Giáo trình Lập trình Hướng đối tượng - Trường CĐ Cơ giới Ninh Bình

Giáo trình lập trình hướng đối tượng cung cấp kiến thức chuyên sâu về lập trình máy tính, giúp sinh viên nắm vững các nguyên tắc và kỹ thuật OOP.

• Tác giả: Đoàn Xuân Luận
• Trường học: Trường Cao Đẳng Cơ Giới Ninh Bình
• Chuyên ngành: Lập trình máy tính
• Đề tài: Lập trình hướng đối tượng
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Địa điểm: Ninh Bình

Tóm tắt

I. Khám phá Giáo trình Lập Trình Hướng Đối Tượng chuyên sâu Nền tảng vững chắc cho nghề Lập Trình Máy Tính

Trong bối cảnh công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, lập trình hướng đối tượng (OOP) đã trở thành một phương pháp lập trình cốt lõi, không thể thiếu đối với bất kỳ ai theo đuổi nghề lập trình máy tính. Một giáo trình lập trình hướng đối tượng chất lượng không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn trang bị kỹ năng thực hành để xây dựng các ứng dụng phần mềm phức tạp một cách hiệu quả. Lập trình hướng đối tượng dựa trên việc tổ chức chương trình thành các lớp (classes) và đối tượng (objects), khác biệt so với các phương pháp lập trình truyền thống dựa vào hàm hoặc thủ tục. Phương pháp này giúp mô tả các thực thể trong thế giới thực một cách chân thực, đầy đủ cả phần dữ liệu và các phương thức xử lý liên quan.

Việc nghiên cứu và làm chủ lập trình hướng đối tượng là cực kỳ cần thiết. Giáo trình lập trình hướng đối tượng nghề lập trình máy tính này được thiết kế để trang bị cho người học những công cụ tư duy và kỹ thuật cần thiết, giúp họ phát triển kỹ năng lập trình chuyên nghiệp. Tài liệu này bao gồm các chương trình học từ cơ bản đến nâng cao, đi sâu vào các khái niệm như lớp, đối tượng, tính đóng gói, tính thừa kế, tính đa hình và các kỹ thuật tiên tiến như hàm ảo, template. Nắm vững những kiến thức này sẽ mở ra cơ hội lớn trong phát triển phần mềm trên nhiều nền tảng và môi trường khác nhau, từ các ứng dụng Windows đến các hệ thống lớn. Đây là con đường để trở thành một lập trình viên có khả năng thiết kế và triển khai các hệ thống phần mềm phức tạp, bền vững.

1.1. Tổng quan về phương pháp lập trình hướng đối tượng và sự cần thiết

Lập trình hướng đối tượng là một mô hình lập trình dựa trên khái niệm "đối tượng", có thể chứa dữ liệu dưới dạng các thuộc tính và mã dưới dạng các phương thức. Phương pháp lập trình hướng đối tượng trở nên phổ biến và được quan tâm nghiên cứu nhiều bởi khả năng tổ chức chương trình thành các lớp. Theo tài liệu nghiên cứu, "lớp là một đơn vị bao gồm cả dữ liệu và các phương thức xử lý, vì vậy lớp có thể mô tả các thực thể một cách chân thực, đầy đủ cả phần dữ liệu và yêu cầu quản lý." Sự cần thiết của OOP xuất phát từ nhu cầu phát triển phần mềm ngày càng phức tạp, đòi hỏi khả năng tái sử dụng mã, dễ bảo trì và mở rộng. Nó giúp các nhà phát triển tạo ra các hệ thống modular, dễ hiểu và có khả năng chống lỗi tốt hơn. Các ngôn ngữ hiện đại như Java, C++, Python, C# đều hỗ trợ mạnh mẽ OOP.

1.2. Lịch sử phát triển và vai trò của ngôn ngữ lập trình C trong OOP

Ngôn ngữ lập trình C++ đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sự phát triển và phổ biến của lập trình hướng đối tượng. Ban đầu, ngôn ngữ C ra đời vào năm 1973 với mục đích chính là viết hệ điều hành Unix. Sau đó, vào năm 1980, nhà khoa học B. Stroustrup đã phát triển một phiên bản C mới có tên ban đầu là “C có lớp”, sau này đổi thành C++ vào năm 1983. C++ là một sự phát triển mạnh mẽ của C, không chỉ tích hợp tất cả các khái niệm và công cụ của lập trình hướng đối tượng mà còn bổ sung nhiều khả năng mới mẻ cho hàm. Theo tài liệu, "C++ là một ngôn ngữ lai cho phép tổ chức chương trình theo các lớp và các hàm." Nó đã thúc đẩy C tiến vào thế giới lập trình hướng đối tượng và trở thành một trong những ngôn ngữ OOP nổi bật nhất trong những năm 90, vẫn giữ vững vị thế quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu hiệu năng cao và kiểm soát phần cứng.

II. Giải quyết thách thức Tại sao Lập Trình Hướng Đối Tượng là chìa khóa thành công trong Phát Triển Phần Mềm

Trong lĩnh vực phát triển phần mềm hiện đại, việc lựa chọn phương pháp lập trình phù hợp là yếu tố then chốt quyết định sự thành công của một dự án. Lập trình hướng đối tượng (OOP) đã nổi lên như một giải pháp tối ưu, giúp các lập trình viên giải quyết nhiều thách thức mà phương pháp lập trình cấu trúc truyền thống thường gặp phải. Khả năng mô hình hóa thế giới thực một cách trực quan, cùng với việc khuyến khích tái sử dụng mã và quản lý độ phức tạp hiệu quả, làm cho OOP trở thành công cụ không thể thiếu. Nó không chỉ đơn thuần là một tập hợp các cú pháp hay quy tắc, mà là một tư duy lập trình giúp tổ chức và quản lý code một cách khoa học, tạo ra các hệ thống phần mềm dễ mở rộng và bảo trì.

Sự thành công của lập trình hướng đối tượng trong nghề lập trình máy tính được minh chứng qua việc nó được áp dụng rộng rãi trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình hiện đại và các môi trường phát triển phần mềm lớn. Từ các ứng dụng di động, hệ thống web phức tạp, đến các phần mềm doanh nghiệp và hệ thống nhúng, OOP đều mang lại những lợi ích vượt trội. Việc hiểu rõ và áp dụng thành thạo các nguyên lý của OOP không chỉ giúp cải thiện chất lượng mã nguồn mà còn nâng cao năng suất của đội ngũ phát triển. Đây là kỹ năng nền tảng giúp một lập trình viên có thể xây dựng các giải pháp mạnh mẽ và linh hoạt, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường công nghệ.

