Bài giảng lập trình hướng đối tượng kế thừa trần phước tuấn

Tài li u

c

Eckel, Bruce. Thinking in C++, 2nd Ed. Vol 1.

L P TRÌNH
NG
IT
NG
K TH A

Chapter 14: Inheritance & Composition
Skip p. 612 (Operator Overloading & Inheritance) to p. 614
(Incremental Development)

Dietel. C++ How to Program, 4th Ed.
Chapter 7: Object-Oriented Programming: Inheritance

Tr n Ph c Tu n


TPT - LTH T

9/6/2009

1. M

N i dung
u
Thu t ng

a quan h
th a k
quan h
i t ng
Object relationship diagram
Cây th a k
inheritance hierarchy
Ví d MotorVehicle
nh ngh a l p MotorVehicle
nh ngh a các l p con

9/6/2009

TPT - LTH T

Quy n truy nh p
Access privilege
Ki u th a k
Cái gì là cái gì?
Các
i t ng
c th a
trong C++
Upcast
Slice
Downcast
a th a k
Multiple Inheritance
3

2

u

th a là m t c
m c a ngôn ng dùng
bi u di n m i quan h
c bi t gi a các l p.
Các l p
c tr u t ng hóa và t ch c thành
t s
phân c p l p.
th a là m t m c cao h n c a tr u t ng
hóa, cung c p m t c ch gom chung các l p có
liên quan v i nhau thành m t m c khái quát hóa
c tr ng cho toàn b các l p nói trên.
Các l p v i các c
m t ng t nhau có th
c t ch c thành m t s
phân c p k th a.
p trên cùng là tr u t ng hóa c a toàn b
các l p bên d i nó.
9/6/2009

TPT - LTH T

4


1. M

u

Quan h “là 1”:
th a
bi u di n quan h “là 1”.

cs

1. M

ng thông d ng nh t

th a th

t sinh viên là m t ng i
t hình tròn là m t hình ellipse
t tam giác là m t a giác
t cái xe ca “là” xe ng c
t cái xe t i “là” xe ng c
t cái xe máy “là” xe ng c

th a t o kh
ng xây d ng l p m i t
p ã có, trong
ó hàm thành ph n
c th a h ng t
p cha. Trong
C++, k th a còn nh ngh a s
ng thích, nh

ó ta có
ch chuy n ki u t
ng.
th a v a có kh
ng t o c ch khái quát hoá v a có
kh
ng chuyên bi t hoá.
th a cho phép t ch c các l p chia s mã ch ng trình
chung nh
y có th
dàng s a ch a, nâng c p h th ng.
TPT - LTH T

9/6/2009

1. M

5

Th a k cho phép ta nh ngh a 1 l p m i, g i
là l p con (subclass) hay l p d n xu t (derived
class) t
t l p ã có, g i là l p cha
(superclass) hay l p c s (base class).
p d n xu t s th a k các thành ph n (d
li u, hàm) c a l p c s ,
ng th i thêm vào
các thành ph n m i, bao hàm c vi c làm “t t
n” ho c làm l i nh ng công vi c mà trong l p
s ch a làm t t ho c không còn phù h p v i

p d n xu t
9/6/2009

TPT - LTH T

7

ng

c dùng theo hai cách

ph n ánh m i quan h gi a các l p. Là công c
ch c và phân c p l p d a vào s chuyên bi t hóa, trong
ó m t vài hàm thành ph n c a l p con là phiên b n
hoàn thi n ho c
c bi t hoá c a phiên b n
p cha.
Trong C++ m i quan h này th ng
c cài
t s
ng:
th a public.
Hàm thành ph n là ph

ng th c o

ph n ánh s chia s mã ch ng trình gi a các l p
không có quan h
t ng ngh a nh ng có th có t
ch c d li u và mã ch ng trình t ng t nhau. Trong

C++,
ch chia s mã này th ng
c cài t dùng:
th a private.
Hàm thành ph n không là ph

ng th c o.

u

Th a k cho phép nhi u l p
xu t t 1 l p c s
Th a k
ng cho phép m t l
n xu t c a nhi u l p c s
Th a k không ch gi i h n
p d n xu t có th là l p c
p d n xu t khác

9/6/2009

6

TPT - LTH T

9/6/2009

1. M

u

u

TPT - LTH T

có th

n

p có th là
1 m c: M t
s cho các

8


quan h

Thu t ng
p cha – superclass (ho c l p c

it

ng

- base class)

p t ng quát h n trong m t quan h “là”
các i t ng thu c l p cha có cùng t p thu c tính và hành vi S

Tên class

p con – subclass (ho c l p d n xu t – derived class)
p c th
các i t
th a k
con

n trong m t quan h “là”
ng thu c l p con có cùng t p thu c tính và hành vi S (do
p cha), kèm thêm t p thu c tính và hành vi S’ c a riêng l p

