Lập trình hướng đối tượng - Chương 3: Thực hiện ẩn khởi tạo và hủy bỏ đối tượng - Huỳnh Quyết Thắng
Khi viết chương trình thông thường có hai
trường hợp xảy ra: (1) chúng ta viết thư viện và
(2) chúng ra sử dụng thư viện
Trong truờng hợp (1): chúng ta không muốn
cho các LTV sử dụng thư viện được truy
nhập/can thiệp vào các phần lõi của thư viện
Trong trường hợp (2): chúng ta không cần quan
tâm tới phần lõi của thư viện, chúng ta chỉ cần
quan tâm giao diện của phần được sử dụng
không bị thay đổi
Giải pháp: Các cơ chế thực hiện/khai báo ẩn
(hidden implementation)
// Return -1 to indicate failure } TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 36 Phương thức Get (Truy vấn) Các phương thức truy vấn (query method, accessor) là các phương thức dùng để hỏi về giá trị của các thành viên dữ liệu của một đối tượng Có nhiều loại câu hỏi truy vấn có thể: – truy vấn đơn giản (“giá trị của x là bao nhiêu?”) – truy vấn điều kiện (“thành viên x có lớn hơn 10 không?”) – truy vấn dẫn xuất (“tổng giá trị của các thành viên x và y là bao nhiêu?”) Đặc điểm quan trọng của phương thức truy vấn là nó không nên thay đổi trạng thái hiện tại của đối tượng – không thay đổi giá trị của thành viên dữ liệu nào. 19 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 37 Phương thức Get Đối với các truy vấn đơn giản, quy ước đặt tên phương thức: tiền tố “get”, tiếp theo là tên của thành viên // query returns value of member x int getX(); // query returns value of member size int getSize(); Các loại truy vấn khác nên có tên có tính mô tả Truy vấn điều kiện nên có tiền tố “is” int Foo::getXPlusY() { return x + y; } bool Foo::isXPositive() { return x > 0; } TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 38 Khởi tạo và hủy bỏ đối tượng 1. Ý nghĩa của quá trình khởi tạo và huỷ bỏ đối tượng 2. Quá trình khởi tạo: các hàm thiết lập (constructor) 3. Quá trình huỷ đối tượng: hàm huỷ (destructor) 4. Các đặc điểm của hàm khởi tạo và hàm huỷ 5. Hàm khởi tạo mặc định 6. Các trường hợp đối tượng được tao ra và giải phóng 20 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 39 Ý nghĩa Mỗi đối tượng khi tồn tại và hoạt động được hệ điều hành cấp pháp một vùng nhớ (theo giao diện của lớp) để lưu lại các giá trị của dữ liệu thành phần Khi tạo ra đối tượng hệ điều hành sẽ gán luôn cho các dữ liệu thành phần này các giá trị khởi tạo tuỳ theo mong muốn của LTV quy định bằng các lệnh khai báo biến-đối tượng Ngược lại khi kết thúc vòng đời của đối tượng cần phải giải phóng hợp lý tất cả các bộ nhớ đã cấp phát cho đối tượng (do LTV hoặc Trình BD) TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 40 Quá trình khởi tạo: Các hàm thiết lập Constructor Các quá trình gán dữ liệu hay huỷ dữ liệu này phải được thực hiện tự động trước khi người lập trình có thể tác động lên đối tượng Hàm thiết lập là một hàm đặc biệt. Hàm này được gọi tự động mỗi khi có một đối tượng mới được tạo ra. Chức năng của hàm thiết lập là khởi tạo các giá trị của các thành phần dữ liệu của đối tượng hay xin cấp phát bộ nhớ cho các thành phần bộ nhớ động. 21 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 41 Ví dụ constructor class Square { public: Square(); // prototype ... }; Square::Square() // heading { side = 1; } TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 42 Constructor Constructor có vai trò đảm bảo thành phần dữ liệu của một đối tượng được khởi tạo, không ở trạng thái chưa xác định. Các trường hợp Constructor được gọi: – Khi khai