2.1. Phân biệt OOP và lập trình cấu trúc Ưu điểm vượt trội

Lập trình cấu trúc tập trung vào việc chia chương trình thành các hàm hoặc thủ tục, với dữ liệu và logic xử lý thường được tách rời. Cách tiếp cận này có thể hiệu quả cho các dự án nhỏ, nhưng lại gặp khó khăn trong việc quản lý độ phức tạp khi dự án mở rộng. Ngược lại, lập trình hướng đối tượng (OOP) tích hợp cả dữ liệu và các phương thức xử lý vào một đơn vị gọi là lớp (class). Ưu điểm vượt trội của OOP bao gồm: tính đóng gói (encapsulation) giúp bảo vệ dữ liệu, tính thừa kế (inheritance) cho phép tái sử dụng mã và mở rộng chức năng, cũng như tính đa hình (polymorphism) tạo sự linh hoạt trong xử lý các đối tượng khác nhau. Điều này dẫn đến mã nguồn dễ hiểu hơn, dễ bảo trì hơn và có khả năng mở rộng tốt hơn, đặc biệt quan trọng trong các dự án phát triển phần mềm quy mô lớn.

2.2. Các đặc điểm nổi bật của kỹ thuật lập trình hướng đối tượng

Kỹ thuật lập trình hướng đối tượng được định hình bởi bốn đặc điểm chính: tính đóng gói, tính thừa kế, tính đa hình và tính trừu tượng. Tính đóng gói (Encapsulation) là khả năng gói gọn dữ liệu và các phương thức xử lý dữ liệu đó vào một đơn vị duy nhất (lớp), đồng thời kiểm soát quyền truy cập từ bên ngoài. Điều này giúp bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu và đơn giản hóa việc sử dụng các đối tượng. Tính thừa kế (Inheritance) cho phép một lớp mới (lớp con) kế thừa các thuộc tính và phương thức từ một lớp đã có (lớp cha), thúc đẩy tái sử dụng mã và xây dựng hệ thống phân cấp. Tính đa hình (Polymorphism) cho phép các đối tượng thuộc các lớp khác nhau phản ứng khác nhau với cùng một thông điệp, mang lại sự linh hoạt đáng kể. Cuối cùng, tính trừu tượng (Abstraction) tập trung vào việc hiển thị chỉ những thông tin cần thiết và ẩn đi các chi tiết triển khai phức tạp, giúp người dùng dễ dàng tương tác với các đối tượng mà không cần biết đến cấu trúc nội bộ.

III. Nắm vững các khái niệm lập trình hướng đối tượng cốt lõi Từ Lớp đến Con trỏ Đối tượng

Để thành thạo lập trình hướng đối tượng, việc nắm vững các khái niệm lập trình hướng đối tượng cốt lõi là điều bắt buộc. Đây là những khối xây dựng cơ bản mà từ đó mọi kiến trúc phần mềm hướng đối tượng được hình thành. Việc hiểu rõ cách định nghĩa lớp, tạo đối tượng, và cách các thành phần của lớp tương tác với nhau sẽ cung cấp nền tảng vững chắc cho bất kỳ lập trình viên nào. Giáo trình lập trình hướng đối tượng nghề lập trình máy tính này đặc biệt chú trọng vào việc giải thích tường tận từng khái niệm, từ những nguyên lý cơ bản nhất đến các kỹ thuật nâng cao hơn như con trỏ đối tượng và quản lý bộ nhớ.

Một khi đã hiểu sâu sắc về lớp và đối tượng, người học có thể dễ dàng tiếp cận các nguyên lý phức tạp hơn như thừa kế và đa hình. Sự rõ ràng trong cách trình bày các khái niệm này là yếu tố quan trọng giúp người học không chỉ ghi nhớ mà còn thực sự hiểu được bản chất và cách ứng dụng chúng trong thực tế. Khả năng xây dựng lớp đối tượng một cách chính xác, cùng với việc biết cách truy cập và điều khiển các thuộc tính cũng như phương thức, là chìa khóa để tạo ra mã nguồn sạch, dễ bảo trì và mở rộng. Đây là những kỹ năng cốt lõi mà mọi chuyên gia phát triển phần mềm cần có để thành công trong sự nghiệp.

3.1. Định nghĩa và xây dựng Lớp và Đối tượng Nền tảng cơ bản của OOP

Lớp (Class) là một bản thiết kế hoặc khuôn mẫu để tạo ra các đối tượng. Nó định nghĩa một tập hợp các thuộc tính (dữ liệu) và các phương thức (hành vi) mà các đối tượng thuộc lớp đó sẽ có. Ví dụ, một lớp "Point" có thể có thuộc tính xVal và yVal đại diện cho tọa độ. Đối tượng (Object) là một thể hiện cụ thể của một lớp. Khi tạo một đối tượng, thực chất là cấp phát bộ nhớ cho các thuộc tính của nó và khởi tạo chúng. Việc xây dựng lớp đối tượng trong lập trình hướng đối tượng giúp trừu tượng hóa các thực thể trong thế giới thực vào trong chương trình. Theo tài liệu, "Chương 3 LỚP" giải thích chi tiết cách định nghĩa lớp theo cú pháp class <tên lớp> { private: ... public: ... }; và cách tạo lập đối tượng, ví dụ Point p1; hoặc Point p3(10, 20);.

3.2. Khai báo truy nhập và sử dụng thành phần của lớp hiệu quả

Khai báo một lớp cơ sở là bước đầu tiên để định nghĩa cấu trúc dữ liệu và hành vi của các đối tượng. Các thành phần của lớp bao gồm các thuộc tính (dữ liệu thành viên) và các phương thức (hàm thành viên). Chúng có thể được khai báo với các mức độ truy cập khác nhau như public, private, hoặc protected. Các thành phần được khai báo private chỉ có thể được truy cập từ bên trong lớp, giúp thực hiện tính đóng gói. Các thành phần public có thể được truy cập từ bên ngoài lớp. Để truy nhập tới các thành phần của lớp, cần sử dụng toán tử dấu chấm (.) với đối tượng cụ thể, ví dụ p1.xVal (nếu xVal là public). Việc sử dụng đúng các mức độ truy cập và phương thức getter/setter là rất quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và kiến trúc phần mềm tốt. Tài liệu nhấn mạnh về việc khai báo một lớp cơ sở và các thành phần tĩnh của lớp.

3.3. Hiểu rõ về con trỏ đối tượng và quản lý bộ nhớ trong C

Con trỏ đối tượng là một biến lưu trữ địa chỉ bộ nhớ của một đối tượng. Trong ngôn ngữ lập trình C++, con trỏ đối tượng cho phép truy cập và thao tác với đối tượng một cách gián tiếp, mang lại sự linh hoạt cao trong việc quản lý bộ nhớ động và truyền đối tượng qua hàm. Để truy cập các thành phần của đối tượng thông qua con trỏ đối tượng, cần sử dụng toán tử mũi tên (->), ví dụ ptr->phuongThuc(). Việc sử dụng con trỏ đối tượng đòi hỏi sự cẩn trọng trong quản lý bộ nhớ, đặc biệt là việc cấp phát (new) và giải phóng (delete) bộ nhớ để tránh rò rỉ bộ nhớ. Giáo trình lập trình hướng đối tượng thường dành một phần quan trọng để hướng dẫn chi tiết về cách sử dụng con trỏ đối tượng, mảng đối tượng, và con trỏ this, giúp người học nắm vững kỹ thuật này để xây dựng các ứng dụng phần mềm hiệu quả và an toàn.

