủy

này

là

rỗng
.
 Khi sử dụng ₫ối tượng ₫ộng (có sử dụng toán tử new) thì luôn
phải nhớ hủy bộ nhớ ₫ã cấp phát cho bộ nhớ ₫ộng khi không cần
dùng ₫ến chúng nữa (sử dụng toán tử delete)
ể ầ
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
22

 Hàm tạo và hàm hủy có th
ể
₫ược ₫ịnh nghĩa bên ngoài ph
ầ
n
khai báo lớp.
Ví dụ về lớp Array
//sử dụng
//khai báo lớp Array
class Array{
int n;
int
*
data;
//sử

dụng
void main(){
Array a(5);
Array *pa = new Array(5,1);

int
data;
public:
Array(int _n = 0, int _d = 0);
~ Array();

delete pa;
}
.

.

.
};
// ₫ịnh nghĩa hàm tạo và hàm hủy
Array :: Array(int _n, int _d){
n = n;
Câu hỏi:
1. Các giá trị của mảng data của a, pa
bằng bao nhiêu?
2. Không sử dụng delete pa có ₫ược
n =
_
n;
data = new int[n];
for(int i = 0; i < n; i++)
data[i] = _d;
}
không?
3. Biến a ₫ược hủy khi nào?
}
Array ::~ Array(){
delete [] data;
}
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
23
4.8 Hàm tạo bản sao
 Hàm tạo bản sao ₫ược gọi khi sao chép ₫ối tượng

(xem các ví dụ sau)
 Cú pháp chuẩn:
class A{
int a, b;
public
:
Sao chép tham
số từ a1, a1
public
:
A(const A& a1);
. . .
};
//₫ịnh nghĩahàmsaochép
không bị thay
₫ổi do vô tình
//₫ịnh

nghĩa

hàm

sao

chép
A::A(const A& a1){
a = a1.a;
b = a1.b;
}
}

//sử dụng
void main(){
A a;
A a1
(
a
);
Gọi hàm tạo
bản sao
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
24
();
}
 Hàm tạo bản sao ₫ược gọi khi sao chép ₫ối tượng:
— Khi khai báo các biến x2-x4 như sau:
X x1;
X x2(x1);
X x3 = x1;
X x4
=
X(x1);
X x4 X(x1);
—
Khi truyền tham số qua giá trị cho một hàm
void f(X x) { }
void main(){
ở đây có sự gọi hàm tạo bản
sao để sao chép nội dung của
X a;

f(a);
}
sao

để

sao

chép

nội

dung

của

a để truyền vào cho tham biến
hình thức x của hàm f
-Khi một hàm trả về một ₫ối tượng
X f() {
X x1;
. . .
// thựchiệnthuậttoán
. . .
//

thực

hiện

thuật

toán
return x1;
}
void main(){
X x
=
f();
ở đây có sự gọi hàm tạo bản sao để
sao chép nội dung của biến tạm x1
sang cho biến x sau khi thực hiện
xong lệnh return trong hàm f
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
25
X x f();
. . .
}
xong

lệnh

return

trong

hàm

f

 Nếu không ₫ịnh nghĩa hàm tạo bản sao thì compiler
sẽ tự sinh ra và sao chép từng bít
sẽ

tự

sinh

ra

và

sao

chép

từng

bít
 Lớp không có tham biến ₫ược cấp phát ₫ộng thì
khôn
g
cần ₫ịnh n
g
hĩa hàm tạo bản sao
g g
 Khi có tham biến ₫ược cấp phát ₫ộng thì bắt buộc
₫ịnh nghĩa lại hàm tạo bản sao.
//khai báo lớp Array không có hàm tạo bản sao
class Array{

int
n;
int
n;
int *data;
public:
Array(int _n = 0; int _d = 0) { }
~
Array(){ }
Array(){ }
void set_data(int i, int d){
if((i>=0) && (i<n))
data[i] = d;
};
Chương 4: Lớp và đối tượng
© 2010 - KimThoa
26
};