Chương 6: PHÉP TOÁN Giáo viên: Võ Hồng Bảo Châu Khoa CNTT trường ĐH Lạc Hồng LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG MỤC TIÊU • Biết cách thức viết hàm phép toán trong lớp của ngôn ngữ C++ • Hoàn thiệ
Trang 1Chương 6:
PHÉP TOÁN
Giáo viên: Võ Hồng Bảo Châu Khoa CNTT trường ĐH Lạc Hồng
LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
MỤC TIÊU
• Biết cách thức viết hàm phép toán trong lớp của ngôn ngữ C++
• Hoàn thiện kiểu dữ liệu lớp sao cho có các hành vi:
– Truy cập dữ liệu (nhập/xuất; nhận biết/thay đổi giá trị của dữ liệu) – Các phép toán liên quan
– Các hành vi đặc thù
NỘI DUNG CHI TIẾT
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• HÀM TOÁN TỬ
• CÁC KÝ HiỆU KHÔNG SỬ DỤNG
• PHÉP TOÁN LÀ THÀNH VIÊN CỦA LỚP
• PHÉP TOÁN LÀ HÀM FRIEND CỦA LỚP
• PHÉP TOÁN 2 NGÔI
• PHÉP TOÁN 1 NGÔI
ĐẶT VẤN ĐỀ
Báo lỗi Tại sao?
Không báo lỗi
Vì phép toán + chỉ được C định nghĩa cho các kiểu cơ
sở như int, float, …chưa định nghĩa cho kiểu phanso
Muốn sử dụng phép toán + cho kiểu phanso thì phải định nghĩa lại phép toán +
Trang 2HÀM TỐN TỬ
• Ngơn ngữ C++ cho phép cài đặt các phép tốn một cách
tiện lợi và tự nhiên
• Tên gọi của phép tốn được đặt theo quy ước gồm hai
phần,
– Phần bắt buộc - sử dụng từ khĩa operator
– Phần do người lập trình chọn lựa trong tập hợp các ký hiệu phép
tốn của ngơn ngữ
VÍ DỤ
• Cộng hai phanso với nhau
phanso operator+ (phanso a){
//
}
Từ khĩa bắt buộc phải cĩ
Phép tốn được định nghĩa lại là phép + Kiểu trả về
Các ký hiệu khơng sử dụng
Phép toán Ý nghĩa
:: Truy cập đến thành phần của lớp
.* Truy cập đến con trỏ là thành phần đối tượng
hay struct
. Truy cập đến thành phần của đối tượng hay của
struct
sizeof() Lấy kích thước của kiểu dữ liệu
Phép tốn là thành viên của lớp
• Phép tốn là hành vi , nên cĩ thể hiện thực như thành phần thuộc lớp
• Hàm tốn tử operator phải cĩ thuộc tính public vì nếu khơng thì trình dịch khơng thể thực hiện được nĩ ở ngồi phạm vi lớp.
• Với phép tốn hai ngơi phải cĩ hai tham số hình thức, khi trở thành phương thức của lớp chỉ cịn một tham số.
Trang 3PHÉP TOÁN 2 NGÔI
• Giả sử có kiểu dữ liệu phanso v = (t,m), trong đó t, m là 2 số
nguyên.
• Khi đó, phép toán cộng 2 vector được định nghĩa như sau,
cho u = (t,m), v = (t,m), thì w = (t,m),
w = u + v <=> w.t = u.t*v.m + v.t*u.m
w.m = u.m * v.m
c=a+b trong ví dụ trên có thể hiểu là c=a.operator+(b)
c.t=a.t*b.m+b.t*a.m c.m=a.m*b.m return c
c.t=t*b.m+b.t*m c.m=m*b.m return c;
Tương tự cho các phép toán 2 ngôi khác
Kết quả trả về operator phép toán (các tham số)
{
…
return ….;
}
LƯU Ý
Trong lời gọi a.operator +(b), a đóng vai trò tham số ngầm
định của hàm thành phần và b là tham số tường minh Số
tham số tường minh cho hàm toán tử thành phần luôn ít
hơn số ngôi của phép toán là 1 vì có một tham số ngầm
định là đối tượng gọi hàm toán tử.
Chương trình dịch sẽ không thể hiểu được biểu thức 3+b vì
cách viết tương ứng 3.operator (b) không có ý nghĩa Để
giải quyết tình trạng này ta dùng hàm friend để định nghĩa
hàm toán tử (bài tập tự nghiên cứu) Gợi ý: hàm toán tử này
sẽ là hàm tự do, và là friend của hàm phanso Lời gọi cho
nó là 3+b tương tự operator+(3,b)
BÀI TẬP TẠI LỚP
• 1)Định nghĩa lại phép toán -, *, / cho lớp phân số trên
• 2) Giả sử có khai báo sau:
• PhanSo a,b;
• a=b+3 //báo lỗi.