IV. Làm chủ thừa kế và đa hình trong lập trình hướng đối tượng Tạo cấu trúc phần mềm linh hoạt

Sau khi đã nắm vững các khái niệm cơ bản về lớp và đối tượng, việc tiếp theo trong hành trình làm chủ lập trình hướng đối tượng là khám phá và ứng dụng tính thừa kế và tính đa hình. Hai nguyên lý này là trụ cột quan trọng, cho phép các lập trình viên xây dựng cấu trúc phần mềm linh hoạt, dễ mở rộng và bảo trì. Thừa kế giúp tái sử dụng mã hiệu quả, giảm thiểu sự trùng lặp và tạo ra một hệ thống phân cấp logic cho các lớp. Trong khi đó, đa hình mang lại khả năng viết mã tổng quát, cho phép cùng một giao diện xử lý nhiều loại đối tượng khác nhau, từ đó nâng cao tính mềm dẻo của hệ thống.

Việc thành thạo thừa kế và đa hình không chỉ đơn thuần là việc nhớ cú pháp, mà là hiểu sâu sắc về cách chúng tương tác và bổ trợ lẫn nhau để tạo ra các kiến trúc phần mềm mạnh mẽ. Giáo trình lập trình hướng đối tượng nghề lập trình máy tính sẽ cung cấp các ví dụ minh họa và bài tập thực hành chi tiết, giúp người học áp dụng các nguyên lý này vào việc giải quyết các vấn đề thực tế trong phát triển phần mềm. Từ việc thiết kế các lớp cơ sở chung đến việc triển khai các hàm ảo để đạt được tính đa hình động, mỗi kỹ năng đều được phát triển một cách có hệ thống, chuẩn bị cho lập trình viên khả năng xây dựng các hệ thống phức tạp và thích ứng với sự thay đổi.

4.1. Khám phá tính thừa kế Inheritance Tái sử dụng mã và mở rộng chức năng

Tính thừa kế là một trong những trụ cột của lập trình hướng đối tượng, cho phép một lớp mới (lớp con hoặc lớp dẫn xuất) kế thừa các thuộc tính và phương thức từ một lớp đã tồn tại (lớp cha hoặc lớp cơ sở). Nguyên lý này giúp tái sử dụng mã nguồn hiệu quả, tránh việc phải viết lại cùng một đoạn mã nhiều lần. Ví dụ, nếu có một lớp Animal với các thuộc tính chung như name, age và phương thức eat(), thì lớp Dog và Cat có thể kế thừa từ Animal mà không cần định nghĩa lại những thuộc tính và phương thức đó. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giúp dễ dàng mở rộng chức năng và duy trì tính nhất quán trong kiến trúc phần mềm. Tài liệu tham khảo của Trường Cao Đẳng Cơ giới Ninh Bình có một chương dành riêng cho "CHƯƠNG 5 THỪA KẾ", khẳng định tầm quan trọng của nó.

4.2. Ứng dụng hàm ảo và đa hình Polymorphism để viết mã uyển chuyển

Tính đa hình (Polymorphism) là khả năng các đối tượng thuộc các lớp khác nhau phản ứng khác nhau với cùng một thông điệp hoặc lời gọi phương thức. Trong ngôn ngữ lập trình C++, đa hình thường được triển khai thông qua hàm ảo (virtual functions) và con trỏ hoặc tham chiếu của lớp cơ sở. Khi một hàm ảo được khai báo trong lớp cơ sở và được ghi đè (override) trong các lớp dẫn xuất, việc gọi hàm thông qua con trỏ lớp cơ sở sẽ thực thi phiên bản hàm của lớp cụ thể của đối tượng đang được trỏ đến, tạo ra hành vi động. Điều này giúp viết mã nguồn uyển chuyển, linh hoạt hơn, cho phép xử lý các đối tượng thuộc nhiều lớp khác nhau thông qua một giao diện chung, giảm sự phụ thuộc giữa các module và nâng cao khả năng mở rộng của kiến trúc phần mềm. "Chương 6: HÀM ẢO VÀ TÍNH TƯƠNG ỨNG BỘI" trong tài liệu đã chỉ rõ tầm quan trọng của các khái niệm này.

V. Bí quyết áp dụng Lập Trình Hướng Đối Tượng vào dự án thực tiễn Nâng cao Kỹ Năng Lập Trình

Việc học lập trình hướng đối tượng không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà quan trọng hơn là khả năng áp dụng lập trình hướng đối tượng vào các dự án thực tế. Một giáo trình lập trình hướng đối tượng nghề lập trình máy tính hiệu quả cần cung cấp những bí quyết và hướng dẫn cụ thể để biến kiến thức trừu tượng thành các giải pháp phần mềm hữu ích. Đây là bước then chốt giúp người học từ một người mới trở thành một lập trình viên có kỹ năng lập trình chuyên nghiệp, có thể đối mặt và giải quyết các vấn đề phức tạp trong phát triển phần mềm.

Để áp dụng lập trình hướng đối tượng một cách thành công, cần phải hiểu rõ không chỉ các nguyên lý cơ bản mà còn cả các kỹ thuật nâng cao như toán tử định nghĩa chồng (operator overloading) và template. Những công cụ này cho phép tối ưu hóa mã nguồn, làm cho nó mạnh mẽ và linh hoạt hơn. Hơn nữa, việc thực hành xây dựng các lớp đối tượng thực tế thông qua các bài tập và ví dụ minh họa là cách tốt nhất để củng cố kiến thức và phát triển tư duy thiết kế hướng đối tượng. Những bí quyết này sẽ giúp bạn không chỉ viết được mã nguồn chạy được mà còn tạo ra các kiến trúc phần mềm tinh tế, dễ bảo trì và mở rộng.