báo đối tượng – Truyền đối tượng dưới dạng tham trị – Cấp phát động Không có tham số: Constructor mặc định Có tham số: Có nhiều constructor trùng tên. Cần phân biệt qua danh sách tham số 22 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 43 c++ constructor class Foo { public: Foo(); // Default constructor Foo(int x); // Overloaded constructor Foo(string s); // Overloaded constructor }; TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 44 Hàm hủy: Destructor (C++) Ngược lại với quá trình khởi tạo đối tượng, khi giải phóng đối tượng chúng ta phải giải phóng toàn bộ bộ nhớ đã được cấp phát cho đối tượng. Chức năng của hàm huỷ sẽ thực hiện vai trò này: Ví dụ: class A { int n; public: A(); //constructor ~A(); // destructor }; Java: không dùng hàm hủy. 23 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 45 Hàm hủy Trước khi HDH giải phóng bộ nhớ đã cấp phát để lưu trữ các dữ liệu thành phần của đối tượng, sẽ thực hiện hàm huỷ. Vì vậy chúng ta lưu ý khi xây dựng các lớp, trong hàm huỷ chỉ cần giải phóng những gì mà HDH không tự động giải phóng cho chúng ta. Nguyên tắc cần lưu ý ở đây là: – Cần đặc biệt lưu ý tới các lớp trong đó có dữ liệu thành phần là các con trỏ – Không bỏ sót (không hiệu quả sử dụng bộ nhớ) và không giải phóng các bộ nhớ cấp phát hai lần (sẽ báo lỗi) TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 46 Quá trình hủy DT: hàm hủy A::A(int m) { NA=m; FA = new float [m]; for (int i=0; i<m; i++) { FA[i]=i*10.0; } } #include #include #include class A { int NA; float *FA; public: A(int m); void display(); }; 24 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 47 Quá trình hủy DT: hàm hủy NA FA Giải phóng A1, mảng vẫn còn? Giải quyết triệt để giải phóng bộ nhớ? void A::display() { for (int i=0; i<NA; i++) { cout << FA[i]; cout << " "; } } void main() { A A1(5); A1.display(); } TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 48 Hàm hủy A::A(int m) { NA=m; FA = new float [m]; for (int i=0; i<m; i++) { FA[i]=i*10.0; } } A::~A() { delete FA[];} #include #include #include class A { int NA; float *FA; public: A(int m); void display(); ~A(); }; 25 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 49 Đặc điểm hàm thiết lập Hàm thiết lập có cùng tên với lớp. Hàm thiết lập phải có thuộc tính public Hàm thiết lập không có thuộc tính trả về và không cần khai báo void Mỗi lớp có thể có nhiều hàm thiết lập trong cùng một lớp Được tự động gọi trên cơ sở tìm thấy hàm thiết đúng nhất với các đối số truyền vào khi đăng ký đối tượng TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 50 Đặc điểm hàm hủy Tên hàm huỷ bỏ bắt đầu bằng dấu ~ theo sau là tên lớp tương ứng. Hàm huỷ cần có thuộc tính public Mỗi lớp chỉ có duy nhất một hàm huỷ bỏ. Khi không định nghĩa hàm huỷ bỏ chương dịch tự động sinh một hàm huỷ ngầm định để lấp vào chỗ trống để đảm bảo nguyên tắc luôn luôn thực hiện hàm huỷ. Hàm huỷ bỏ không có giá trị trả về. 26 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 51 Constructor và Destructor mặc định Trên thực tế tất cả các chương trình dịch khi dịch các lớp nếu như trong các lớp này không định nghĩa một hàm thiết lập nào cả thì sẽ tự động thêm vào lớp đó một hàm khởi tạo mặc định ngầm định (theo quy định của chương trình dịch đó). Tương tự như vậy chương trình dịch sẽ làm cả với hàm huỷ. Nếu trong lớp có định nghĩa ít nhất một hàm thiết lập thì chương trình dịch sẽ tuân theo cách định nghĩa lớp mà không thêm gì cả. Tuy nhiên, nếu ta không định