(Các) ph

Quan
“là” còn g i là s th a k - Inheritance (ch I trong tam
giác h ng i t ng “P.I.E” (Polymorphism – Inheritance –
Encapsulations))
Ta nói r ng l p con “th a k
” l p cha, ho c l p con
cd n
xu t t ” l p cha

quan h

it

ORD

Thu c tí

tính/P

ng th c public

#

Thu c tí
tính/P

ng th c protected

-

Thu c tí
tính/P

ng th c private

quan h

ng

- name
- address
- studentID
- nextAvailID : int

Private

+publicOp()

# protectedOp()
- privateOp()

it
Student

Class

- privateAttribute
# protectedAttribute

10

TPT - LTH T

9/6/2009

ng

+

ng th c

Object Relationship Diagram

9

TPT - LTH T

9/6/2009

(Các) thu c tính

Tên class

Protected

+ addSchedule(theSchedule : Schedule, forSemester : Semester)
+ getSchedule(forSemester : Semester) : Schedule
+ hasPrerequisites(forCourseOffering : CourseOffering) : boolean
# passed(theCourseOffering : CourseOffering) : boolean
+ getNextAvailID() : int

Public
9/6/2009

TPT - LTH T

11

9/6/2009

TPT - LTH T

12


CHinhVe

quan h

Ví d

ng

Bình th ng: Class bì
bình th ng
In nghiêng:
nghiêng: Class thu n o
G ch d i: Object (không ph i class)

Tên class
(Cá
(Các) thu c tí
tính
(Cá
(Các) ph

it

ng th c

Bình th ng: Thu c tí
tính bì
bình th
In nghiêng:
nghiêng: không s d ng
G ch d i: Thu c tí
tính static
Bình th ng: P

In nghiêng:
nghiêng: P
G ch d i: P

ng

ng th c bì
bình th
ng th c virtual
ng th c static

quan h

i

+ float
+ float
+ void
+ ...

DienTich()
ChuVi()
Ve()

ng

CTuGiac

# CDiem
P1

# CDiem
P2
# CDiem
P3
+ CTamGiac()
+ float
DienTich()
+ float
ChuVi()
+ void
Ve()
+ ...

# CDiem
# CDiem
# CDiem
# CDiem

# CDiem
# float
# float

i

ng
MOTOR VEHICLE
...

CAR
...

Có th bi u di n quan h
i nhi u l p con
theo m t trong hai ki u sau:
MOTOR VEHICLE
...

MOTOR VEHICLE

- passengers

...

TRUCK
- maximum payload
CAR

+ load()
+ unload()

9/6/2009

TPT - LTH T

+ CEllipse()
+ float
DienTich()
+ float
ChuVi()
+ void

Ve()
+ ...
14

Bi u di n m t quan h th a k
gi a hai l p b ng m t m i tên
tr
p con n l p cha

- make
- model
+ drive()

CAR

Tam
A
B

TPT - LTH T

quan h

Ta ã làm quen v i quan h th a k , hãy xem ta có th bi u di n
nó trong s
quan h
i t ng nh th nào
Khi mô t các quan h th a k gi a
các l p trong ORD,
ích là

ch rõ s khác bi t gi a các l p
MOTOR VEHICLE
tham gia quan h ó
- vin

CEllipse

P1
P2
P3
P4

+ CTuGiac()
+ float
DienTich()
+ float
ChuVi()
+ void
Ve()
+ ...

9/6/2009

ng

t l p con khác l p cha a nó ch nào?
các l p con khác nhau ch nào?

MaLoaiHinhVe

CTamGiac

13

TPT - LTH T

9/6/2009

# int

...
15

9/6/2009

TRUCK
...

CAR
...
TPT - LTH T

TRUCK
...
16


quan h

i

ng

quan h

Bi u di n các thu c tính và hành vi
Gi
p MotorVehicle có các thu c
tính vin (s
ng ký xe), make (hãng),
model (ki u), và hành vi drive (lái)

Ta có s

:

p l p con
Gi
, xe ca có thêm thu c tính passengers (s hành khách t
a mà
xe có th ch ); xe t i có thêm thu c tính maximum payload (tr ng t i t i
a) và các hành vi load (b c), unload (d ).

vin
make
model
drive()

Khi bi u di n các thu c tính và hành vi a các l p con, ch
kê các thu c tính/hành vi mà l p cha không có

MOTOR VEHICLE
+

n li t

n gi n hoá s
, không l p l i các thu c tính/hành vi
c th a k
(có th tìm th y chúng b ng cách “l n theo m i tên”)
nh n m nh các
m khác bi t, cho phép d dàng nh n ra lý do cho
vi c l p l p con

i xe t i, xe ca
u có các thu c
tính vin, make,
model, và hành vi
drive

vin
make
model
drive()

CAR

ng

Bi u di n s khác bi t gi a các l p nh th nào?

u không có gì khác nhau thì ch ng có lý do gì

MOTOR VEHICLE
+

i

TRUCK
...

...

17

TPT - LTH T

9/6/2009

18

TPT - LTH T

9/6/2009

MOTOR VEHICLE

quan h

i

...

Cây th a k

ng

CAR
...