5.1. Tối ưu hóa mã nguồn với toán tử định nghĩa chồng và Template trong C

Toán tử định nghĩa chồng (Operator Overloading) trong ngôn ngữ lập trình C++ cho phép định nghĩa lại hành vi của các toán tử chuẩn (+, -, *, /, v.v.) khi chúng được áp dụng cho các đối tượng của lớp do người dùng tự định nghĩa. Điều này giúp mã nguồn trở nên trực quan và dễ đọc hơn, cho phép các đối tượng tương tác với nhau một cách tự nhiên như các kiểu dữ liệu cơ bản. Ví dụ, có thể định nghĩa toán tử + để cộng hai đối tượng Vector. Bên cạnh đó, Template (khuôn hình) là một tính năng mạnh mẽ khác của C++, cho phép viết các hàm và lớp tổng quát, hoạt động với nhiều kiểu dữ liệu khác nhau mà không cần viết lại mã cho từng kiểu. Hàm Template và Lớp Template giúp tái sử dụng mã ở mức độ cao, tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu lỗi, góp phần quan trọng vào việc xây dựng kiến trúc phần mềm linh hoạt và hiệu quả. Tài liệu có "CHƯƠNG 4. TOÁN TỬ ĐỊNH NGHĨA CHỒNG" và "CHƯƠNG 7: HÀM, LỚP TEMPLATE" để hướng dẫn chi tiết.

5.2. Hướng dẫn xây dựng các lớp đối tượng thực tế qua ví dụ minh họa

Xây dựng các lớp đối tượng thực tế là bước cuối cùng để áp dụng lý thuyết lập trình hướng đối tượng vào thực tiễn. Giáo trình lập trình hướng đối tượng nghề lập trình máy tính thường cung cấp các bài tập và ví dụ minh họa chi tiết, hướng dẫn người học cách thiết kế và triển khai các lớp cho các tình huống cụ thể. Ví dụ, việc xây dựng một lớp Date có các thuộc tính cho năm, tháng, ngày và các phương thức để tăng ngày, đặt lại ngày hoặc in thông tin. Hoặc một lớp String quản lý chuỗi ký tự với các phương thức truy cập và hiển thị. Một ví dụ khác là lớp Matrix với các phương thức cộng, trừ, nhân ma trận. Những bài tập này giúp người học rèn luyện kỹ năng thiết kế lớp, định nghĩa các thuộc tính và phương thức phù hợp, đồng thời áp dụng các nguyên tắc OOP như đóng gói để tạo ra các lớp có khả năng hoạt động độc lập và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống lớn hơn.

VI. Tương lai nghề nghiệp Phát triển vững chắc với Kỹ Năng Lập Trình Hướng Đối Tượng chuyên sâu

Trong một thế giới công nghệ không ngừng đổi mới, kỹ năng lập trình hướng đối tượng chuyên sâu là một lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ cho bất kỳ ai theo đuổi nghề lập trình máy tính. Khả năng thiết kế và triển khai các hệ thống phần mềm phức tạp bằng OOP không chỉ mở ra nhiều cơ hội việc làm mà còn đảm bảo sự phát triển bền vững trong sự nghiệp. Các công ty công nghệ hàng đầu luôn tìm kiếm những chuyên gia có thể xây dựng các kiến trúc phần mềm mạnh mẽ, có khả năng mở rộng và dễ dàng bảo trì. Việc thành thạo lập trình hướng đối tượng chứng tỏ khả năng tư duy logic, giải quyết vấn đề và khả năng làm việc hiệu quả với các dự án quy mô lớn.

Giáo trình lập trình hướng đối tượng nghề lập trình máy tính này không chỉ là một tài liệu học tập mà còn là kim chỉ nam cho con đường phát triển sự nghiệp. Nó trang bị cho người học những kiến thức và công cụ cần thiết để không chỉ theo kịp mà còn dẫn đầu trong lĩnh vực phát triển phần mềm. Từ việc hiểu sâu về các nguyên lý cốt lõi đến việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến, mỗi bước đều hướng tới mục tiêu xây dựng một nền tảng vững chắc cho tương lai. Những lập trình viên có kỹ năng lập trình hướng đối tượng vượt trội sẽ là người định hình nên thế hệ tiếp theo của các giải pháp công nghệ, đóng góp vào sự phát triển của xã hội số.

6.1. Xu hướng và triển vọng của lập trình hướng đối tượng trong ngành IT

Lập trình hướng đối tượng (OOP) tiếp tục là một xu hướng chủ đạo trong ngành IT và dự kiến sẽ duy trì tầm quan trọng trong nhiều năm tới. Hầu hết các ngôn ngữ phát triển phần mềm phổ biến hiện nay như Java, Python, C#, Kotlin, Swift đều được xây dựng trên các nguyên lý OOP. Triển vọng nghề nghiệp cho những người thành thạo lập trình hướng đối tượng là rất lớn, bao gồm các vị trí như Kỹ sư Phần mềm, Kiến trúc sư Phần mềm, Lập trình viên Backend, Lập trình viên Game, v.v. Các dự án lớn về trí tuệ nhân tạo, học máy, điện toán đám mây và IoT đều đòi hỏi kiến trúc phần mềm được tổ chức tốt, dễ quản lý, và OOP cung cấp khung sườn lý tưởng cho điều đó. Nhu cầu về các chuyên gia có khả năng thiết kế và triển khai các hệ thống hướng đối tượng phức tạp sẽ không ngừng tăng lên.

6.2. Lời khuyên để học và thành thạo phát triển phần mềm với OOP

Để học và thành thạo phát triển phần mềm với lập trình hướng đối tượng, việc đầu tiên là nắm vững các nguyên lý cơ bản: đóng gói, thừa kế, đa hình, trừu tượng. Không chỉ học thuộc định nghĩa, cần hiểu sâu sắc ý nghĩa và cách ứng dụng của từng nguyên lý. Thứ hai, thực hành là chìa khóa. Xây dựng các dự án nhỏ, tự thiết kế các lớp và đối tượng cho các vấn đề thực tế. Thứ ba, chọn một ngôn ngữ lập trình mạnh về OOP như C++ hoặc Java và tập trung vào nó. Tham khảo các giáo trình lập trình hướng đối tượng chất lượng, tài liệu chuyên ngành, và tham gia các cộng đồng lập trình để học hỏi kinh nghiệm. Cuối cùng, luôn cập nhật kiến thức, vì phát triển phần mềm là một lĩnh vực luôn thay đổi. Sự kiên trì và niềm đam mê sẽ là động lực lớn nhất để thành công.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Tài liệu "Giáo trình Môn học: MH 13 - Lập trình hướng đối tượng" được biên soạn bởi tập thể tác giả thuộc Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn), do Đoàn Xuân Luận làm Chủ biên cùng các tác giả Phạm Thị Thoa và Nguyễn Anh Văn. Giáo trình được ban hành chính thức theo quyết định của Hiệu trưởng nhà trường, phục vụ cho chương trình đào tạo nghề Lập trình máy tính ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp.