nghĩa constructor mặc định nhưng lại có các constructor khác, trình biên dịch sẽ báo lỗi không tìm thấy constructor mặc định nếu ta không cung cấp tham số khi tạo thể hiện. TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 52 Quay lại lớp Automobile class Automobile { public: Automobile( ); void Input( ); void set_NumDoors( int doors ); void Display( ); int get_NumDoors( ); private: string Make; int NumDoors; int NumCylinders; int EngineSize; }; 27 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 53 Constructor mặc định Automobile::Automobile( ) { NumDoors = 0; NumCylinders = 0; EngineSize = 0; } TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 54 Constructor định nghĩa chồng class Automobile { public: Automobile( ); Automobile(int d, int c, int s); Automobile(string m, int d, int c, int s); 28 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 55 Constructor với đối số ngầm định class Automobile { public: Automobile(); Automobile( string make, int doors, int cylinders = 4, int engineSize = 2000 ); Automobile( const Automobile & A ); // copy constructor TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 56 Tự tham chiếu Chúng ta cần một phương tiện: – Cho phép truy nhập đến đối tượng hiện hành của lớp. – Cho phép một đối tượng "tham chiếu" đến chính nó. Quan trọng khi hàm thành phần thao tác trên hai hay nhiều đối tượng. – Xóa đi sự nhập nhằng giữa một biến cục bộ, tham số với thành phần dữ liệu của lớp Con trỏ this (trong C++), tham chiếu this (Java) 29 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 57 Tự tham chiếu: this Java: – this. hour = hour C++: – this->hour = hour Con trỏ this (C++) hay tham chiếu this có quan hệ mật thiết đến các phương thức Get Set và các phương thức khởi tạo. – C++: copy constructor, assignment operator – Java: lời gọi đệ quy this() Không dùng bên trong các phương thức tĩnh TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 58 C++ int point::coincide(point pt) { return(this->x==pt.x && this- >y==pt.y); } void point::display() { cout<<"Dia chi : "<<this<<"Toa do : "<<x<<" "<<y<<"\n"; } 30 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 59 Java public class Person { ... public void setName(String name) { this.name = name; } ... private String name; private int age; }// end class Person TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 60 JAVA 31 TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 61 Câu hỏi, bài tập Các câu hỏi: 1. Ý nghĩa của thực hiện ẩn trong LTHDT 2. Phân tích vai trò và ý nghĩa của các từ khóa public, private, protected 3. Phân tích quá trình cấp phát bộ nhớ trong cho các biến-đối tượng thuộc các lớp 4. Nêu vai trò của các toán tử (ký pháp): ., ->, :: khi nào thì sử dụng chúng 5. Ý nghĩa của hàm bạn LTHDT. Nêu đặc điểm của hàm bạn. 6. Nêu các đặc điểm của các hàm khởi tạo. 7. Nêu các đặc điểm của các hàm huỷ. TS H.Q. Thắng - TS C.T. Dũng Bộ môn CNPM 62 Câu hỏi, bài tập Bài tập tuần 3: Chuyển đổi bài tập tuần 2 thành lớp trong đó dữ liệu thành phần là mảng và số phần tử trong mảng. Các hàm thành phần là các thao tác sắp xếp, tìm kiếm và thao tác vào dữ liệu được khai báo như hàm khởi tạo Xây dựng lớp Stack mô phỏng cấu trúc Stack với các hoạt động sau: – Khởi tạo stack – Thêm phần tử vào Stack – Lấy phần tử khỏi Stack – In danh sách các phần tử có trong Stack – Hàm bạn Inmax in ra phần tử có giá trị lớn nhất trong Stack
File đính kèm:
- lap_trinh_huong_doi_tuong_chuong_3_thuc_hien_an_khoi_tao_va.pdf