Ta có s

:

PICKUP TRUCK

i xe ca u có các thu c
tính vin, make, model, và
hành vi drive,
kèm theo thu c tính
passengers

MOTOR VEHICLE
+

CAR
- passengers

vin
make
model

drive()

TRUCK
- maximum payload
+ load()
+ unload()

9/6/2009

TRUCK
...

TPT - LTH T

i xe t
u có các thu c
tính vin, make, model, và
hành vi drive,
kèm theo thu c tính
maximum payload và các
hành vi load, unload

19

DUMP TRUCK

...
Các quan h th a k luôn
c bi u di n ...
i các l p con t d i l p cha

nh n m nh b n ch t ph
a quan h
Ta ng có th có nhi u t ng th a k , i m i t ng, các l p con ti p
c th a k
p cha

t xe ch rác (dump truck) là xe t i, và c ng là xe ch y b ng

Ngh a là các l p con
c th a k các thu c tính và hành vi
il pc
bên trên nó

ng c

a

t xe ch rác có m i thu c tính và hành vi a xe ng c , kèm theo
i thu c tính và hành vi a xe t i, kèm theo các thu c tính và hành vi
a riêng xe rác.

9/6/2009

TPT - LTH T

20


Ví d MotorVehicle
Nh

i ví d

Ví d MotorVehicle

cây th a k

u b ng
MotorVehicle

nh ngh a l p c

,

NH NGH A
L P C S

MOTOR VEHICLE
+

vin
make
model
drive()

CAR
- passengers

class MotorVehicle {
public:

MotorVehicle(int vin, string make, string model);
~MotorVehicle();
void drive(int speed, int distance);
private:
int vin;
string make;
string model;
};

TRUCK
- maximum payload

MOTOR VEHICLE
*
+

vin
make
model
drive()

+ load()
+ unload()

9/6/2009

21

TPT - LTH T

Ví d MotorVehicle

NH NGH A
L P C S

Ti p theo, nh ngh a constructor, destructor,
và hàm drive()
ây, ta ch nh ngh a t m drive())

9/6/2009

22

TPT - LTH T

Ví d MotorVehicle

NH NGH A
L P CON

Mô t
t l p con ng gi ng nh bi u di n nó trong
ORD, ta ch p trung vào nh ng
m khác v i l p cha
Ích l i
n gi n hoá khai báo l p,
tr nguyên lý óng gói c a h ng i t ng
tr tái s
ng code (s
ng l

nh ngh a c a các thành
viên d li u và ph ng th c)
vi c che d u thông tin ng có th có vai trò trong vi c t o cây
th a k

MotorVehicle::MotorVehicle(int vin, string make, string model)
{
this->vin = vin;
this->make = make;
this->model = model;
}
MotorVehicle::~MotorVehicle() {} // We could actually use
// the default destructor
void MotorVehicle::drive(int speed, int distance)
{
cout << “Dummy drive() of MotorVehicle.” << endl;
}

9/6/2009

TPT - LTH T

23

9/6/2009

TPT - LTH T

24

NH NGH A
L P CON

Ví d MotorVehicle
u, ta t o l p con Car

Ch rõ quan h gi a l p con Car
và l p cha MotorVehicle

class Car : public MotorVehicle
{
public:
Car (int passengers);
~Car();
private:
int passengers;
};

Ví d MotorVehicle

NH NGH A
L P CON

Hi n gi constructor a l p Car ch nh n 1 tham s
passengers, trong khi các i t ng Car ng có t t c
các thành viên
c th a k
MotorVehicle
Car (int passengers);

nói r ng l p m i là l p d n xu t c a m t l p khác, i dòng khai báo, ta
dùng 1 u hai ch m, ti p theo là t khoá truy nh p và tên c a l p cha

Do y, tr khi ta mu n dùng giá tr
nh cho các
thành viên
c th a k , ta nên truy n thêm tham s
cho constructor
kh i t o vin, make, model.

class MyDerivedClass : <keyword> MyBaseClass {...};

9/6/2009

25

TPT - LTH T

Ví d MotorVehicle

NH NGH A
L P CON

sung các tham s cho constructor, ta có khai báo:

26

TPT - LTH T

9/6/2009

Ví d MotorVehicle

NH NGH A
L P CON

Ti p theo, nh ngh a l p m i
i thi u, ta s
nh ngh a constructor và (có th
destructor

Quy
c: t các tham s
cho l p cha lên u danh sách.

class Car : public MotorVehicle
{
public:
Car (int vin, string make, string model, int passengers);
~Car();
private:
int passengers;
};

)

Các l p con không th a k constructor và destructor a l p
cha, do vi c kh i t o và hu các l p khác nhau là khác nhau

Phiên b n constructor

u tiên mà ta có th ngh

i:

Car::Car(int vin, string make, string model, int passengers)
{
this->vin = vin;
this->make = make;
this->model = model;
this->passengers = passengers;
}
Car::~Car() {}

9/6/2009

TPT - LTH T

27

9/6/2009

TPT - LTH T

28


NH NGH A
L P CON

Ví d MotorVehicle
Nh

Ví d MotorVehicle

m

ng constructor a l p c
, ta dùng danh sách kh i t o
a constructor (t ng t nh khi kh i t o các h ng thành viên)

tr c ti p truy nh p các thành viên d li u c a l p c
thi u tính óng gói : ph i bi t sâu v chi ti t l p c
sâu
không tái s
ng mã kh i t o c a l p c
không th kh i t o các thành viên private a l p c
quy n truy nh p

y, ta s

ng constructor

al pc

cách duy nh

và ph i can thi p

Ta

o ph n thu c v th hi n c a l p cha

it

TPT - LTH T

Ví d MotorVehicle

Car::Car(int vin, string make, string model, int passengers)
: MotorVehicle(vin, make, model)
{
this->passengers = passengers;
}

c, sau ó "g n" thêm các

.

