Bài giảng: Lập trình hướng đối tượng pdf

1
 
Các khái nim c s


Ni dung
Các khái nim

i tng, lp

Thuc tính và phng thc

Thông ip và truyn thông ip

Tính bao gói, tính k tha, tính a hình
2


i Tng (Object)

i tng: là mt
thc th mà chúng ta
quan sát, bao gm
các trng thái, các
c im, hành vi.

Trong h thng
hng i tng, mi
th u là i tng



i Tng Th Gii Thc
(Real Object)

Mt i tng th gii thc là mt thc th
c th mà thông thng bn có th s, nhìn
thy hay cm nhn c.

Tt c có trng
thái (state) và
hành ng
(behaviour)
3


i Tng Phn Mm
(Software Object)

Các i tng phn mm có th c dùng
 biu din các i tng th gii thc.

Cng có trng thái và
hành ng

Trng thái: thuc tính
(attribute; property)

Hành ng: phng thc
(method)



i Tng
i tng (object) là mt
thc th phn mm bao
gm các
thuc tính và
các phng thc liên
quan.
i tng phn mm i tng phn mm Sinh Viên
Thuc tính c xác nh
bi giá tr c th gi là
thuc tính th hin.
Mt i tng c th
c gi là mt th hin.
I TNG = THUC TÍNH + PHNG THC
C:8
Nguyn
Vn Tráng
MSSV:1234
Tên: Tèo
Gii tính:
Nam
Hc
bài
KMH
Kim tra
Ng
4


Lp (Class)


Trong th gii thc có nhiu i tng cùng loi.

Chng trình hng i tng có nhiu i tng
cùng loi chia s nhng c im chung.

Ví d


Lp Là Gì?

Mt lp là mt thit k hay m u (prototype) cho các i tng
cùng kiu

Ví d: lp SinhVien là mt thit k chung cho nhiu i tng
sinh viên c to ra

Lp nh ngh!a các thuc tính và các phng thc chung cho
tt c các i tng ca cùng mt loi nào ó

Mt i tng là mt th hin c th ca mt lp.

Ví d: m∀i i tng sinh viên là mt th hin ca lp SinhVien

M∀i th hin có th có nhng thuc tính th hin khác nhau

Ví d: mt sinh viên có th ang hc bài trong khi mt sinh viên
khác có th là ang ng.
5



Lp SinhVien
Khai báo cho lp
SinhVien
i tng ca lp
SinhVien
a ch#
MSSV
Tên
Gii tính
Hc
bài
KMH
Kim tra
Ng
C:8 Nguyn
V∃n Tráng
MSSV:1234
Tên: Tí
Gii tính: Nam
Hc bài
KMH
Kim tra
ang hc bài
Ng
C:10
Phm Ngc
Thch
MSSV:0000
Tên: Tèo

Gii tính: Nam
Hc bài
KMH
Kim tra
ang ng
Ng


Lp & Th hin ca Lp
a ch#
MSSV
Tên
Gii tính
Hc
bài
KMH
Kim tra
Ng
C:8 Nguyn
V∃n Tráng
MSSV:1234
Tên: Tí
Gii tính: Nam
Hc bài
KMH
Kim tra
ang hc bài
Ng
Class
Instance of class

6


Thuc Tính Lp
& Phng Thc Lp

Thuc tính lp (class attribute) là mt th
ành phn
d
liu liên kt vi mt lp c th. Nó c nh ngh!a bên
trong nh ngh!a lp và c s% dng bi tt c các th
hin ca lp.

Phng thc lp (class method) là mt th hin cách
thc thc thi hành vi nào ó ca i tng. Tt c các
phng thc lp nh hng n toàn b lp ch không
nh hng n mt lp riêng r& nào.


Thuc Tính
& Phng Thc

Thuc tính (attribute) là d liu trình bày các
c im v mt i tng.

Phng thc (method) có liên quan ti
nhng th mà i tng có th làm. Mt
phng thc áp ng mt chc n∃ng tác
ng lên d liu ca i tng (thuc tính).
7



Thông ip
& Truyn Thông ip

Thông ip (message) là mt li yêu cu
mt hot ng. Gm có:

i tng nh∋n thông ip

Tên ca phng thc thc hin

Các tham s mà phng thc cn

Truyn thông ip: mt i tng triu gi
mt hay nhiu phng thc ca i tng
khác  yêu cu thông tin.