Trong chương trình đào tạo, môn học mang mã số MH13 và giữ vị trí là môn học cơ sở ngành. Môn học được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học chung, đóng vai trò cung cấp hệ thống kiến thức nền tảng về phương pháp luận lập trình hiện đại cho học sinh, sinh viên ngành Công nghệ thông tin.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể trên ba phương diện:

• Về kiến thức: Người học trình bày và giải thích được các đặc trưng bản chất của phương pháp hướng đối tượng, bao gồm tính đóng gói (encapsulation), tính kế thừa (inheritance) và tính tương ứng bội hay đa hình (polymorphism).
• Về kỹ năng: Người học có khả năng phân tích bài toán, thiết kế cấu trúc lớp, cài đặt và xây dựng hoàn chỉnh chương trình hướng đối tượng trên ngôn ngữ lập trình C++; thực hiện biên dịch và chạy thử nghiệm chương trình trên hệ thống máy tính.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Hình thành phương pháp làm việc khoa học, tuân thủ các quy trình kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho người cũng như phương tiện, thiết bị thực hành.

Giáo trình lựa chọn cách tiếp cận từ dưới lên (bottom-up), tổ chức nội dung thành 7 chương lý thuyết kèm bài tập và 2 phụ lục kỹ thuật chuyên sâu. Điểm đặc thù của tài liệu là việc đặt phương pháp lập trình hướng đối tượng trong sự đối sánh trực diện với lập trình cấu trúc truyền thống (như ngôn ngữ Pascal, C, FoxPro), giúp người học nhận diện rõ cơ chế chuyển đổi từ tư duy "Chương trình = Cấu trúc dữ liệu + Giải thuật" sang tư duy mô hình hóa thực thể dựa trên lớp và đối tượng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Nội dung đào tạo của giáo trình bao gồm 7 chương trọng tâm, phân bổ theo tiến trình sư phạm từ cơ bản đến nâng cao:

Chương 1: Phương pháp hướng đối tượng
   ↓
Chương 2: Các thành phần của lớp
   ↓
Chương 3: Lớp
   ↓
Chương 4: Toán tử định nghĩa chồng
   ↓
Chương 5: Thừa kế
   ↓
Chương 6: Hàm ảo và tính tương ứng bội
   ↓
Chương 7: Hàm, lớp template

• Chương 1 (Phương pháp hướng đối tượng - Mã MH13_CH01): Trình bày bối cảnh lịch sử của ngôn ngữ C (ra đời năm 1973 trên hệ thống Unix/PDP) và sự hình thành của C++ bởi B. Stroustrup (năm 1980 với tên "C có lớp", đổi tên thành C++ năm 1983). Phân tích hạn chế của lập trình cấu trúc khi giải thuật phụ thuộc cứng vào cấu trúc dữ liệu. Định nghĩa các khái niệm cơ bản: Lớp (class), Đối tượng (object/instance), Thuộc tính (attribute), Phương thức (method/member function), Thông điệp (message), Sự trừu tượng hóa (dữ liệu và chức năng), Đóng gói, Kế thừa và Đa hình. Minh họa bằng ví dụ cấu trúc ngăn xếp CStash và bài toán tìm đoạn thẳng dài nhất qua lớp daydiem.
• Chương 2 (Các thành phần của lớp - Mã MH13_CH02): Phân tích cú pháp khai báo lớp cơ sở với hai phạm vi truy cập private và public. Đi sâu vào cơ chế hàm tạo (Constructor): hàm tạo mặc định, hàm tạo có tham số, hàm tạo với đối số ngầm định, nạp chồng hàm tạo và cấp phát bộ nhớ động bằng toán tử new. Khảo sát hàm hủy (Destructor ~): quy tắc hoạt động, cơ chế tự động giải phóng vùng nhớ động thông qua toán tử delete. Cung cấp kỹ thuật hàm nội tuyến (inline), thành phần dữ liệu và phương thức tĩnh (static), toán tử phạm vi ::, cùng cơ chế hàm bạn (friend function) và lớp bạn (friend class). Các cấu trúc ví dụ bao gồm lớp point, DIEM_DH, test, Set, DT, PS, HDBH, sophuc, VT (véc tơ), MT (ma trận).
• Chương 3 (Lớp - Mã MH13_CH03): Hướng dẫn kỹ thuật định nghĩa lớp hoàn chỉnh, cách thức tạo lập và truy nhập thành phần đối tượng, cơ chế truyền đối tượng làm tham số cho hàm, quản lý mảng đối tượng, con trỏ đối tượng và con trỏ ngầm định this.
• Chương 4 (Toán tử định nghĩa chồng): Trình bày kỹ thuật nạp chồng toán tử (operator overloading) và phương pháp xây dựng các hàm toán tử cho kiểu dữ liệu người dùng tự định nghĩa.
• Chương 5 (Thừa kế): Phân tích cơ chế tái sử dụng mã nguồn thông qua đơn kế thừa và đa kế thừa, xác lập mối quan hệ phân cấp giữa lớp cơ sở (base class) và lớp dẫn xuất (derived class).
• Chương 6 (Hàm ảo và tính tương ứng bội): Khảo sát cơ chế kết gán muộn (late binding), vai trò của hàm ảo (virtual function) trong việc thực thi tính đa hình động, giải quyết xung đột trong cấu trúc đa kế thừa thông qua lớp cơ sở ảo (virtual base class).
• Chương 7 (Hàm, lớp template): Cung cấp giải pháp lập trình tổng quát (generic programming) thông qua khuôn hình hàm (function template) và khuôn hình lớp (class template).

Progression logic (logic phát triển nội dung) của giáo trình đi từ việc xác lập tư duy đối tượng ở Chương 1, xây dựng chi tiết các thành tố bên trong cấu trúc lớp ở Chương 2 và 3, mở rộng khả năng tương tác toán học ở Chương 4, thiết lập quan hệ kế thừa và đa hình động ở Chương 5 và 6, trước khi hoàn thiện ở mức độ trừu tượng hóa tổng quát với khuôn mẫu (template) tại Chương 7.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố và hệ thống hóa các nguyên lý khoa học máy tính bao gồm:

• Nguyên lý đóng gói và che giấu dữ liệu (Data Hiding): Tách biệt rõ ràng giữa giao diện công khai (public) và chi tiết cài đặt bên trong (private), bảo vệ trạng thái của đối tượng khỏi các can thiệp ngoại lai.
• Nguyên lý trừu tượng hóa (Abstraction): Bao gồm trừu tượng hóa dữ liệu (chỉ mô tả các đặc tính thiết yếu) và trừu tượng hóa chức năng (ẩn giấu thuật toán xử lý cụ thể).
• Nguyên lý liên kết (Binding): Phân biệt cơ chế kết gán sớm (early binding) ở thời điểm biên dịch và kết gán muộn (late binding) ở thời điểm thực thi.
• Mô hình quản lý bộ nhớ C++: Cơ chế cấp phát vùng nhớ tĩnh, vùng nhớ ngăn xếp (stack) cho các biến cục bộ và vùng nhớ heap thông qua toán tử new/delete.