29

NH NGH A
L P CON

m b o r ng m t th hi n c a l p c
luôn
c
o tr c, u ta b qua i g i constructor p c
i

danh sách kh i t o c a l p d n xu t, trình biên d ch s
ng chèn thêm l i g i constructor
nh c a l p
Tuy ta c n g i constructor a l p c
t cách
ng minh, i destructor a l p d n xu t, i g i
ng t cho destructor a l p c
là không c n thi t
vi c này

9/6/2009

c th c hi n t

ng

TPT - LTH T

c nh t

ng

i constructor a
MotorVehicle i các tham s
vin, make, model

Ta không c n kh i t o các thành
viên vin, make, model
bên
trong constructor a Car

a
9/6/2009

o tr

nh ngh a constructor nh sau:

do không có

Nguyên t c:
i t ng thu c l p con bao g m m
p cha ng thêm các tính n ng b sung a l p con
t th hi n c a l p c
c t o tr
tính n ng b sung a l p d n xu t

NH NGH A
L P CON

31

9/6/2009

TPT - LTH T

Ví d MotorVehicle

30

NH NGH A

L P CON

Khi t o th hi n c a m t l p
n xu t, các constructor
cg ib
ut
pc
nh t và chuy n d n v phía
p d n xu t
Khi hu th hi n c a l p d n
xu t, các destructor
c g i
u t
p d n xu t, lên
n qua các l p c
(th
ng c l i)

9/6/2009

TPT - LTH T

32


Ví d MotorVehicle
ng t , khai báo và

NH NGH A
L P CON

nh ngh a c a l p Truck nh sau:

class Truck : public MotorVehicle {
public:
Truck (int vin, string make,
string model, int maxPayload);
~Truck();
void Load();
void Unload();
Truck::Truck(int vin, string make,
private:
string model, int maxPayload)
int maxPayload;
:MotorVehicle(vin, make, model)
};
{
this->maxPayload = maxPayload;
}

Quy n truy nh p
(Access privilege)
Ta ã s
ng hai ki u quy n truy nh p cho các thành viên d li u
và ph ng th c
public - thành viên/ph ng th c
có th
c truy nh p t
i t ng C++ thu c ph m vi
private - thành viên/ph ng th c

ch có th
c truy nh p t
bên trong chính l
ó

class Car : public MotorVehicle
{
public:
Car (...);
~Car();
private:
int passengers;
};

Còn có ki u quy n truy nh p th ba: protected

Truck::~Truck() {}
void Truck::Load() {…}
void Truck::Unload() {…}
33

TPT - LTH T

9/6/2009

Quy n truy nh p
Quay i cây th a k
là l p c

i MotorVehicle

class MotorVehicle {
...
private:
int vin;
string make;
string model;
};

i thành viên d li
c
khai báo private, do ó chúng ch có th
c truy nh p t các th hi n c a MotorVehicle
t c các l p d n xu t không có quy n truy nh p các thành viên
private a MotorVehicle

y,

n mã sau s có l i

p Truck không có quy n truy
nh p thành viên private make
al pc
MotorVehicle

9/6/2009

Quy n truy nh p
Tuy quy nh quy n truy nh p nh trên có v
nh ng nó m b o tính óng gói

u không, ta có th
trong c a m t l p ch

c,

c quy n truy nh p vào c u trúc bên
ng cách t o m t l p d n xu t c a l
ó

Tr ng h p n u ta xây d ng l p c
và c ý mu n
“c p” cho l p d n xu t quy n truy nh p t i m t s thành
viên/ph ng th c,
khoá protected quy nh quy n truy nh p cho các thành
viên/ph ng th c s
cs
ng b i l p d n xu t

void Truck::Load() {
if (this->make == “Ford”) {
...
}
}

TPT - LTH T

34

TPT - LTH T

9/6/2009

35

9/6/2009

TPT - LTH T

36


Quy n truy nh p

Quy n truy nh p
khoá protected dùng
p quy n truy nh p t i
thành viên/ph ng th c c a m t l p cho các l p d n
xu t (và ch các l p d n xu t) a l
ó
iv im
i t ng khác c a C++, các thành
viên/ph ng th c protected
c coi nh private
(chúng u không th truy nh
c)
Tuy tiêu chí óng gói khuyên nên
i th private,
nh ng khi t o các cây th a k , ng i ta th ng hay p
quy n truy nh p protected

Gi
ta mu n các l p con a MotorVehicle có th truy nh p d
li u c a nó
Thay t khoá private ng protected, class MotorVehicle {
...
ta có khai báo:
protected:
int vin;
string make;
string model;
};

y,
n mã sau s không có l i
Tuy nhiên truy nh p t bên ngoài
ns
m
p Truck ã có quy n truy nh p
thành viên protected make
al pc
MotorVehicle

9/6/2009

37

TPT - LTH T

Quy n truy nh p

9/6/2009

void Truck::Load() {
if (this->make == “Ford”) {
...
}
}

38

TPT - LTH T

Quy n truy nh p

Các quy n truy nh p có vai trò gì trong
quan h th a k ?