Tru tng hoá (Abstraction)

Là quá trình loi b( 1 s chi tit không quan
trng  t∋p trung vào c tính ct lõi.

Chú ý n nhng gì (WHAT) phng
thc/i tng thc hin, không quan tâm
n cách thc hin (HOW).
8



Tính Bao Gói
(Encapsulation)

óng gói (encapsulation) là tin trình che
giu vic thc thi chi tit ca mt i tng.


n Thông Tin
(Information Hiding)

óng gói  Thuc tính c lu tr hay
phng thc c cài t nh th nào 
c che giu i t các i tng khác
Vic che giu nhng chi
tit thit k và cài t t
nhng i tng khác
c gi là
n thông tin
9


Tính K Tha
(Inheritance)

H thng hng i tng cho phép các lp
c nh ngh!a k tha t các lp khác

Ví d, lp
SinhVien
SinhVien và lp

GiangVien
GiangVien là nhng
lp con (subclass) ca lp
ConNguoi
ConNguoi.

Tha k ngh!a là các phng thc và các
thuc tính c nh ngh!a trong mt lp có
th c tha k hoc c s% dng li bi
lp khác.


Tính a Hình
(Polymorphism)

a hình: “nhiu hình thc”, hành ng cùng
tên có th c thc hin khác nhau i vi
các i tng/các lp khác nhau.

Ng cnh khác  kt qu khác
ng Th)ng Hình Trònim Hình Vuông
V&
10


Bài tp

T∋p phân tích mt i tng  xác nh
thuc tính và hành vi: Viên gch trong trò
chi xp gch, phân s, ma tr∋n…



11


Lp

Lp

Khai báo, nh ngh!a 1 lp n gin

Hàm xây dng (constructor)

Hàm hy (destructor)

Hàm bn (friend) – Lp bn

i s mc nh

i s thành viên ∗n (con tr( this)


Khái nim lp

Lp: kiu d liu tru tng.
TÊN L
TÊN L


P

P
D liu
thành viên
Hàm
thành viên
c t
i
tng
T∋p các
thao tác
class
TÊNL
TÊNL


P
P
[
: <Quyn truy xut>
L
L


PCHA
PCHA ]
{ <Quyn truy xut > :
DataType1 memberdata1;
DataType2 memberdata2;
…………….
<

Quyn truy xut > :
memberFunction1();
memberFunction2();
…………
};
private
protected
public
12


Lp Point
Point
Point
Int xVal, yVal;
setPoint(int x, int y);
MovePt(int x, int y)
TÊN L
TÊN L


P
P
D liu
thành viên
Hàm
thành viên


Ví d lp

class
Point
Point {
int xVal, yVal;
public:
void SetPt (int, int);
void Move (int, int);
};
void
Point
Point::SetPt (int x, int y) {
xVal = x;
yVal = y;
}
void
Point
Point::Move (int x, int y) {
xVal += x;
yVal += y;
}
void main() {
Point pt;
pt.SetPt(10,20);
pt.Move(2,2);
……
}
Gi hàm
trên
i tng
To ra

i tng
thuc lp
Point
Khai báo
Lp
nh ngh!a
các hàm
thành viên
13


Phm vi lp và truy xut các thành viên
lp

Trong phm vi lp các thành viên có th c trc
tip bi tt c các hàm thành viên ca lp ó.

Ngoài phm vi lp các thành viên c tham chiu
thông qua tên ca i tng, tham chiu i tng,
hoc con tr( i tng.

Bin c khai báo trong hàm thành viên c xem
nh là bin cc b ca hàm thành viên ó.

Nu trong hàm thành viên, bin c khai báo trùng
vi tên thuc tính (bin thành viên ca lp) thì bin
thành viên b che i và c truy xut bi toán t%
nh v.



Toán t phm vi

Toán t
::
::
dùng  xác nh chính xác hàm
(thuc tính) c truy xut thuc lp nào.

Câu lnh: pt.OffsetPt(2,2);
<=> pt.Point::OffsetPt(2,2);

Cn thit trong mt s trng hp:

Cách gi hàm trong tha k.

