Bài 6 - Nạp chồng toán tử và kế thừa

 Có thể định nghĩa lại hàm thành viên của lớp cơ sở trong lớp. con[r]

Ngơn ngữ lập trình

Bài 6:

Nạp Chồng Toán Tử và Kế Thừa

Giảng viên: Lê Nguyễn Tuấn Thành Email: thanhlnt@tlu.edu.vn

Nội dung

2

 Nạp chồng toán tử (Operator Overloading) Hàm

bạn (Friend Functions)

 Kế thừa (Inheritance)

1 Nạp chồng toán tử và Hàm bạn

Mục tiêu

4

 Nạp chồng toán tử

 Toán tử hai ngơi (binary operators)

 Tốn tử ngơi (unary operators)

 Nạp chồng hàm thành viên

L

ớp

M

on

Giới thiệu nạp chồng toán tử

6

 Những toán tử +,-, %, == etc thực hàm!

 Các hàm đặc biệt gọi với cú pháp khác so với

cách gọi hàm thông thường

 Gọi hàm thông thường:

Tên_Hàm (Danh_Sách_Đối_Số)

 Với tốn tử: ví dụ, x + 7, “+” tốn tử ngơi (binary operator) với x, toán hạng (operands)

 Thử viết theo cách gọi hàm thông thường: +(x,7)

 “+” tên hàm

 x, tham số hàm

Tại dùng nạp chồng toán tử?

 Những toán tử xây dựng sẵn

 Ví dụ, +, -, = , %, ==, /, *

 Đã thao tác với kiểu dựng sẵn C++

 Nhưng liệu thực phép + với

đối tượng lớp Money?, giống như: money1 + money2;

 Để làm điều này, phải nạp chồng

Cơ nạp chồng

8

 Nạp chồng toán tử

 Tương tự với nạp chồng hàm

 Toán tử thân tên hàm

 Ví dụ khai báo

const Money operator + (const Money& amount1, const Money& amount2);

 Nạp chồng toán tử + với toán hạng đối tượng kiểu

Money

 Giá trị trả lại kiểu Money

 Mục đích: cho phép thực phép + hai đối tượng

Nạp chồng toán tử “+”

const Money operator + (const Money& amount1, const Money& amount2);

 Chú ý: hàm nạp chồng tốn tử “+” khơng phải hàm thành viên lớp Money

Định nghĩa nạp chồng toán tử “+” cho lớp Money

Nạp chồng toán tử “==”

 Toán tử so sánh “==”

 Cho phép so sánh đối tượng lớp Money

 Khai báo:

bool operator ==(const Money& amount1, const Money& amount2);

Nạp chồng toán tử (Unary operators)

12

 Tốn tử ngơi: có tốn hạng

 Toán tử phủ định (negation) “-”

X = -Y // đặt X giá trị phủ định Y

 Toán tử tăng ++

Nạp chồng toán tử “-” cho lớp Money  Khai báo hàm nạp chồng toán tử “-” cho lớp Money

const Money operator –(const Money& amount);

 Không phải hàm thành viên lớp

 Chú ý: có đối số, tốn tử có tốn hạng

 Định nghĩa hàm nạp chồng tốn tử ngơi “-”

const Money operator –(const Money& amount) {

return Money(-amount.getDollars(), -amount.getCents()); }

 Trả lại đối tượng vô danh (anonymous object)  Lưu ý: nạp chồng tốn tử “-” có hai trường hợp!

 Khi tốn tử ngơi, với toán hạng/đối số

Sử dụng nạp chồng toán tử “-”

14

 Xét ví dụ sau:

Money amount1(10), amount2(6), amount3; amount3 = amount1 – amount2;

=> Gọi nạp chồng tốn tử ngơi “-”

amount3 = -amount1;

Nạp chồng toán tử hàm thành viên (1/2)

 Những ví dụ trước: hàm đứng độc lập khơng phải

thành viên lớp

 Có thể nạp chồng “toán tử thành viên”, xem

như hàm thành viên

 Khi toán tử hàm thành viên

 Chỉ có MỘT tham số, khơng phải có tham số!

Nạp chồng toán tử hàm thành viên (2/2)

16

 Ví dụ:

Money cost(1, 50), tax(0, 15), total; total = cost + tax;

 Nếu toán tử “+” nạp chồng tốn tử thành

viên thì:

 Biến/ đối tượng cost đối tượng gọi hàm nạp chồng  Đối tượng tax tham số hàm nạp chồng  Tưởng tượng giống cách viết sau

total = cost.+(tax);

 Khai báo toán tử “+” định nghĩa lớp

const Money operator +(const Money& amount);

Nạp chồng số toán tử khác

 Toán tử gọi hàm: ()

 Toán tử &, ||, dấu phẩy

 Toán tử gán = (assignment operator), phải nạp

chồng hàm thành viên!

