1 Chương 8: THỪA KẾ ẢO-TÍNH ĐA HÌNH Giáo viên: Võ Hồng Bảo Châu Khoa CNTT trường ĐH Lạc Hồng LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG MỤC TIÊUMỤC TIÊU Giới thiệu khái niệm thừa kế ảo, hàm ảo Tính đa hình trong lập trình hướng đối tượng 2 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH NỘI DUNG CHI TIẾTNỘI DUNG CHI TIẾT • TÍNH ĐA HÌNH • OVERLOADED VÀ OVERRIDDEN • LIÊN KẾT TĨNH • LIÊN KẾT ĐỘNG • HÀM ẢO • THỪA KẾ ẢO 3 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH Tính Đa Hình(Polymorphism) Tính Đa Hình(Polymorphism) • Đa hình: “nhiều hình thức”, hành động cùng tên có thể được thực hiện khác nhau đối với các đối tượng/các lớp khác nhau. • Ngữ cảnh khác kết quả khác Đường Thẳng Hình TrònĐiểm Hình Vuông Vẽ 4 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH 2 TÍNH ĐA HÌNHTÍNH ĐA HÌNH • Khả năng có những hiện thực khác nhau cho cùng một hành vi • Kỹ thuật cho phép thay đổi nội dung của cùng 1 hành vi trong 2 lớp cha – con • Bản chất: Sửa code của cùng 1 hành vi ở 2 lớp cha con để code này khác nhau • Đa hình tạo ra khả năng cho phép gọi một hành vi của một lớp mà không cần quan tâm đến hiện thực của hành vi này. 5 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH VÍ DỤ VỀ TÍNH ĐA HÌNHVÍ DỤ VỀ TÍNH ĐA HÌNH class Người void DiChuyển(); class ĐànÔng void DiChuyển(); class ĐànBà void DiChuyển(); class SHAPE void Draw () { } class CIRCLE int x,y,r; void Draw () { circle (x,y,r); } class RECTANGLE int x1,y1, x2, y2; void Draw () { rectangle(x1,y1, x2, y2); } class TRIANGLE int x1,y1, x2, y2 , x3, y3; void Draw () { line(x1,y1, x2, y2); line(x2,y2, x3, y3); line(x3,y3, x1, y1); } Đa hình tạo được tính mềm dẻo/linh động của chương trình 6 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH OVERLOADED VÀ OVERRIDDENOVERLOADED VÀ OVERRIDDEN • Overloaded methods: – Nhằm cung cấp các dạng khác nhau của hành vi (danh sách tham số khác nhau), nhưng vẫn có cùng tên gọi trong cùng một lớp. • Overridden methods: – Hiện thực lại hành vi đã có của tổ tiên – Phải có cùng tên và trùng mọi yếu tố tạo nên hành vi này. 7 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH LIÊN KẾT TĨNHLIÊN KẾT TĨNH • Liên kết tĩnh (static binding): – Xác định khi biên dịch chương trình. – Dùng hàm thành viên. – Gọi hàm của lớp cơ sở (lớp cha). class ContactDirContactDir { // public: int Lookup (const char *name); // }; class SortedDirSortedDir : public ContactDir { public: SortedDir(const int max) : ContactDir(max) {} int Lookup(const char *name); }; void main() { ContactDir c1(10); SortedDir *p; p = &c1; cout<<p->Lookup(“ABC”); …. } Gọi hàm Gọi hàm nào ?nào ? 8 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH 3 LIÊN KẾT ĐỘNGLIÊN KẾT ĐỘNG • Liên kết động (dynamic binding) – Xác định khi thực thi chương trình. – Dùng hàm ảo (virtual function). – Gọi hàm của lớp dẫn xuất (lớp con). – Thể hiện tính đa hình của OOP. class ContactDirContactDir { // public: virtual int Lookup (const char *name); }; class SortedDirSortedDir : public ContactDir { //…. public: int Lookup(const char *name); }; void main() { ContactDir c1(10); SortedDir *p1; p1 = &c1; cout<<p->Lookup(“ABC”); SortedDir c2(20); ContactDir *p2; p2 = &c2; cout<<p->Lookup(“ABC”); } Gọi hàm Gọi hàm của lớp của lớp nào ?nào ? 9 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH HÀM ẢOHÀM ẢO Xem kết qủa của việc khái quát hóa sau: class ANIMAL void Travel(); class Bird void Travel() class Fish void Travel() class Snake void Travel() Bạn có hình dung nổi một ANIMAL di chuyển như thế nào không? Bạn có hình dung nổi một đối tượng thuộc các lớp này di chuyển như thế nào không? Không Dùng hàm ảo Có cụ thể 10 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH HÀM ẢOHÀM ẢO • Là kết qủa của việc khái quát hóa qúa cao đến nỗi không biết viết code thế nào. • Là những hành vi chỉ khai báo mà không viết code. Để dành code cụ thể sẽ được hiện thực ở các lớp dẫn xuất ( lớp cụ thể hơn). • Tư duy tự nhiên: – Từ các đối tượng cụ thể hàm cụ thể. – Từ các lớp cụ thể có cùng tính chất hàm ảo. 11 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH KHAI BÁO HÀM ẢOKHAI BÁO HÀM ẢO • Cú pháp: • Class Tên lớp • { • … • public: • virtual Tên hàm ảo () { } • … • } 12 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH 4 VÍ DỤVÍ DỤ Động cơ Nhiên liệu