Lớp Và Đối Tượng Trong C++

Xin chào cả nhà.
Trong bài viết tiếp theo thì chùng ta sẽ cùng đi tìm hiểu các định nghĩa về lớp và đối tượng trong C++. Hiểu rõ cách truy cập và các phạm vi truy cập dữ liệu thành viên.

Lớp và đối tượng trong C++

Ngôn ngữ C++ được phát triển từ C lên, nó được bổ sung thêm tính hướng đối tượng. Các lớp (class) là tính năng trung tâm của C++ mà hỗ trợ lập trình hướng đối tượng và thường được gọi là các kiểu người dùng tự định nghĩa (user-defined).

Một lớp được sử dụng để xác định form của một đối tượng và nó kết nối sự biểu diễn dữ liệu và các phương thức để thao tác các dữ liệu đó vào trong một package gọn gàng. Dữ liệu và hàm bên trong một lớp được gọi là các thành viên của lớp đó.

Định nghĩa lớp

Lớp (Class) có thể coi là bản thiết kế của các đối tượng (Object). Nó là một kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa, chứa các thành viên dữ liệu và các hàm thành viên của riêng nó.

Ta cùng lấy một ví dụ thực tế nhé:

Hãy cùng xem xét các sinh viên. Mỗi sinh viên đều có thuộc tính chung là: mã sinh viên, mã sinh viên, tên, tuổi, quê quán, điểm toán, điểm lý, điểm hoá, đi, đứng, ngồi, học tập, …
Do đó ở đây ta sẽ coi sinh viên là một lớp (Class). Lớp sinhvien sẽ có các thành viên là: mã sinh viên, tên, tuổi, quê quán, điểm toán, điểm lý, điểm hoá, … đi, đứng, ngồi, học tập, …

Vì một lớp là một kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa do đó nó sẽ gồm các thành viên dữ liệu và các hàm thành viên.
Các thành viên dữ liệu là các biến dữ liệu và các hàm thành viên là các hàm được sử dụng để thao tác các biến này và các thành viên dữ liệu này và các hàm thành viên xác định các thuộc tính (Attribute) và hành vi (Method) của các đối tượng trong lớp.

Trong ví dụ trên:
Lớp sinhvien sẽ có các

• Thuộc tính (Attribute) là: mã sinh viên, tên, tuổi, quê quán, điểm toán, điểm lý, điểm hoá, …
• Hành vi (Trong C++ sẽ gọi là phương thức – Method): đi, đứng, ngồi, học tập, …

Trong C++, để định nghĩa một lớp ta bắt đầu bằng từ khóa class, tiếp theo đó là tên của lớp và phần thân lớp được bao bởi cặp dấu {}. Kết thúc lớp bằng dấu ;

class sinhvien
{
    private:
        string masinhvien, ten, quequan;
        int tuoi;
        float diemtoan, diemly, diemhoa;
    public:
        void di();
        void dung();
        void ngoi();
        void hoctap();
};

Từ khóa private và public quyết định các thuộc tính truy cập của các thành viên lớp mà theo sau nó. Các thuộc tính này sẽ được nói trong phần sau.

Định nghĩa đối tượng

Trong lập trình hướng đối tượng, các đối tượng (Object) là một thực thể trừu tượng của một sự vật trong thế giới thực, được con người mô hình hóa, ghi lại những tính chất và hành vi, để tạo nên thuộc tính (Attribute) và phương thức (Method) của đối tượng (Object).

Khi một lớp (Class) được định nghĩa, chỉ có đặc tả cho đối tượng được xác định. Do đó các đối tượng sẽ không được khởi tạo, nghĩa là không có bộ nhớ hoặc lưu trữ được phân bổ cho các đối tượng thuộc lớp đó. Để sử dụng dữ liệu và các hàm truy cập được xác định trong lớp, bạn cần khai báo các đối tượng.

Cú pháp:

sinhvien obj_1;
sinhvien obj_2;

Cả hai đối tượng obj_1 và obj_2 sẽ có bản sao của các thành viên dữ liệu (Data Member) riêng.
Như trong ví dụ trên:
Đối tượng obj_1 sẽ có các phương thức mã sinh viên, tên, tuổi, quê quán, điểm toán, điểm lý, điểm hoá, … và các hành vi đi, đứng, ngồi, học tập, … riêng so với đối tượng obj_2.