Các quy n truy nh p có vai trò gì trong quan h
th a k ?

Bây gi , ta chuy n sang cách s
ng các
khoá quy n truy nh p trong khai báo
ch ki u th a k

Bây gi , ta chuy n sang cách s
ng các t
khoá quy n truy nh p trong khai báo l
ch
ki u th a k

class Car : public MotorVehicle

{

...

class Car : public MotorVehicle

};

{

class Car : protected MotorVehicle
class Car : private MotorVehicle

9/6/2009

TPT - LTH T

39

9/6/2009

TPT - LTH T

...
{

{

};

...

...

};
};

40


Ki u th a k
khoá
ng
nó quy

c dùng

Ki u th a k
ch rõ “ki u” th a k

class Car : public MotorVehicle

cs

nh nh ng ai có th "nhìn th y" quan h th a k

ó

Nh c l i: p Car th a k
p MotorVehicle có ngh a các
i t ng Car ng có các thành viên d li u và ph ng
th c c a MotorVehicle.
“nhìn th y” quan h th a k gi a Car và MotorVehicle ngh a là
có th truy nh p t i các thành viên mà Car
c th a k
MotorVehicle.

có th truy nh p m i thành viên/ph

ng th c public

a l p cha

c th a k gi nguyên quy n truy

42

TPT - LTH T

9/6/2009

a

Ki u th a k

class Car : private MotorVehicle

Th a k private: ch có chính th hi
th a k
p cha

{

...

};

class Car : protected MotorVehicle

ó bi t nó

c

i t ng bên ngoài không th truy nh p các thành viên
c th a k

Nói cách khác,
i thành viên
thành private trong l p con

c th a k

u tr

Có th dùng th a k private
o l p con có m i
ch c n ng/d ch v

a l p cha nh ng l i không cho bên
ngoài bi t v các ch c n ng ó.
9/6/2009

};

các thành viên public a cha ng
c coi nh public a con
các thành viên protected a cha ng
c coi nh protected
con

Ki u th a k

các

...

Th a k public (lo i thông d ng nh t): quan h th a k
c nhìn
th y t
in i
i t ng C++ khi t ng tác v i m t th hi n c a l p con u
có th coi nó nh
t th hi n c a l p cha

nói cách khác, các thành viên
nh p

41

TPT - LTH T

9/6/2009

{

TPT - LTH T

43

{

...

};

Khi dùng ki u th a k protected, ngoài l
c th a
, ch có các l p con a l
ó nhìn th y quan h
th a k
quan h “Car th a k MotorVehicle” s
c nhìn th y
bên trong Car
các l p con a Car

nói cách khác, các thành viên
c th a k
truy nh p b

xu ng protected.
9/6/2009

TPT - LTH T

có quy n

44


T NG H P

Ki u th a k
1.

K th a public
Các thành ph n public và protected a l p c s
là các thành ph n public và protected a l p d n
xu t.

2.

3.

private

protected

public

Không th truy c p

s

K th a private
Các thành ph n public và protected a l p c
là các thành ph n private a l p d n xu t.

Hình th c k th a

private

K th a protected
Các thành ph n public và protected a l p c
là các thành ph n protected a l p d n xu t.

Thành ph n
trong trong
pc s

s

protected

private

protected

protected

public

private

protected

public

9/6/2009

TPT - LTH T

45

9/6/2009

TPT - LTH T

46

9/6/2009

TPT - LTH T

47

9/6/2009

TPT - LTH T

48


Cái gì là cái gì?

Cái gì là cái gì?
Khi làm quen v i th a k , ta th ng nh
n
khái ni m r ng m t th hi n c a l p d n xu t có
th
i x nh th nó là m t th hi n c a
pc
ví d , ta có th coi m t th hi n c a Car nh là m t
th hi n c a MotorVehicle

9/6/2009

ng Car u là MotorVehicle
ng Truck u là MotorVehicle

c l i thì không úng (v

ng MotorVehicle
ng MotorVehicle

TRUCK
- maximum payload
+ load()
+ unload()

ng quát)

u là Car
u là Truck

TPT - LTH T

9/6/2009

50

Cái gì là cái gì?