Động cơ xăng Nhiên liệu Động cơ diezel Nhiên liệu Động cơ 2 thì Nhiên liệu Động cơ 4 thì Nhiên liệu 13 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH Class DongCo{ public: virtual void NhienLieu(){ }; } Class DongCoXang{ public: void NhienLieu(){ cout<<“Dùng xăng hoặc xăng pha nhớt”; } } Class DongCoDiezel{ public: void NhienLieu(){ cout<<“Dùng dầu Diezel”;} } Class DongCo2Thi{ public: void NhienLieu(){ cout<<“Dùng xăng pha nhớt”;} } Class DongCo4Thi{ public: void NhienLieu(){ cout<<“Dùng xăng”;} } void main(){ DongCo *obj; DongCo2Thi 2t; DongCo4Thi 4t; DongCoXang x; DongCoDiezel d; for(int i=0;i<4;i++) { switch(i){ case 0: obj=&x;break; case 1: obj=&d;break; case 2: obj=&2t;break; case 3: obj=&4t;break;} obj->NhienLieu();} } Kết quả in ra là gì? 14 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH PHÂN LOẠI PHƯƠNG THỨC ẢOPHÂN LOẠI PHƯƠNG THỨC ẢO • Phương thức ảo rỗng – Khai báo nhưng không làm gì – Dùng tạo sự liên kết động trong hệ thống lớp kế thừa. – Có thể khai báo đối tượng thuộc lớp có phương thức ảo rỗng và gởi thông điệp đến đối tượng đó. Ví dụ: DongCo obj; obj.NhienLieu(); • Phương thức ảo thuần – Lớp chứa phương thức này được gọi là lớp trừu tượng. – Không thể khai báo đối tượng thuộc lớp này cũng như không thể gởi thông điệp đến phương thức ảo thuần. Class A{ public : virtual void NhienLieu()=0; } 15 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH VÍ DỤ HÀM ẢO – TÍNH ĐA HÌNHVÍ DỤ HÀM ẢO – TÍNH ĐA HÌNH HÀM ẢO GIÁ THÀNH Dữ liệu: đơn giá Phương thức: +giá thành +diện tích +trị giá HÌNH TRÒN Dữ liệu: bán kính Phương thức: +khởi tạo +diện tích HÌNH CHỮ NHẬT Dữ liệu: dài, rộng Phương thức: +khởi tạo +diện tích 16 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH 5 class GIATHANH{ protected: float dongia; public: giathanh (float c){ dongia=c);}; virtual dientich(){ } float trigia() { return dientich()*dongia;} } class HINHTRON: public GIATHANH{ float bk; public: HINHTRON(float r, float c): GIATHANH(c){ bk=r;} float dientich(){ return bk*bk*M_PI;} }; class HINHCN: public GIATHANH{ float dai,rong; public: HINHCN(float d,float r, float c): GIATHANH(c){ dai=d;rong=r;} float dientich(){ return dai*rong;} }; void main(){ HINHTRON a(5,1000); HINHCN b(2,4,2000); cout<<“Tri gia hinh tron:<<a.trigia()<<endl; cout<<“Tri gia hcn:”<<b.trigia()<<endl; getch(); } Nếu không khai báo hàm dientich là hàm ảo thì kết quả chương trình là gì? 17 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH THỪA KẾ ẢOTHỪA KẾ ẢO class A class B class C class D 18 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH Ví dụVí dụ class A{ int dulieu; // }; class B: public A{}; class C: public A{}; class D: public B, public C{ // }; D thừa kế A “2 lần” D có 2 thành phần dữ liệu và 2 thành phần hành vi Dư thừa dữ liệu = ? 19 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH Giải quyếtGiải quyết • Để tránh tình trạng một thành phần trong lớp A xuất hiện 2 lần trong lớp D, sử dụng thừa kế ảo class B: virtual public A{}; class C: virtual public A{}; class D: public B, public C{ // }; 20 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH 6 TÓM TẮTTÓM TẮT • Hàm ảo được khai báo với từ khóa virtual trong lớp cơ sở • Hàm ảo không nhất thiết phải được định nghĩa lại trong lớp dẫn xuất. • Một lớp có hàm ảo thuần túy được gọi là lớp ảo (lớp trừu tượng). Không thể khai báo đối tượng thuộc lớp ảo nhưng có thể khai báo con trỏ có kiểu lớp trừu tượng. • Tính đa hình là khả năng các đối tượng của các lớp khác nhau có quan hệ thừa kế phản ứng khác nhau đối với cùng một lời gọi hàm thành phần. • Tính đa hình được cài đặt dựa trên hàm ảo. 21 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH THANK YOU 22 OOP-CHƯƠNG 8-TÍNH ĐA HÌNH . hàm dientich là hàm ảo thì kết quả chương trình là gì? 17 OOP-CHƯƠNG 8- TÍNH ĐA HÌNH THỪA KẾ ẢOTHỪA KẾ ẢO class A class B class C class D 18 OOP-CHƯƠNG 8- TÍNH ĐA HÌNH Ví dụVí dụ class A{ int. lập trình hướng đối tượng 2 OOP-CHƯƠNG 8- TÍNH ĐA HÌNH NỘI DUNG CHI TIẾTNỘI DUNG CHI TIẾT • TÍNH ĐA HÌNH • OVERLOADED VÀ OVERRIDDEN • LIÊN KẾT TĨNH • LIÊN KẾT ĐỘNG • HÀM ẢO • THỪA KẾ ẢO 3 OOP-CHƯƠNG. thừa kế phản ứng khác nhau đối với cùng một lời gọi hàm thành phần. • Tính đa hình được cài đặt dựa trên hàm ảo. 21 OOP-CHƯƠNG 8- TÍNH ĐA HÌNH THANK YOU 22 OOP-CHƯƠNG 8- TÍNH ĐA HÌNH