Bài giảng lập trình hướng đối tượng tuần 1

Lập trình Hướng đối tượng những đối tượng, đó là các thực thể có mối công ty trình lấy đối tượng làm nền tảng để xây dựng thuật giải, xây dựng chương trình... Lập trình Hướng đối tượng L

Cơ bản về hướng đối tượng và C++

Tài liệu tham khảo

Công nghệ, ĐH Quốc gia HN

Công nghệ, ĐH Quốc gia HN

Nội dung

OOP Mục tiêu của kỹ sư phần mềm

Độ phức tạp và độ lớn ngày

càng cao

biệt là chức năng thông minh

Mục tiêu của việc thiết kế 1

phần mềm

phần có thể được sử dụng trong nhiều phần

Lập trình không có cấu trúc

nhỏ hay một nhóm công việc trong toàn bộ hệ thống

các chương trình con nhỏ hơn

Chương trình = Cấu trúc dữ liệu + Giải thuật

thống trong thực tế

Lập trình Hướng đối tượng

những đối tượng, đó là các thực thể có mối

công ty

trình lấy đối tượng làm nền tảng để xây dựng

thuật giải, xây dựng chương trình

Lập trình Hướng đối tượng

Lập trình hướng đối tượng là phương pháp

và đối tượng (object)

Lập trình Hướng đối tượng

3/3/2009 Lập trình

Hướng đối tượng 18

OOP Một số khái niệm

hiểu như là một thực thể: người, vật hoặc một bảng dữ liệu….

Đối tượng trong LTHĐT

• Date objects, time objects, paycheck objects, invoice objects, audio objects, video objects, file objects, record objects, etc.

• Any noun can be represented as an object

easier to maintain than procedural programming

22 3/3/2009

OOP Một số khái niệm

được gom chung lại thành lớp đối tượng Ví dụ Người là một lớp đối tượng Một lớp đối tượng

được đặc trưng bằng các thuộc tính, và các

hoạt động (hành vi, thao tác).

tượng, có giá trị nhất định cho mỗi đối tượng tại mỗi thời điểm trong hệ thống Vd: Tên, Tuổi, Cân nặng là các thuộc tính của Người

đối tượng tác động qua lại với các đối tượng khác hoặc với chính nó.

OOP Một số khái niệm

tương ứng với một cài đặt cụ thể khác nhau.

Một cài đặt như vậy được gọi là một phương

thức (method).

áp dụng cho nhiều lớp đối tượng khác nhau,

một thao tác như vậy được gọi là có tính đa

hình (polymorphism).

một thể hiện (instance) của lớp đó.

 Joe Smith, 25 tuổi, nặng 58kg, là một thể hiện của lớp người.

Destructor

Constructor

Other public methods

OOP Sơ đồ đối tượng

tượng Sơ đồ đối tượng bao gồm sơ đồ lớp và

sơ đồ thể hiện

thống, một lớp đối tượng được diễn tả bằng một hình chữ nhật có 3 phần:

tượng trong lớp đó

OOP Sơ đồ lớp và sơ đồ thể hiện

Sinh viên Họ tên

Năm sinh Mã số

Điểm TB

Đi học

Đi thi Phân loại

(Sinh viên) Nguyễn Văn A 1984

0610234T 9.2

Tên lớp

Thuộc tính

Thao tác

Đối tượng = Dữ liệu + Phương thức

Thiết kế theo hướng đối tượng

quan

động chuyên biệt

đối tượng cụ thể

OOP Các đặc điểm quan trọng

OOP Trừu tượng hóa

cách nhìn khái quát hóa về một tập các đối tượng có chung các đặc điểm được quan tâm (và bỏ qua những

chi tiết không cần thiết).3/3/2009 31

OOP Đóng gói – Che dấu thông tin

vào làm một, để sau này có thể dùng một cái tên

để gọi đến

thủ tục có liên quan

thông tin và chi tiết cài đặt nội bộ để bên ngoài không nhìn thấy

và thao tác đó đã được định nghĩa tại lớp D.

tượng: đặc biệt hóa (“là”), khái quát hóa

Các ưu điểm của OOP

trình an toàn không bị thay đổi bới những đoạn chương trình khác

OOP có các đặc tính chủ

yếu sau

tả được đối tượng.

tượng được gắn với cấu trúc dữ liệu đó.

OOP có các đặc tính chủ

yếu sau

nhau qua các hàm

đối tượng nào đó khi cần thiết

dưới lên (bottom-up).

OOP Một số thuật ngữ

hướng đối tượng

 OOM (Object Oriented Methodology): Phương pháp luận hướng đối tượng

 OOA (Object Oriented Analysis): Phân tích

hướng đối tượng.

 OOD: Object Oriented Design ( Thiết kế hướng đối tượng).

 OOP: Object Oriented Programming ( lập trình hướng đối tượng).

 Inheritance: Kế thừa

 Polymorphism: Đa hình

 Encapsulation: Tính đóng gói.

Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng

hướng đối tượng

OOP Lịch sử ngôn ngữ lập trình

Program is created inthe editor and stored

on disk

Preprocessor programprocesses the code

Loader puts program

in memory

CPU takes eachinstruction andexecutes it, possiblystoring new datavalues as the programexecutes

Compiler

Compiler createsobject code and stores

it on disk

Linker links the objectcode with the libraries,creates a.out andstores it on disk

Editor Preprocessor

Linker

CPU

Primary Memory

.

.

.

.

Disk Disk Disk Disk

Disk

3/3/2009

 cerr

• Standard error stream

44 3/3/2009

C++

/* You can still use the old comment style, */

/* but you must be // very careful about mixing them */ // It's best to use this style for 1 line or partial lines /* And use this style when your comment

consists of multiple lines */

cout << "hey";

char name[10];

cin >> name;

cout << "Hey " << name << ", nice name." << endl;

cout << endl; // print a blank line

// declare a variable when you need it

for (int k = 1; k < 5; k++){

cout << k;

}

45 3/3/2009

Preprocessor directive to include input/output stream header file

Stream insertion operator.

Keyword return is one

of several means to exit function; value 0 indicates program terminated

successfully.

8 int integer1; // first number to be input by user

9 int integer2; // second number to be input by user

10 int sum; // variable in which sum will be stored

11

12 cout << "Enter first integer\n" ; // prompt

13 cin >> integer1; // read an integer

14

15 cout << "Enter second integer\n" ; // prompt

16 cin >> integer2; // read an integer

24 } // end function main

Declare integer variables.

Use stream extraction operator with standard input stream to obtain user input.

Stream manipulator std::endl outputs a newline, then “flushes output buffer.”

Concatenating, chaining or cascading stream insertion operations.

Calculations can be performed in output statements:

alternative for lines 18 and 20:

std::cout << "Sum is " << integer1 + integer2 << std::endl;

8 void useLocal( void ); // function prototype

9 void useStaticLocal( void ); // function prototype

10 void useGlobal( void ); // function prototype

Local variable with function scope.

Create a new block, giving

x block scope When the block ends, this x is

destroyed.

27

28 cout << "local x in main's outer scope is " << x << endl;

29

30 useLocal(); // useLocal has local x

31 useStaticLocal(); // useStaticLocal has static local x

32 useGlobal(); // useGlobal uses global x

33 useLocal(); // useLocal reinitializes its local x

34 useStaticLocal(); // static local x retains its prior value

35 useGlobal(); // global x also retains its value

Phạm

vi biến

43 // useLocal reinitializes local variable x during each call

44 void useLocal( void )

45 {

46 int x = 25 ; // initialized each time useLocal is called

47

48 cout << endl << "local x is " << x

49 << " on entering useLocal" << endl;

Phạm

vi biến

56 // useStaticLocal initializes static local variable x only the

57 // first time the function is called; value of x is saved

58 // between calls to this function

59 void useStaticLocal( void )

60 {

61 // initialized only first time useStaticLocal is called

62 static int x = 50 ;

63

64 cout << endl << "local static x is " << x

65 << " on entering useStaticLocal" << endl;

66 ++x;

67 cout << "local static x is " << x

68 << " on exiting useStaticLocal" << endl;

Phạm

vi biến

72 // useGlobal modifies global variable x during each call

73 void useGlobal( void )

74 {

75 cout << endl << "global x is " << x

76 << " on entering useGlobal" << endl;

77 x *= 10 ;

78 cout << "global x is " << x

79 << " on exiting useGlobal" << endl;

80

81 } // end function useGlobal

local x in main's outer scope is 5

local x in main's inner scope is 7

local x in main's outer scope is 5

local x is 25 on entering useLocal

local x is 26 on exiting useLocal

local static x is 50 on entering useStaticLocal

local static x is 51 on exiting useStaticLocal

global x is 1 on entering useGlobal

global x is 10 on exiting useGlobal

This function does not declare any variables It uses the global x declared

in the beginning of the program.

Phạm

vi biến

local x is 25 on entering useLocal

local x is 26 on exiting useLocal

local static x is 51 on entering useStaticLocal

local static x is 52 on exiting useStaticLocal

global x is 10 on entering useGlobal

global x is 100 on exiting useGlobal

local x in main is 5

Unitary Scope Resolution

Operator

17 // define local constant PI

18 const float PI = static_cast < float >( :: PI );

19

20 // display values of local and global PI constants

21 cout << setprecision( 20 )

22 << " Local float value of PI = " << PI

23 << "\nGlobal double value of PI = " << :: PI << endl;

24

25 return 0 ; // indicates successful termination

Access the global PI with ::PI

Cast the global PI to a float for the local PI This example will show the difference between float and double.