ng ó th hi n r t rõ ràng trong cách ta
ngh a m t l p con

Nh
y,
t th hi n c a Car có quy n truy nh p các thu c tính
và hành vi sau:

nh

t l p con trên cây th a k có m i thu c tính và hành vi
p cha,
ng thêm các thu c tính và hành vi a riêng l p con ó

thành viên d li u: vin, make, model, passengers
ph ng th c: drive()

a

Ng c l i, không có lý gì m t th hi n c a l p cha i có quy n truy
nh p t i thu c tính/hành vi ch
nh ngh a trong l p con

t th hi n c a m t l p con

MotorVehicle không th truy nh p passengers

ng t , các l p anh-ch -em không th truy nh p các thu c
tính/hành vi a nhau

i thu c tính và hành vi (không ph i private) a l p cha,
và các thành viên
nh ngh a riêng cho l p con ó.

it
ng nh

C++

9/6/2009

vin
make
model
drive()

Ví d , trong m t s tr ng h p, ta có th ch o các xe ch y b ng

máy là xe ca. Nh ng trong cây th a k
a ta, không có gì òi h i
ng m i xe ch y b ng máy u là xe ca

Cái gì là cái gì?

Theo ngôn ng
a C++:
có th truy nh p t i:

it
it
it
it

49

TPT - LTH T

+

Ta ã nói r ng t
ng c a th a k là
khai báo các l p con có m i
CAR
thu c tính và hành vi a l p cha. - passengers
Ngh a là, các tuyên b sau là úng

Nh ng các tuyên b ng

Nh
y chính xác ngh a là gì? Trong C++, ta
làm vi
ó nh th nào?

MOTOR VEHICLE

TPT - LTH T

51

9/6/2009

ng Car không th có ph ng th c Load() và UnLoad(),
i t ng Truck không th có passengers

m b o các yêu c

ó nh th nào?

TPT - LTH T

52


Các

i

ng

c th a k trong C++

Trong cây th a k MotorVehicle, gi
c khai báo protected, và ta s
public
pc

ng

c th a k trong C++

Ta có th khai báo các th hi n c a các l
ng chúng nh th nào?
Thí d , khai báo các con tr

i3

ó và s

p:

Các

i

mvPointer->Drive();
cPointer->Drive();
tPointer->Drive();

khai báo các

TPT - LTH T

ng

54

c th a k trong C++

Thí d :

it

ng thu c các l p

// Method defined by this class
// Method defined by base class
// Method defined by base class

Tuy nhiên, các ph ng th
nh ngh a t i m t l p d n xu t ch có
th
c truy nh p b i l
ó
xét ph ng th c Load() a l p Truck

...
mvPointer = new MotorVehicle(10, “Honda”, “S2000”);
cPointer = new Car(10, “Honda”, “S2000”, 2);

tPointer = new Truck(10, “Toyota”, “Tacoma”, 5000);
...

9/6/2009

TPT - LTH T

9/6/2009

Trong c ba tr ng h p, ta có th truy nh p các ph ng
th c c a l p cha, do ta ã s
ng ki u th a k public

MotorVehicle* mvPointer;
Car* cPointer;
Truck* tPointer;

ng các con tr
ng ng

c th a k trong C++

class Truck : public MotorVehicle {
public:
Truck(int vin, string make, string model, int maxPayload);
~Truck();
void Load();
void Unload();
protected:
int maxPayload;

};

53

TPT - LTH T

i

ng

class Car : public MotorVehicle {
public:
Car(int vin, string make, string model, int passengers);
~Car();
protected:
int passengers;
};

class MotorVehicle {
public:
MotorVehicle(int vin, string make, string model);
~MotorVehicle();
void Drive(int speed, int distance);
protected:
int vin;
string make;
string model;
};

Các

i

Các l p d n xu t Car và Truck:

i thành viên d li u
ng ki u th a k

MotorVehicle:

9/6/2009

Các

mvPointer->Load();
cPointer->Load();
tPointer->Load();

55

9/6/2009

// Error
// Error
// Method defined by this class

TPT - LTH T

56

Upcast

Upcast

Các th hi n c a l p con th a k public có th
nó là th hi n c a l p cha.
ph

i x nh th

th hi n c a l p con, ta có quy n truy nh p các thành viên và
ng th c public mà ta có th truy nh p t
t th hi n c a l p cha.

áng l u ý là ta th c hi n t t c các l nh gán ó
mà không c n i ki u t ng minh
do
i l p con a MotorVehicle u ch c ch n có m i thành
viên và ph ng th c có trong m t MotorVehicle, vi c t ng tác
i th hi n c a các l p này nh th chúng là MotorVehicle
không có chút r i ro nào
Ví d , nh sau ây là h p l , t k mvPointer2 ang tr
im t
MotorVehicle,
t Car, hay
t Truck

Do ó, C++ cho phép dùng con tr
c khai báo thu c lo i con tr

il pc
ch i th hi n c a l p d n xu t
ta có th th c hi n các l nh sau:

MotorVehicle* mvPointer2;

mvPointer2->Drive();
mvPointer2 = mvPointer;

// Point to another MotorVehicle

mvPointer2 = cPointer;
mvPointer2 = tPointer;