 Toán tử tăng, giảm: ++,

 Mỗi toán tử có phiên bản:

 Tiền tố (prefix notation): ++x;  Hậu tố (postfix notation): x++;

 Toán tử mảng [ ], nạp chồng hàm thành viên!

Nạp chồng toán tử >> <<

18

 Cho phép nhập xuất liệu cho đối tượng

 Tăng tính dễ đọc cho chương trình

 Ví dụ viết:

cout << myObject; cin >> myObject;

 Thay phải viết:

Toán tử chèn << (1/2) (Insertion operator)

 Được sử dụng với cout, ví dụ: cout << "Hello";

 Là tốn tử hai ngơi:

 Tốn hạng đối tượng định nghĩa sẵn cout, từ thư viện iostream

 Toán hạng thứ hai liệu/đối tượng cần in hình

 Giả sử khai báo: Money amount(100);

 Nếu nạp chồng toán tử << với lớp Money,

chúng ta viết:

cout << "I have " << amount << endl;

thay sử dụng hàm thành viên output() viết:

Toán tử chèn << (2/2) (Insertion operator)

20

 Nạp chồng << nên trả giá trị

 Giá trị trả về?

 Đối tượng cout !

 Trả kiểu đối số đầu tiên, ostream

 Hai cách viết sau tương đương:

Chương trình nạp chồng tốn tử << >> (2/5)

Chương trình nạp chồng toán tử << >> (4/5)

Hàm bạn

(Friend functions)

26

 Nhớ lại:

 Nạp chồng tốn tử khơng phải hàm thành viên

 Khi đó, truy xuất liệu phải thơng qua hàm accessor

mutator

 Cách làm khơng hiệu (tăng phụ phí gọi hàm này!)

 Hàm bạn Không phải hàm thành viên lớp có

thể truy xuất trực tiếp đến liệu khu vực

private lớp

 Khơng có phụ phí gọi hàm => hiệu

 Vì vậy: cách tốt cài đặt nạp chồng toán tử khai

báo chúng hàm bạn

Lớp bạn

(Friend classes)

 Tồn lớp bạn lớp khác

 Tương tự hàm bạn lớp

 Nếu lớp F bạn lớp C => tất hàm thành viên

của lớp F bạn lớp C

 Điều ngược lại khơng

Tóm tắt nạp chồng toán tử hàm bạn

28

 Những tốn tử dựng sẵn (built-in) C++

được nạp chồng để thao tác với đối tượng lớp mà bạn định nghĩa

 Toán tử thực hàm!

 Tốn tử nạp chồng hàm ngồi (khơng

phải thành viên) hàm thành viên lớp

 Toán hạng đối tượng gọi

 Hàm bạn truy xuất trực tiếp thành viên

2 Kế thừa

Mục tiêu

30

 Cơ kế thừa (inheritance)

 Lớp thừa kế (derived classes), với hàm tạo

 Khu vực Protected

 Định nghĩa lại hàm thành viên

 Hàm không kế thừa

 Chương trình với kế thừa

 Tốn tử gán hàm tạo

Giới thiệu kế thừa

 Thế kế thừa? Định nghĩa?

 Một kỹ thuật lập trình mạnh, khái niệm trừu tượng

 Cấu trúc tổng quát khái niệm định nghĩa

trong lớp (lớp cha / lớp sở)

 Những phiên chuyên biệt (lớp con) sau kế thừa thuộc tính lớp tổng qt

Cơ kế thừa

32

 Một lớp kế thừa từ lớp khác

 Lớp sở (lớp cha)

 Lớp tổng quát mà từ lớp khác kế thừa

 Lớp thừa kế (lớp con)

 Một lớp

 Tự động có hàm/biến thành viên lớp sở  Sau thêm hàm/biến thành viên

 Thuật ngữ (terminology) kế thừa giống quan hệ

gia đình

 Lớp cha (Parent class) ~ Lớp sở (Base class)

 Lớp (Child class) ~ Lớp thừa kế (Derived class)  Lớp tổ tiên (Ancestor class)

Lớp thừa kế

(Derived classes)

 Xét ví dụ lớp Nhân_Viên (Employee)

 Có thể bao gồm nhiều loại nhỏ:

 Nhân viên trả lương (Salaried employees)

 Nhân viên bán thời gian, theo (Hourly employees)

 …

 Khái niệm tổng quát Nhân_Viên hữu ích! Được định

nghĩa trước khung chung:

 Tất nhân viên có thơng tin chung như: Tên, Tuổi,

Giới Tính, Quốc Tịch, CMTND

Định nghĩa lại hàm thành viên

34

 Xét hàm printCheck() lớp sở Nhân_Viên

 Được định nghĩa lại lớp thừa kế

 Do loại nhân viên khác có kiểm tra

Giao diện cho lớp thừa kế HourlyEmployee (2/2)

Giao diện lớp HourlyEmployee  Lưu ý phần đầu chương trình

 Cấu trúc #ifndef

 Khai báo bao gồm (include) thư viện liên quan  Khai báo bao gồm lớp sở employee.h!