Ví dụ

26

27 } // end main

Borland C++ command-line compiler output:

Local float value of PI = 3.141592741012573242

Global double value of PI = 3.141592653589790007

Microsoft Visual C++ compiler output:

Local float value of PI = 3.1415927410125732

Global double value of PI = 3.14159265358979

OOP Tham chiếu

 void swap1(int x, int y) { int t = x; x = y; y = t; }

 void swap2(int *x, int *y) { int *t = x; x = y; y = t; }

 void swap3(int &x, int &y) { int t = x; x = y; y = t; }

Tham chiếu

62 3/3/2009

Tham chiếu

 Alias for argument in function call

 Use & after data type in prototype

• void myFunction( int &data )

• Read “data is a reference to an int”

63 3/3/2009

9 int squareByValue( int ); // function prototype

10 void squareByReference( int & ); // function prototype

18 cout << "x = " << x << " before squareByValue\n" ;

19 cout << "Value returned by squareByValue: "

31 // squareByValue multiplies number by itself, stores the

32 // result in number and returns the new value of number

33 int squareByValue( int number )

39 // squareByReference multiplies numberRef by itself and

40 // stores the result in the variable to which numberRef

41 // refers in function main

42 void squareByReference( int &numberRef )

Changes number, but original parameter (x) is not modified.

Changes numberRef, an alias for the original

parameter Thus, z is changed.

Tham chiếu

int count = 1; // declare integer variable count Int &cRef = count; // create cRef as an alias for count ++cRef; // increment count (using its alias)

• Reference to undefined variable

67

3/3/2009

Borland C++ command-line compiler error message:

Error E2304 Fig03_22.cpp 11: Reference variable 'y' must be

initialized­ in function main()

Microsoft Visual C++ compiler error message:

D:\cpphtp4_examples\ch03\Fig03_22.cpp(11) : error C2530: 'y' :

references must be initialized

Uninitialized reference – compiler error.

OOP Chồng hàm (Functions overloading )

int abs(int i) { return abs(i);}

long abs(long l) { return labs(l);}

double abs(double d) { return fabs(d);}

void test_abs() {

long l = abs(-10l); // abs(long )

• I.e., function to square ints and function to

int square( int x) {return x * x;}

float square(float x) { return x * x; }

71 3/3/2009

Function Overloading

8 // function square for int values

9 int square( int x )

16 // function square for double values

17 double square( double y )

24 int main()

25 {

26 int intResult = square( 7 ); // calls int version

27 double doubleResult = square( 7.5 ); // calls double version

28

29 cout << "\nThe square of integer 7 is " << intResult

30 << "\nThe square of double 7.5 is " << doubleResult

fig03_25.cpp output (1 of 1)

Called square with int argument: 7

Called square with double argument: 7.5

The square of integer 7 is 49

The square of double 7.5 is 56.25

The proper function is called based upon the argument (int or double).

1 // Fig 3.26: fig03_26.cpp

2 // Name mangling.

3

4 // function square for int values

5 int square( int x )

6 {

7 return x * x;

8 }

9

10 // function square for double values

11 double square( double y )

12 {

13 return y * y;

14 }

15

16 // function that receives arguments of types

17 // int, float, char and int *

18 void nothing1( int a, float b, char c, int *d )

23 // function that receives arguments of types

24 // char, int, float * and double *

25 char *nothing2( char a, int b, float *c, double *d )

OOP Tham số ngầm định trong lời gọi

hàm

Chú ý:

danh sách tham số, để tránh nhầm lẫn các giá trị.

báo trong khuôn mẫu hàm

void inc(int &a, int b = 1);

void inc(int &a, int b) {

Default Arguments

defaults

• Can be constants, global variables, or function calls

int myFunction( int x = 1, int y = 2, int z = 3 );

8 // function prototype that specifies default arguments

9 int boxVolume( int length = 1 , int width = 1 , int height = 1 );

10

11 int main()

12 {

13 // no arguments use default values for all dimensions

14 cout << "The default box volume is: " << boxVolume();

15

16 // specify length; default width and height

17 cout << "\n\nThe volume of a box with length 10,\n"

18 << "width 1 and height 1 is: " << boxVolume( 10 );

19

20 // specify length and width; default height

21 cout << "\n\nThe volume of a box with length 10,\n"

22 << "width 5 and height 1 is: " << boxVolume( 10 , 5 );

24 // specify all arguments

25 cout << "\n\nThe volume of a box with length 10,\n"

26 << "width 5 and height 2 is: " << boxVolume( 10 , 5 , 2 )

33 // function boxVolume calculates the volume of a box

34 int boxVolume( int length, int width, int height )

The default box volume is: 1

The volume of a box with length 10,

width 1 and height 1 is: 10

The volume of a box with length 10,

width 5 and height 1 is: 50

The volume of a box with length 10,

width 5 and height 2 is: 100

OOP Toán tử quản lý bộ nhớ động

int *x;

x = new int; // x = (int*)malloc(sizeof(int)); char *y;

y = new char[100]; // y = (char*)malloc(100);

Const

– const double PI = 3.14;

– const Date openDate(18,8,2003);

Inline Functions

instead of making function call

• Reduce function-call overhead

1 // Fig 3.19: fig03_19.cpp

2 // Using an inline function to calculate.

3 // the volume of a cube.

10 // Definition of inline function cube Definition of function

11 // appears before function is called, so a function prototype

12 // is not required First line of function definition acts as