Kỹ năng phát triển

Tài liệu tập trung rèn luyện cho người học ba nhóm kỹ năng chính:

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Cài đặt thành thạo cú pháp C++, tổ chức mã nguồn bên trong và bên ngoài định nghĩa lớp; sử dụng chính xác các hàm tạo, hàm hủy, từ khóa inline, static, friend; quản trị an toàn con trỏ và vùng nhớ động.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Khả năng phân rã bài toán nghiệp vụ thành các lớp thực thể độc lập; mô hình hóa dữ liệu và hành vi tương ứng của đối tượng; xác định đúng mối quan hệ kế thừa và phạm vi truy cập dữ liệu.
• Kỹ năng thực thi (Practical competencies): Khả năng hiện thực hóa các cấu trúc dữ liệu phức tạp (như ngăn xếp, số phức, ma trận, vector, danh sách bạn đọc thư viện, đa thức) thành các lớp đối tượng cụ thể; phát hiện và xử lý lỗi tối nghĩa (ambiguity) khi nạp chồng hàm và tham số mặc định.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng phương pháp sư phạm diễn dịch kết hợp quy nạp, sử dụng kỹ thuật đối chiếu trực tiếp (comparative approach). Trong từng chủ đề, tác giả trình bày cú pháp lý thuyết chuẩn, sau đó đưa ra các đoạn mã nguồn C++ mẫu để phân tích cơ chế thực thi của trình biên dịch.

Một số phương pháp sư phạm nổi bật trong tài liệu:

• Minh họa cơ chế bộ nhớ qua vết thực thi: Trong phần hàm tạo và hàm hủy (Chương 2), giáo trình sử dụng lớp test với biến đếm line++ để in ra màn hình thứ tự chính xác khi nào đối tượng được tạo lập trên stack và khi nào bị thu hồi khi thoát khỏi phạm vi hàm fct().
• Hệ thống bài tập phân cấp: Cuối mỗi chương đều có hệ thống bài tập thực hành. Bài tập Chương 1 rèn luyện kỹ năng lập trình cơ sở và thao tác màn hình DOS (vẽ tam giác sao, kiểm tra điều kiện $2 \le h \le 24$, thuật toán sắp xếp mảng). Bài tập Chương 2 chuyển sang yêu cầu thiết kế hướng đối tượng hoàn chỉnh: xây dựng lớp bạn đọc thư viện (với thành phần tĩnh), lớp thời gian Time, lớp ngày tháng Date, lớp chuỗi ký tự String, lớp Matrix (các phép toán cộng, trừ, nhân), và lớp hình chữ nhật.
• Phương pháp đánh giá: Đánh giá thông qua năng lực cài đặt mã nguồn đúng cú pháp, khả năng đóng gói dữ liệu và tính an toàn trong quản lý bộ nhớ của chương trình.
• Hướng dẫn tự học: Người học được khuyến nghị gõ trực tiếp các ví dụ mẫu (như ví dụ point.cpp, friend1.cpp, VD3.CPP), thực hiện biên dịch trên các môi trường C++ chuẩn và giải quyết các câu hỏi phân tích tính hợp lệ của việc khai báo đối tượng (như Bài tập 1 - Chương 2).

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Tài liệu thể hiện rõ các đặc điểm kỹ thuật và bối cảnh chuyển giao công nghệ lập trình:

• Tích hợp lịch sử và xu hướng phát triển: Giáo trình cung cấp thông tin chuẩn xác về quá trình tiến hóa từ ngôn ngữ cấu trúc C sang C++ của B. Stroustrup, đồng thời chỉ ra mối liên hệ của tư tưởng hướng đối tượng trên các công nghệ như C++ Builder, Visual Studio, Visual C++, Visual Basic, Java và Microsoft Access.
• Tính gắn kết thực tiễn: Các ví dụ mã nguồn không dừng lại ở các kiểu dữ liệu trừu tượng mà gắn liền với các phép toán hình học (lớp point, DIEM_DH, tính khoảng cách giữa 2 điểm), quản lý bán hàng (lớp hóa đơn bán hàng HDBH với dữ liệu tĩnh tổng số hóa đơn và tổng tiền bán), toán học kỹ thuật (lớp sophuc, đa thức DT, ma trận MT nhân vector VT).
• Phụ lục chuyên môn sâu: Giáo trình bổ sung 2 phụ lục có giá trị tra cứu kỹ thuật:
  • Phụ lục 1: Bảng tổng hợp các phép toán trong C++ và thứ tự ưu tiên của chúng.
  • Phụ lục 2: Hướng dẫn kỹ thuật sử dụng con trỏ void để xây dựng các hàm có số lượng đối số không cố định, tương tự như cơ chế hoạt động của hàm printf và scanf trong C chuẩn.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế nhằm phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp và đại học:

• Sinh viên, học sinh: Dành cho người học năm thứ nhất hoặc năm thứ hai thuộc các ngành Lập trình máy tính, Công nghệ thông tin, Tin học ứng dụng tại các trường Cao đẳng, Trung cấp chuyên nghiệp và các hệ đào tạo cử nhân liên quan.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần có kiến thức nền tảng về tin học đại cương, hiểu biết cơ bản về cấu trúc dữ liệu, giải thuật và đã từng tiếp cận qua một ngôn ngữ lập trình cấu trúc cơ sở (như C hoặc Pascal).
• Giảng viên: Tài liệu cung cấp khung đề cương chi tiết môn học MH13, hệ thống định nghĩa chuẩn mực và ngân hàng bài tập mẫu để biên soạn bài giảng lý thuyết, giáo án thực hành phòng máy và đề thi đánh giá hết môn.
• Người tự học và nghiên cứu: Phù hợp làm tài liệu tham khảo kỹ thuật cho lập trình viên muốn củng cố bản chất hoạt động của C++ ở mức hệ thống (quản lý vùng nhớ, con trỏ, hàm bạn và cơ chế nạp chồng).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ trực tiếp cho học sinh, sinh viên học nghề Lập trình máy tính ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp, đồng thời phù hợp làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các ngành kỹ thuật công nghệ thông tin cần học môn Lập trình hướng đối tượng cơ sở.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần hoàn thành các môn học chung cơ sở, nắm được cú pháp lập trình cơ bản (biến, vòng lặp, rẽ nhánh, mảng, hàm) và các khái niệm cấu trúc dữ liệu cơ bản đã được trang bị ở các ngôn ngữ như C hoặc Pascal.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác là gì?

Giáo trình tập trung đối chiếu song song giữa giải pháp cấu trúc và giải pháp hướng đối tượng trên cùng một bài toán cụ thể. Các khái niệm trừu tượng (như hàm tạo, hàm hủy, hàm bạn, thành phần tĩnh) đều có mã nguồn C++ hoàn chỉnh đi kèm chú giải chi tiết về cơ chế cấp phát bộ nhớ.

4. Làm sao để tự học hiệu quả với tài liệu này?

Người học nên tuân thủ trình tự: đọc hiểu các định nghĩa và quy tắc cú pháp $\rightarrow$ chạy thử nghiệm các chương trình minh họa trong văn bản để quan sát thứ tự gọi hàm $\rightarrow$ tự làm các bài tập thiết kế lớp ở cuối mỗi chương từ đơn giản đến phức tạp (như các lớp Time, Date, Matrix).