 Khai báo cấu trúc kế thừa

class HourlyEmployee : public Employee

 Giao diện (interface) lớp thừa kế liệt kê thành

viên định nghĩa lại

 Bởi tất thành viên khác kế thừa từ lớp sở

định nghĩa trước đó!

 Lớp HourlyEmployee thêm thành viên sau:

 Hàm khởi tạo

Định nghĩa lại hàm thành viên trong lớp HourlyEmployee

38

 Lớp HourlyEmployee định nghĩa lại:

 Hàm thành viên printCheck() lớp sở

 Phiên hàm printCheck() “ghi đè” (overrides) phiên

bản cũ cài đặt lớp sở Employee

 Cài đặt hàm thành viên phải thực

lớp HourlyEmployee

 Định nghĩa lại hàm khác nạp chồng hàm nào?

 Rất khác

 Định nghĩa lại hàm lớp thừa kế

 CÙNG danh sách tham số

 Thực chất viết lại hàm

 Nạp chồng hàm

 Danh sách tham số khác

Truy xuất hàm định nghĩa lại

 Khi định nghĩa lại hàm lớp con, định

nghĩa hàm lớp sở không bị đi!

Employee JaneE;

HourlyEmployee SallyH;

JaneE.printCheck(); //gọi hàm printCheck lớp Employee

SallyH.printCheck(); //gọi hàm printCheck lớp HourlyEmployee

Hàm tạo lớp thừa kế (1/2)

40

 Hàm tạo lớp sở không kế thừa tự động

trong lớp !

 Nhưng chúng gọi bên hàm tạo của lớp con!

 Hàm tạo lớp sở nên khởi tạo tất biến

thành viên

 Xét ví dụ hàm tạo lớp HourlyEmployee

HourlyEmployee::HourlyEmployee(string theName, string theNumber, double theWageRate, double theHours)

: Employee(theName, theNumber),

Hàm tạo lớp thừa kế (2/2)

 Nếu lớp không gọi hàm tạo lớp sở:

 Hàm tạo mặc định lớp sở tự động gọi

 Ví dụ:

Lưu ý: liệu private lớp sở

42

 Lớp kế thừa biến thành viên khu vực private

 Nhưng truy xuất trực tiếp “theo tên” (by-name) đến biến thành viên

 Ngay truy xuất biến private thông qua hàm thành viên lớp con!

 Biến thành viên private CHỈ truy xuất “theo

Lưu ý: hàm thành viên private lớp sở

 Không thể truy xuất bên giao diện cài đặt

của lớp sở

Khu vực protected

44

 Một khu vực cho thành viên lớp

 Cho phép truy xuất “theo tên” thành viên lớp thừa

kế

 Nhưng không cho phép truy xuất lớp không kế thừa!

 Trong lớp mà thành viên protected định

Đa kế thừa

(Multiple inheritance)

 Lớp kế thừa nhiều lớp sở!

 Cú pháp: lớp sở phân tách dấu phẩy

 Ví dụ:

Bài tập

46

 Định nghĩa lớp Nhân viên (Employee)

 Private: Tên, Tuổi, Giới Tính, Quốc Tịch

 Public: void printCheck()

 Protected: CMTND

 Định nghĩa hai lớp kế thừa từ lớp Nhân_Viên

 Nhân viên trả lương (SalariedEmployee)

 Nhân viên bán thời gian, theo (HourlyEmployee)

Tóm tắt kế thừa

 Kế thừa cho phép sử dụng lại code

 Cho phép lớp kế thừa từ lớp khác thêm chức

 Lớp kế thừa thành viên lớp sở

thêm thành viên

 Biến thành viên private lớp sở truy

xuất “theo tên” lớp

 Hàm thành viên private không kế thừa, sử

dụng riêng lớp sở

 Có thể định nghĩa lại hàm thành viên lớp sở lớp

con

 Các lớp khác có định nghĩa khác

 Thành viên khu vực protected lớp sở

Giáo trình Tham khảo

48

 Giáo trình chính: W Savitch, Absolute C++, Addison Wesley, 2002

 Tham khảo:

 A Ford and T Teorey, Practical Debugging in C++, Prentice Hall, 2002