// Point to a Car
// Point to a Truck

TPT - LTH T

9/6/2009

57

Upcast

upcast

Upcast th ng g p t i các nh ngh a hàm, khi m t con
tr /tham chi
nl pc

c yêu c u, nh ng con
tr /tham chi
n l p d n xu t c ng
c ch p nh n
xét hàm sau

i v i con tr

MotorVehicle* mvPointer2 = cPointer;

ví d

upcast

58

Upcast

Upcast là quá trình t ng tác v i th hi n c a l p d n xu t nh th
nó là th hi n c a l p c
.
th , ây là vi
i m t con tr (ho c tham chi u) i l p d n
xu t thành m t m t con tr (ho c tham chi u) i l p c
ta ã th y ví d

TPT - LTH T

9/6/2009

void sellMyVehicle(MotorVehicle& myVehicle) {...}

i v i tham chi u

có th
i sellMyVehicle
t cách h p l
i tham s là m t
tham chi u t i m t MotorVehicle,
t Car, ho c m t Truck.

// Refer to the instance pointed to by cPointer
MotorVehicle& mvReference = *cPointer;
// Refer to an automatically-allocated instance c
Car c(10, “Honda”, “S2000”, 2);
MotorVehicle& mvReference2 = c;

9/6/2009

TPT - LTH T

59

9/6/2009

TPT - LTH T

60

Upcast

Upcast
u ta dùng m t con tr
il pc
tr
i m t th
hi n c a l p d n xu t, trình biên d ch s ch cho ta coi
i t ng nh th nó thu c l p c
Nh

Chú ý ng khi g n m t con tr /tham chi u l p c
i m t th
hi n c a l p d n xu t, ta không h thay i b n ch t c
i t ng
c tr
i
Ví d ,

y, ta không th làm nh sau

không làm m t th hi n c a Truck suy gi m thành m t MotorVehicle,
nó ch cho ta m t cách nhìn khác i v
i t ng Truck và t ng tác
i t ng ó.
Do y, ta v n có th truy nh p t i các thành viên và ph ng th c c a
p d n xu t ngay c sau khi gán con tr
pc
i nó:

MotorVehicle* mvPointer2 = tPointer; // Point to a Truck
mvPointer2->Load();
// Error

ó là vì trình biên d ch không th
m b o r ng con tr th c ra
ang tr
i m t th hi n c a Truck.

TPT - LTH T

9/6/2009

61

mvPointer2 = tPointer;

// Point to a Truck

tPointer->Load();

// We can still do this

mvPointer2->Load();

// Even though we can’t do this (error)

62

TPT - LTH T

9/6/2009

Slicing

Slicing
ôi khi ta mu

nh

MotorVehicle* mvPointer2 = tPointer; // Point to a Truck

i h n ki u

Ví d

Ví d , ta mu n t o m t th hi n c a MotorVehicle d a trên m t
th hi n c a Car (s
ng copy constructor cho MotorVehicle)

Car c(10, “Honda”, “S2000”, 2)’
MotorVehicle mv(c);

Slicing là quá trình chuy n m t th hi n c a l p d n xu t
thành m t th hi n c a l p c
p l vì m t th hi n c a l p d n xu t có t t c các thành viên
và ph ng th c c a l p c
a nó

ây,

t th hi n c a MotorVehicle
c t o b i copy
constructor ch gi
i nh ng thành viên c a Car mà có trong
MotorVehicle
(Car instance)

Quy trình này g i là “slicing” vì th c ch t ta c t b t (slice
off) nh ng thành viên d li u và ph ng th
nh
ngh a trong l p d n xu t

(MotorVehicle instance)

c

mv

vin
make
model
passengers

vin
make
model

sliced off
9/6/2009

TPT - LTH T

63

9/6/2009

TPT - LTH T

64


Slicing

Downcast

Th c ra, quy trình này c ng gi ng h t nh khi ta
ng
i gi a các ki u d li u có s n và b
t
t d li u (ch ng h n khi i m t s ch m
ng sang
nguyên)
Slicing còn x y ra khi ta dùng phép gán
Car c(10, “Honda”, “S2000”, 2)’
MotorVehicle mv = c;

65

TPT - LTH T

9/6/2009

Downcast

Upcast là i con tr /tham chi u t i l p
n xu t thành con tr /tham chi u t i l p
.
Downcast là quy trình ng c l i: i ki u
con tr /tham chi u t i l p c
thành con
tr /tham chi u t i l p d n xu t.
downcast là quy trình r c r i h n và có
nhi
m không an toàn

Downcast

Tr c h t, downcast không ph i là m t quy trình t
òi h
i ki u t ng minh (explicit type cast)
ó là h p lý

ng - nó luôn

u ta bi t ch c ch n r ng m t con tr
pc
i m t l p con, ta có th
i ki u cho con tr
cách s
ng static_cast

nh
i r ng: không ph i “m i xe ch y b ng máy u là xe t i”
do ó, c r i s
y sinh n u trình biên d ch cho ta i m t con tr
t
i MotorVehicle thành m t con tr
i Truck, trong khi th c ra
con tr
ang tr
im
i t ng Car.