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo không?

Giáo trình có hệ thống danh mục Tài liệu tham khảo tại trang 143, cùng 2 phần phụ lục kỹ thuật: Phụ lục 1 (Bảng thứ tự ưu tiên các phép toán C++) và Phụ lục 2 (Kỹ thuật xây dựng hàm có số đối bất định thông qua con trỏ void).

---

Kết luận

Giáo trình Môn học: MH 13 - Lập trình hướng đối tượng của Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình là tài liệu học thuật thể hiện đầy đủ cấu trúc của môn học cơ sở ngành CNTT. Nội dung giáo trình cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện từ các khái niệm cơ bản về lớp, đối tượng, phương thức, hàm tạo, hàm hủy cho đến các kỹ thuật nâng cao như nạp chồng toán tử, kế thừa, hàm ảo, đa hình và mẫu khuôn hình (template).

Lộ trình học tập khuyến nghị là tiếp cận tuần tự theo 7 chương, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết định nghĩa và thực hành cài đặt mã nguồn C++ trên máy tính. Người học có thể khai thác thêm hệ thống bài tập cuối chương, mục tài liệu tham khảo (trang 143) và 2 phụ lục chuyên khảo để hoàn thiện năng lực phân tích và xây dựng phần mềm theo phương pháp hướng đối tượng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 1. Viết chương trình in ra màn hình 2 chữ cái đầu của tên bạn. Ví dụ tên Thủy  In ra 2 chữ TH: TTTTTTTTT H H T H H T HHHHHHHHH T H H T H H 2. Viết chương trình nhập hai số nguyên và hiển thị tổng, hiệu, tích và thương của số nguyên vừa nhập.

Viết chương trình nhập tháng và năm từ bàn phím (chú ý có kiểm tra điều kiện cho tháng và năm). Sau đó đưa ra số ngày tương ứng của tháng thuộc năm đã nhập. Viết chương trình nhập chiều cao h từ bàn phím, sau đó hiển thị các tam giác hình sao có chiều cao h như dưới đây (trên DOS). Chú ý có kiểm tra điều kiện của h: 2<=h<=24.

Nếu h nằm ngoài đoạn trên, yêu cầu người dùng nhập lại. Viết chương trình nhập n số thực từ bàn phím. Sau đó hỏi người sử dụng muốn sắp xếp theo chiều tăng dần hay giảm dần rồi đưa ra danh sách số thực của mảng đã sắp xếp theo yêu cầu của người sử dụng. 16 CHƯƠNG 2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA LỚP Mã chương: MH13_CH02 Giới thiệu: Bài này giúp học sinh tìm hiểu về các thành phần của lớp.

Mục tiêu: - Trình bày được các thành phần có trong một lớp; - Cài đặt được một lớp đối tượng trên ngôn ngữ trình hướng đối tượng C++; - Cài đặt được các hàm khởi tạo và hàm hủy bỏ; - Khai báo được hàm friend ; - Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính. Nội dung: Chương 2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA LỚP 2.1 Khai báo một lớp cơ sở. Một lớp cơ sở được khai báo như sau: class <tên lớp> { private: <khai báo các thành phần riêng trong từng đối tượng> public: <khai báo các thành phần công cộng của từng đối tượng> }; <định nghĩa của các hàm thành phần chưa được định nghĩa bên trong khai báo lớp> .cpp*/ #include <iostream.h> class point { /*khai báo các thành phần dữ liệu riêng*/ private: int x,y; /*khai báo các hàm thành phần công cộng*/ public: 17 void init(int ox, int oy); void move(int dx, int dy); void display(); }; /*định nghĩa các hàm thành phần bên ngoài khai báo lớp*/ void point::init(int ox, int oy) { cout<<"Ham thanh phan init\n"; x = ox; y = oy; /*x,y là các thành phần của đối tượng gọi hàm thành phần*/ } void point::move(int dx, int dy) { cout<<"Ham thanh phan move\n"; x += dx; y += dy; } void point::display() { cout<<"Ham thanh phan display\n"; cout<<"Toa do: "<<x<<" "<<y<<"\n"; } void main() { clrscr(); point p; p.init(2,4); /*gọi hàm thành phần từ đối tượng*/ p.display(); getch(); } Chú ý: - Có thể khai báo trực tiếp các hàm thành phần bên trong khai báo lớp. Tuy vậy điều đó đôi khi làm mất mỹ quan của chương trình nguồn, do vậy người ta thường sử dụng cách khai báo các hàm thành phần ở bên ngoài khai báo lớp.

Khi đó ta sử dụng cú pháp: <tên kiểu giá trị trả lại> <tên lớp>::<tên hàm> (<danh sách tham số>) { <nội dung > } 2.1 Công dụng của hàm Constructor. - Hàm tạo là một hàm thành phần đặc biệt không thể thiếu được trong một lớp. Nó được gọi tự động mỗi khi có một đối tượng được khai báo. Chức năng của hàm tạo là khởi tạo các giá trị thành phần dữ liệu của đối tượng, xin cấp phát bộ nhớ cho các 18 thành phần dữ liệu động.

- Hàm tạo tạo định nghĩa và khởi tạo các đối tượng của một lớp. - Một lớp có thể có nhiều hàm tạo. Ví dụ 1: class Point { int a, b; public: Point (int x,int y) {a = x; b = y;} // constructor void OffsetPt (int,int); }; Ví dụ 2: /*point.cpp*/ #include <iostream.h> class point { /*khai báo các thành phần dữ liệu riêng*/ int x; int y; /*khai báo các hàm thành phần chung*/ public: point(int ox,int oy) {x=ox;y=oy;} /*hàm tạo*/ void move(int dx, int dy); void display(); }; /*Định nghĩa các hàm thành phần bên ngoài khai báo lớp*/ void point::move(int dx, int dy) { x += dx; y += dy; } void point::display() { cout<<"Toa do: "<<x<<" "<<y<<"\n"; } void main() { clrscr(); point a(5,2); /*Sử dụng hàm tạo*/ a.display(); clrscr(); } 19 Kết quả thực hiện chương trình như sau: Toa do : 5 2 Toa do : 3 6 Toa do : 1 -1 2.2 Quy tắc viết hàm Constructor. - Hàm tạo có cùng tên với tên của lớp.

- Hàm tạo phải có thuộc tính public. - Hàm tạo không có giá trị trả về và không cần khai báo void. - Có thể có nhiều hàm tạo trong cùng lớp (chồng các hàm tạo). - Khi một lớp có nhiều hàm tạo, việc tạo các đối tượng phải kèm theo các tham số phù hợp với một trong các hàm tạo đã khai báo.