Tên thành viên b che bi bin cc b.
Ví d
:
Point(int xVal, int yVal) {
Point::xVal = xVal;
Point::yVal = yVal;
}
14


Ví d
#include <iostream.h>
class Point{
public:
int x, y;

void setPt(int x, int y);
void MovePt(int x, int y);
void Print(){
cout<< “(” << x << “,” << y<< “)” << endl;
}
};
void Point::setPt(int x, int y){
Point::x = x;
Point::y = y;
}
void Point::setPt(int x, int y){
Point::x = Point::x + x;
Point::y = Point::y + y;
}


void main(){
Point point; // to i tng point
Point *pointPtr = &point; // con tr( tr( ti point
Point &pointRef = point; // tham chiu ti point
cout<<“Su dung ten doi tuong de truy xuat”;
point.setPt(1,4);
point.Print();
cout<<“Su dung con tr
( doi tuong de truy xuat”;
pointPtr->setPt(3,5);
pointPtr->Print();
cout<<“Su dung tham chieu de truy xuat”;
pointRef.setPt(4,2);
pointRef.Print();

}
 
15


Phm vi lp

Lp toàn cc:
i a s lp trong C++.

Lp lng nhau:
lp cha ng lp.

Lp cc b:
trong 1 hàm hoc 1 khi.
class
Rectangle
Rectangle { // Lp lng nhau
public:
Rectangle (int, int, int, int);
//
private:
class Point {
public:
Point(int a, int b) { … }
private:
int x, y;
};
Point topLeft, botRight;
};

Rectangle::Point pt(1,1); // sd  ngoài
void Render (Image &i)
{
class
ColorTable
ColorTable {
public:
ColorTable () { /* */ }
AddEntry (int r, int g, int b)
{ /* */ }
//
};
ColorTable colors;
//
}
ColorTable ct; // SAI


Các t khoá modifier

public:

protected:

private:
16


Hàm khi to (Contructor)


Có tên trùng vi tên lp, không có kiu tr v.

Không gi trc tip, s& c t ng gi khi khi to t.


G
G
á
á
n
n
gi
gi
á
á
tr
tr


,
,
c
c


p
p
v
v
ù

ù
ng
ng
nh
nh

 cho các
d
d


li
li


u
u
th
th
à
à
nh
nh
viên
viên.

Hàm khi to mc nh t ng to ra nu trong lp
cha có hàm khi to
class
Point

Point {
int xVal, yVal;
public:
Point (int x, int y) {
xVal = x; yVal = y;
}
void MovePt (int x, int y) {
xVal += x; yVal += y;
}
};
void main() {
Point pt1(10,20);
pt1.MovePt(2,2);
……
// Khai báo nào là sai ?
Point pt2;
Point pt3();
Point pt4 = Point(5,5);
Point pt5 = new Point(5,5);
……….
}


Hàm khi to
class
Point
Point {
int xVal, yVal;
public:
Point (){

xVal = 0; yVal = 0;
}
Point (int x, int y) {
xVal = x; yVal = y;
}
Point (float len, float angle) {
xVal = (int) (len * cos(angle));
yVal = (int) (len * sin(angle));
}
void Move (int x, int y){….}
};
void main() {
Point p1;
Point p2(10,20);
Point p3(60.3, 3.14);
}
17


Hàm hy

Dn d+p 1 i tng
tr
tr


c
c
khi
khi nó c thu hi.


Cú pháp: ~TenLop() { …… }

Không gi trc tip, s& c t ng gi khi hy b( t.


Thu
Thu
h
h


i
i
v
v
ù
ù
ng
ng
nh
nh

 cho các
d
d


li
li



u
u
th
th
à
à
nh
nh
viên
viên là
con
con
tr
tr

.
class
Set
Set {
private:
int *elems;
int maxCard;
int card;
public:
Set(const int size) { …… }
~Set() { delete elems; }
….
};

void TestFunct1(Set s1) {
Set *s = new Set(50);
}
void main() {
Set s1(40), s2(50);
TestFunct1(s1);
}
T,ng cng
có
bao
bao
nhiêu
nhiêu
l
l


n
n hàm hy
c gi ?