Ví d ,

n mã sau s gây l i biên d ch:
MotorVehicle* mvPointer3;
…
Car* cPointer2 = mvPointer3;
Truck* tPointer2 = mvPointer3;
MotorCycle mcPointer2 = mvPointer3;

9/6/2009

66

TPT - LTH T

9/6/2009

TPT - LTH T

qu th
pc

ang tr
ng

Car* cPointer = new Car(10, “Honda”, “S2000”, 2);
MotorVehicle* mv = cPointer;
// Upcast
Car* cPointer2;
cPointer2 = static_cast<Car*>(mv); // Explicit downcast

Ta có th th y m i nguy hi m khi làm vi c này - chuy n gì x y ra
i t ng ta ang c
i ki u th c ra không thu c l p mà ta
ngh ?
Truck* tPointer = new Truck(10, “Toyota”, “Tacoma”, 5000);
// Error
// Error
// Error

MotorVehicle* mv = tPointer; // Upcast
Car* cPointer2;
cPointer = static_cast<Car*>(mv); // Explicit downcast

67

9/6/2009

TPT - LTH T

68


a th a k - Multiple Inheritance

Downcast
Truck* tPointer = new Truck(10, “Toyota”, “Tacoma”, 5000);
MotorVehicle* mv = tPointer; // Upcast
Car* cPointer2;
cPointer = static_cast<Car*>(mv); // Explicit downcast

n mã trên hoàn toàn h p l và s
c trình biên
ch ch p nh n
Tuy nhiên, u ch
n trình trên, ch ng trình có th
(th ng là khi l
u truy nh
n thành
viên/ph ng th
nh ngh a c a l p d n xu t mà
ta i t i)

69

TPT - LTH T

9/6/2009

a th a k

STUDENT
* student ID
- name
- GPA

Xét m t h th ng qu n lý
nhân viên

EMPLOYEE
* employee ID
- name
- office number

ng th c Foo()

Do tính ph c t p ti m tàng c
a th a k ,
t s ngôn
ng
p trình (ch ng h n Java, C#) không cài t tính
ng này.

70

TPT - LTH T

9/6/2009

a th a k

STUDENT
* student ID
- name
- GPA

EMPLOYEE
* employee ID
- name
- office number

STUDENT-EMPLOYEE
- tuition credit

i h c l u tr thông tin

sinh viên và

Ta có th th y các trùng l p ti m tàng trong các thành
viên d li u, ch ng h n l p Student-Employee th a k
thành viên name
hai l p c
trong C++, có th gi i quy t r c r i do trùng tên này b ng toán t
ph m vi (cho trình biên d ch bi t ta ang nói n name nào)

i cùng lúc v a là sinh viên v a là nhân viên

TPT - LTH T

hai l p cùng có ph

- tuition credit

có th sinh viên-nhân viên có thêm thu c tính n

9/6/2009

ch ng h n n u th a k

STUDENT-EMPLOYEE

sinh viên có th có các thu c tính ch ng h n tên, mã sinh viên, và
m
trung bình
nhân viên có th có các thu c tính tên, mã nhân viên, phòng làm vi c

Có th có nh ng ng

a th a k là d ng th a k ph c t p cho phép ta t o
các l p d n xu t th a k các thu c tính và hành vi
nhi u h n m t l p c
.
Nên h n ch
ng a th a k vì nó có th
n
lo i nh m l n do các tên trùng nhau

c phí (tuition credit)

71

9/6/2009

TPT - LTH T

72


a th a k - cài

a th a k
Ví d
a th a k
trong cây th a k
Nguyên lý th a k
n
không i: p con th a
i thu c tính và
hành vi a l p cha

PERSON
- name
- address
- phone number

STUDENT
* student ID

- GPA

Trong C++,
ó có
ngh a l p d n xu t th a
i thành viên d li u
và ph ng th c c a t ng
pc
9/6/2009

TPT - LTH T

t

Khai báo m t l p là d n xu t c a nhi u l p c

:

class StudentEmployee : public Student, public Employee {
...
};

nh ngh a l p d n xu t, constructor
:
StudentEmployee::StudentEmployee

EMPLOYEE

i constructor

a các l p

(...)
: Student(...), Employee(...) {
...
};

* employee ID
- office number

Khi g p mù m
tên (ch ng h n 2 phiên b n name th a k
2
pc
trong ví d tr c) ta có th
ng toán t ph m vi
STUDENT-EMPLOYEE

this->Student::name // Refers to the version of name
// inherited from Student
this->Employee::name // Refers to this version of name
// inherited from Employee

- tuition credit

73

9/6/2009

TPT - LTH T

74

9/6/2009

TPT - LTH T

76

a th a k
Trong th c t , có m t lo t các v
ti m tàng
liên quan
a th a k , ph n l n là do c r i
vì mù m
Có th ta không bao gi
n dùng
a th a
, nh ng c ng có nh ng tình hu ng mà a
th a k là l i gi i t t nh t (và có th là duy nh t)
us
ng a th a k , nh t thi t ph i cân
nh c v các xung t có th
y sinh trong khi
ng các l p có liên quan.

9/6/2009

TPT - LTH T

75