• Giải thích tại sao báo lỗi Sửa lại sao cho không báo lỗi nữa.
• 3)Xây dựng lớp Diem gồm 2 thành phần hoành độ và tung
độ Viết phép toán + cho 2 Diem.
Trang 4PHÉP GÁN
• Tương đương a.operator=(b)
• Ví dụ a và b thuộc lớp phân số
a.t=b.t
a.m=b.m
return a;
t=b.t m=b.m return *this
PHÉP TOÁN LÀ HÀM FRIEND
• VẤN ĐỀ: Cộng 3 với phân số a: 3+a
• Không thể dùng phép cộng (+) như hàm thành phần vì tham
số thứ nhất của hàm toán tử (số 3) không còn là đối tượng.
• PhanSo a,b;
• b=3+a b=3.operator(a) => sai
• operator + (3,a) => đúng //chú ý: không có đối tượng gọi phép toán +, nghĩa là phép toán + không phải thành phần của lớp phân số.
• Muốn gọi phép toán + của lớp phân số thì phải là bạn của lớp phân số
class PhanSo{
int t,m;
public:
PhanSo(int ts=0,int ms=1){t=ts;m=ms;}
void XuatPS(){cout<<t<<"/"<<m<<endl;}
//hàm tự do operator + định nghĩa phép
toán +
//giữa 1 số nguyên và 1 đối tượng phân số
friend PhanSo operator + (int x, PhanSo
a);
};
//hàm toàn cục, là friend của lớp phân số
PhanSo operator + (int x, PhanSo a){
PhanSo b;
b.t=x+a.t;
b.m=a.m;
void main() {
PhanSo a(1,2), b(1,3);
b.XuatPS();
b=3+a;
cout<<"Ket qua:"<<endl;
b.XuatPS();
}
Kết quả:?
PHÉP TOÁN << và >>
Phép toán <<
Để định nghĩa phép toán << theo nghĩa xuất ra dòng dữ liệu xuất cho kiểu dữ liệu đang định nghĩa, ta định nghĩa phép toán như hàm toàn cục với tham số thứ nhất tham chiếu đến đối tượng thuộc lớp ostream, kết quả trả về là tham chiếu đến chính ostream đó Toán hạng thứ hai thuộc lớp đang định nghĩa
Phép toán >>
Để định nghĩa phép toán >> theo nghĩa nhập từ dòng dữ liệu nhập cho kiểu dữ liệu đang định nghĩa, ta định nghĩa phép toán >> như hàm toàn cục với tham số thứ nhất là tham chiếu đến một đối tượng thuộc lớp istream, kết quả trả về là tham chiếu đến chính istream
đó Toán hạng thứ hai là tham chiếu đến đối tượng thuộc lớp đang
Trang 5class PhanSo
{
friend istream& operator >> (istream &is, PhanSo &p);
friend ostream& operator << (ostream &os, PhanSo p);
};
is >> p.t >> p.m;
while (!p.m) { cout << “Nhap lai mau so: ”;
is >> p.m;
} return is;
} ostream & operator << (ostream &os, PhanSo p){
os << p.t;
if (p.t != 0 && p.m!= 1)
os << "/" << p.m;
return os;
}
void main() {
PhanSo a, b;
cout << “Nhap phan so a: ”; cin >> a;
cout << “Nhap phan so b: ”; cin >> b;
cout << a<<endl;
cout<<b<<endl;
}
LƯU Ý
• Số tham số trong hàm toán tử tự do operator phép + ( )
đúng bằng số ngôi của phép toán mà nó định nghĩa.
• Trong định nghĩa hàm toán tử tự do, tham số thứ nhất có
thể có kiểu bất kỳ chứ không nhất thiết phải có kiểu lớp
nào đó.
• Khi định nghĩa lại phép toán phải tuân theo nguyên tắc: một
trong những toán hạng phải là đối tượng.
BÀI TẬP TỰ HỌC
• Tìm hiểu thêm các phép toán khác như (), ++, , []
• Xây dựng một class hoàn chỉnh có dùng các phép toán trên, ví dụ class ma trận.
Trang 6TÓM TẮT
• Toán tử có thể được định nghĩa lại (chồng hàm)
• Dùng từ khóa operator và ký hiệu toán tử được định nghĩa
lại.
• Không thể định ra phép toán mới
• Hàm toán tử có thể là hàm thành phần hoặc hàm friend của
lớp
• Khi hàm toán tử là hàm thành phần, toán hạng bên trái luôn
là đối tượng thuộc lớp.
• Khi hàm toán tử là hàm friend, toán hạng bên trái là đối
tượng của lớp khác.
THANH YOU