Ví dụ 3 : /*Định nghĩa lại lớp point*/ class point { int x,y; public: point() {x=0;y=0;} point(int ox, int oy) {x=ox;y=oy;} /*hàm tạo có hai tham số*/ void move(int,int); void display(); }; point a(1); /* Lỗi vì tham số không phù hợp với hàm tạo */ point b; /*Đúng, tham số phù hợp với hàm tạo không tham số*/ point c(2,3); /*Đúng, tham số phù hợp với hàm thiếtlập thứ hai, có hai tham số*/ - Định nghĩa hàm tạo không tham số Ví dụ 4: /*point4.cpp*/ #include <iostream.h> class point { /*khai báo các thành phần dữ liệu*/ int x; int y; public: /*khai báo các hàm thành phần*/ point(int ox,int oy) {x=ox;y=oy;} /*định nghĩa thêm hàm tạo không tham số*/ point() {x = 0; y = 0;} 20 void move(int dx,int dy) ; void display(); }; /*phân biệt các thành phần hàm với các hàm thông thường nhờ tên lớp và toán tử ::*/ void point::move(int dx,int dy) { x+=dx; y+=dy; } void point::display() { cout<<“Toa do : “<<x<<" "<<y<<"\n"; } void main() { clrscr(); point a(5,2); //OK a.display(); point b[10]; /*Hết lỗi vì hàm tạo không tham số được gọi để tạo các đối tượng thành phần của b*/ getch(); } - Hàm tạo có thể được khai báo với các tham số có giá trị ngầm định Ví dụ 5: /*Định nghĩa lại lớp point*/ class point { int x,y; public: point(int ox, int oy = 0) {x=ox;y=oy;} /*hàm tạo có hai tham số*/ void move(int,int); void display(); }; point a; /*Lỗi: không có hàm tạo ngầm định hoặc hàm tạo với các tham số có giá trị ngầm định*/ point b(1); //Đối số thứ hai nhận giá trị 0 point c(2,3); //Đúng Nhận xét: + Trong ví dụ 5, chỉ thị point b(1); có thể được thay thế bằng cách viết khác như sau: 21 point b=1; + Cách viết thứ hai hàm ý rằng đã có chuyển kiểu ngầm định từ số nguyên 1 thành đối tượng kiểu point - Như là các hàm toàn cục, một hàm thành viên của một lớp có thể có các đối số mặc định, đối số có thể là một biểu thức gồm nhiều đối tượng được định nghĩa bên trong phạm vi mà lớp xuất hiện. Ví dụ 6: một hàm tạo dựng cho lớp Point có thể sử dụng các đối số mặc định để cung cấp nhiều cách thức khác nhau cho việc định nghĩa một đối tượng Point : class Point { int xVal, yVal; public: Point (int x = 0, int y = 0); //. }; với hàm tạo dựng đã có này thì các định nghĩa sau là hoàn toàn hợp lệ: Point p1; // như là: p1(0, 0) Point p2(10); // như là: p2(10, 0) Point p3(10, 20); - Việc sử dụng không đúng các đối số mặc định có thể dẫn đến sự tối nghĩa không mong muốn. Ví dụ 7: với lớp đã cho class Point { int xVal, yVal; public: Point (int x = 0, int y = 0); Point (float x = 0, float y = 0); // tọa độ cực //.

}; thì định nghĩa sau được xem như là tối nghĩa bởi vì nó so khớp với cả hai hàm tạo dựng: Point p; // tối nghĩa hay không rõ ràng 2.3 Dùng hàm tạo trong khai báo. - Khi đã xây dựng các hàm tạo, ta có thể dùng chúng trong khai báo để tạo ra một đối tượng đồng thời khởi gán cho các thuộc tính của đối tượng được tạo. Dựa vào các tham số trong khai báo mà trình biên dịch sẽ biết cần gọi đến hàm tạo nào. - Khi khai báo một biến đối tượng có thể sử dụng các tham số để khởi gán cho các thuộc tính của biến đối tượng.

- Khi khai báo mảng đối tượng không cho phép dùng các tham số để khởi gán. - Câu lệnh khai báo một biến đối tượng sẽ gọi tới hàm tạo 1 lần - Câu lệnh khai báo một mảng n đối tượng sẽ gọi tới hàm tạo n lần. 22 Ví dụ: point d; // Gọi tới hàm tạo không đối.y=0 point u(200,100,4); // Gọi tới hàm tạo có đối.y=100 point v(300,250); // Gọi tới hàm tạo có đối.y=250 point p[10] ; // Gọi tới hàm tạo không đối 10 lần Chú ý: Với các hàm có đối kiểu lớp, thì đối chỉ xem là các tham số hình thức, vì vậy khai báo đối (trong dòng đầu của hàm) sẽ không tạo ra đối tượng mới và do đó không gọi tới các hàm tạo. - Khi đối tượng là nội dung một biến có kiểu lớp, ta có thể gán cho nó các “bí danh”; nghĩa là có thể khai báo các tham chiếu đến chúng.

Một tham chiếu đối tượng chỉ có ý nghĩa khi tham chiếu tới một đối tượng nào đó đã được khai báo trước đó.cpp*/ #include <iostream.h> class point { /*khai báo các thành phần dữ liệu*/ int x; int y; public: /*khai báo các hàm thành phần */ point(int ox = 1,int oy =0) {x=ox;y=oy;} void move(int dx,int dy) ; void display(); }; void point::move(int dx,int dy){ x+=dx; y+=dy; } void point::display() { cout<<“Toa do : “<<x<<" "<<y<<"\n"; } void main() { clrscr(); 23 point a(2,5); //OK point &ra=a; a.display(); point b[10];/*Trong trường hợp này các đối tượng thành phần của b được tạo ra nhờ hàm thiết lập được gọi với hai tham số có giá trị ngầm định là 1 và 0.*/ getch(); } Kết quả in ra : Toa do : 2 5 Toa do : 2 5 Toa do : 4 8 2.4 Dùng hàm Constructor trong cấp phát bộ nhớ. - Con trỏ đối tượng được khai báo như sau: <kiểu dữ liệu> *ptr; - Con trỏ đối tượng có thể nhận giá trị là địa chỉ của các đối tượng có cùng kiểu lớp: ptr = &a; - Khi đó có thể gọi các hàm thành phần của lớp point thông qua con trỏ như sau: ptr->display(); ptr->move(-2,3); - Khi dùng toán tử new cấp phát một đối tượng động, hàm tạo cũng được gọi, do vậy cần cung cấp danh sách các tham số Cú pháp: <tên con trỏ>=new <kiểu của con trỏ>(<Danh sách các tham số của hàm tạo>); Ví dụ: giả sử trong lớp point có một hàm tạo hai tham số, khi đó câu lệnh sau: ptr = new point(3,2); sẽ xin cấp phát một đối tượng động với hai thành phần x và y nhận giá trị tương ứng là 2 và 3.