   

i s mc nh tính t bên phi.
class
Point
Point {
int xVal, yVal;
public:

Point (int x = 0, int y = 0);
//
};
void main() {
−−−−−./012 p1; // nh là−333
−−−−−./012 p2(10); // nh là ???
Point p3(10,20);
Point p4(, 20); // ?????
…
}
class
Point
Point {
int xVal, yVal;
public:
Point (int x = 0, int y = 0);
Point (float x=0, float y=0);
//
};
void main() {
−−−−−./012 p2(1.6, 5.0); −−−−44−nh là−333
−−−−−./012−−−53(10,20); −−−−−−−44−nh là ???
Point p4; // ?????
…
}
18


Danh sách khi to thành viên


Tng ng vic gán giá tr d liu thành viên.
class
Image
Image {
public:
Image(const int w, const int h);
private:
int width;
int height;
//
};
Image::Image(const int w, const int h) {
width = w;
height = h;
//
}
Image::Image (const int w, const int h)
:
width(w), height(h)
{ // }
class
Point
Point {
int xVal, yVal;
public:
Point (int x, int y) {
xVal = x;
yVal = y;
}
// ……………………

};
Point::Point (int x, int y)
:
xVal(x), yVal(y)
{ }


Bài tp

Vit lp Stack
19


Hàm khi to sao chép
#include <iostream>
class Person {
public: int age;
Person(int age) : age(age) {}
};
void main() {
Person timmy(10);
Person sally(15);
Person timmy_clone = timmy;
cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << endl;
timmy.age = 23;
cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << endl;
}
10 15 10
23 15 10



Hàm khi to sao chép
#include <iostream>
class Person {
public: int age;
Person(int age) : age(age) {}
Person(Person const& copy) : age(copy.age) {}
};
void main() {
Person timmy(10);
Person sally(15);
Person timmy_clone = timmy;
cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << endl;
timmy.age = 23;
cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << endl;
}
20


Hàm khi to sao chép
#include <iostream.h>
class Array {
public: int size;
int* data;
Array(int size) : size(size), data(new int[size]) {}
~Array() { delete data; }
};
int main() {
Array first(20);
first.data[0] = 25;

Array copy = first;
cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << endl;
first.data[0] = 10;
cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << endl;
}


Hàm khi to sao chép
#include <iostream.h>
class Array {
public: int size;
int* data;
Array(int size) : size(size), data(new int[size]) {}
~Array() { delete data; }
Array(const Array &copy) : size(copy.size), data(copy.data) {}
//t ng to
};
int main() {
Array first(20);
first.data[0] = 25;
Array copy = first;
cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << endl;
first.data[0] = 10;
cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << endl;
}
21


Hàm khi to sao chép
#include <iostream.h>

#include <string.h>
class Array {
public: int size;
int* data;
Array(int size) : size(size), data(new int[size]) {}
~Array() { delete data; }
Array(const Array &copy)
: size(copy.size), data(new int[copy.size]) {
memcpy((void*)data, copy.data, sizeof(copy.data));
}
};
int main() {
Array first(20);
first.data[0] = 25;
Array copy = first;
cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << endl;
first.data[0] = 10;
cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << endl;
}


Phng thc chng(Overloading)
class PhanSo {
private:
int tuso, mauso;
public :
PhanSo(int t=0, int m=1) : tuso(t), mauso(m){}
PhanSo Cong(PhanSo);
PhanSo Cong(PhanSo , PhanSo);
float layGiatri();

void gianUoc();
void Print();
};
22


#include "PhanSo.h"
#include <iostream.h>
PhanSo PhanSo::Cong(PhanSo p){
PhanSo q;
q.tuso = tuso*p.mauso+mauso*p.tuso;
q.mauso = mauso*p.mauso;
q.gianUoc();
return q;
}
PhanSo PhanSo::Cong(PhanSo p, PhanSo q){
PhanSo res;
res.tuso = q.tuso*p.mauso+q.mauso*p.tuso;
res.mauso = q.mauso*p.mauso;
res.gianUoc();
return res;
}
float PhanSo::layGiatri(){
return (float)tuso/mauso;
}
void PhanSo::Print(){
cout<<tuso<<"/"<<mauso<<"="<<
this->layGiatri()<<endl;
}
void PhanSo::gianUoc(){

if(tuso==mauso){
tuso=1; mauso=1;
}else{
int tu = tuso, mau=mauso;
do{
if(tu>mau) tu=tu-mau;
else mau = mau-tu;
}while(tu!=mau);
tuso = tuso/tu;
mauso = mauso/mau;
}
}
void main()
{
PhanSo p(4,5), p1(1,3);
p.Print();
p1.Print();
PhanSo res =
p.Cong(p,p1);
res.Print();
p.Cong(p1);
p.Print()
}


Tham tr
class Point
{
int xVal, yVal;
public:

Point(){xVal = 0; yVal = 0;}
Point(int, int){
xVal = x; yVal = y;
}
void PrintPt();
void InputPoint(Point p);
~Point(){}
};
void Point::PrintPt(){
cout<<“(”<<xVal<<“,”
<<yVal<<“)”endl;
}
void Point::InputPoint(
Point p){
cout<<"Nhap x"; cin>>p.xVal;
cout<<"Nhap y"; cin>>p.yVal;
}
void main(){
Point p1,p2;
p1.InputPoint(p2);
}
23


Tham chiu
class Point
{
int xVal, yVal;
public:
Point(){xVal = 0; yVal = 0;}

Point(int, int){
xVal = x; yVal = y;
}
void PrintPt();
void InputPoint(Point &p);
~Point(){}
};
void Point::PrintPt(){
cout<<“(”<<xVal<<“,”
<<yVal<<“)”endl;
}
void Point::InputPoint(
Point &p){
cout<<"Nhap x"; cin>>p.xVal;
cout<<"Nhap y"; cin>>p.yVal;
}
void main(){
Point p1,p2;
p1.InputPoint(p2);
}


  

H6ng d liu thành viên:
class
Image
Image {
public:
Image(const int w, const int h);

private:
const
const
int
int width;
const
const
int
int height;
//
};
Image::Image (const int w, const int h)
: width(w), height(h)
{ // }
Khai báo bình thng
nh d liu thành viên
class
Image
Image {
const int width = 256;
const int height = 168;
//
};
Khi to
SAI
Khi to ÚNG
24


  


H6ng i tng:
không c thay ,i giá tr.

Hàm thành viên h6ng:

c phép gi trên h6ng i tng.

Không c thay ,i giá tr d liu thành viên.
class
Point
Point {
private:
int xVal, yVal;
public:
Point(int x, int y):
xVal(x), yVal(y){}
void PrintPt() const;
void SetPt(int x, int y){
xVal = x; yVal = y;
}
};
void Point::PrintPt () const
{ //
}
void main() {
const Point p(10,13);
p.SetPt(10,14); // SAI
p.PrintPt(); // úng
}



Bài tp

Vit 1 class qun lý t∋p hp các s nguyên. T∋p
hp này có th thc hin các chc n∃ng sau:

Khi to t∋p hp

Kim tra 1 s nguyên có phi là phn t% ca t∋p hp không

Thêm mt phn t% vào t∋p hp

Xoá 1 mt t% ra kh(i t∋p hp

Sao chép các pt% t t∋p hp này sang t∋p hp khác. (1
pthc truyn 1 tham s, 1 pthc truyn 2 tham s)

To mt phng thc sao chép constructor

Giao 2 t∋p hp

Hi 2 t∋p hp

Xut t∋p hp ra màn hình (khai báo hàm h6ng)

Thc hin to ra b s liu  test các chc n∃ng trên.
/>25



Ví d: Tp các s nguyên
class IntSet{
private: int *elems;
int num,max;
public:
IntSet();
IntSet(int);
int IsMember(const int);
void AddElem(const int);
void RmvElem(const int);
void Copy(IntSet&);
int Equal(IntSet&);
void Interset(IntSet&, IntSet&);
void Union(IntSet&, IntSet&);
void Print();
void IntSet::SetToReal(RealSet &set);
~IntSet(){ }
};
IntSet::IntSet(int size){
max = size; num=0;
elems = new int[size];
}
IntSet::IntSet(){
elems = new int[100];
num = 100;
}
int IntSet::IsMember(const int e){
for(int i=0; i<num; i++)
if(elems[i]==e)
return 1;

return 0;
}
…….


Ví d: Tp các s thc
class RealSet{
private: int *elems;
int num, max;
public:
RealSet();
RealSet(int);
void EmptySet(){num =0;}
int IsMember(const float);
void AddElem(const float);
void RmvElem(const float);
void Copy(RealSet&);
int Equal(RealSet&);
void Interset(RealSet&, RealSet&);
void Union(RealSet&, RealSet&);
void Print();
~RealSet(){ }
};
RealSet::RealSet(int size){
max = size; num=0
elems = new float[size];
}
RealSet::RealSet(){
num = 100;
elems = new float[100];

}
int RealSet::IsMember(const float e){
for(int i=0; i<num; i++)
if(elems[i]==e)
return 1;
return 0;
}
…….