Nghĩa là các dữ liệu thành viên của obj_1 sẽ không bị thay đối khi dữ liệu thành viên của obj_2 thay đổi và các dữ liệu thành viên của obj_1 cũng sẽ không thể truy cập, tác động đến dữ liệu thành viên của obj_2.

Truy cập các dữ liệu thành viên

Để truy cập vào thành viên dữ liệu của đối tượng ta sử dụng toán tử truy cập thành viên trực tiếp là dấu chấm .

Như ví dụ trên nếu muốn truy cập vào phương thức di() của đối tượng obj_1 thì cú pháp sẽ là:

obj_1.di();

Ta cùng xem ví dụ khác:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class connguoi
{
public:
    string hoten;
    int tuoi;

public:
    void set()
    {
        cout << "Nhap Ho Ten: ";
        fflush(stdin); // Xóa bộ đệm
        getline(cin, this->hoten);

        cout << "Nhap Tuoi: ";
        cin >> this->tuoi;
    }
};

int main()
{
    connguoi obj; // Khai báo obj là 1 đối tượng trong lớp connguoi

    obj.set();

    cout << "Ho Ten: " << obj.hoten << endl;
    cout << "Tuoi: " << obj.tuoi << endl;

    return 0;
}

Ta nhập Input

Nguyen Van A
18

Biên dịch và chạy chương trình ta sẽ có kết quả

Ho Ten: Nguyen Van A
Tuoi: 18

Điều quan trọng cần nhớ là:

1. Các thành viên public cũng được truy cập bằng toán tử .
2. Nhưng các thành viên private và protectedkhông thể được truy cập một cách trực tiếp bởi sử dụng toán tử truy cập thành viên trực tiếp này.

Các loại phạm vi truy cập

Phạm vi truy cập là cách mà người lập trình quy định về quyền được truy xuất đến các thành phần của lớp.

Trong C++ có 3 loại phạm vi chính là: private, protected, public

Hàm thành viên trong lớp

Trong C++ chúng ta có 2 cách để xác định hàm thành viên:

• Xác định bên trong lớp
• Xác định bên ngoài lớp

Với ví dụ về lớp connguoi bên trên, hàm set() là một hàm được xác định bên trong lớp.

Còn để xác định một hàm thành viên bên ngoài lớp ta phải sử dụng toán tử scope ::kèm theo đó là tên lớp và tên phương thức.

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class connguoi
{
public:
    string hoten;
    int tuoi;

public:
    void set();
};

void connguoi :: set()
{
    cout << "Nhap Ho Ten: ";
    fflush(stdin); // Xóa bộ đệm
    getline(cin, this->hoten);

    cout << "Nhap Tuoi: ";
    cin >> this->tuoi;
}

int main()
{
    connguoi obj; // Khai báo obj là 1 đối tượng trong lớp connguoi

    obj.set();

    cout << "Ho Ten: " << obj.hoten << endl;
    cout << "Tuoi: " << obj.tuoi << endl;

    return 0;
}

Trong phần code bên trên, mình chỉ khai báo void set(); bên trong lớp. Sau đó dùng toán tử :: để gọi lại tên hàm đó và viết các câu lệnh thực hiện.

Một vài lưu ý:

1. Tất cả các hàm thành viên được định nghĩa bên trong lớp bởi các Inline mặc định, nhưng bạn cũng có thể thực hiện bất kỳ hàm không thuộc lớp nào bằng cách sử dụng từ khóa Inline.
   Inline là cách gọi tắt của Inline Function. Nó là các hàm nội tuyến.
   Hàm nội tuyến là các hàm thực tế, được sao chép ở mọi nơi trong quá trình biên dịch, như macro tiền xử lý, do đó sẽ tiết kiệm được thời gian gọi hàm.
   Hiểu rõ về Inline Function: Xem tại đây
2. Khai báo hàm bạn friend là một cách để cấp quyền truy cập riêng và nó không phải là một hàm thành viên.
   Xem thêm về hàm bạn: Tại Đây

Bài viết của mình xin được kết thúc tại đây. Mình rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp của các bạn bằng cách comment phía dưới, để bài viết của mình ngày càng hoàn thiện hơn. Chào mọi người và hẹn gặp lại mọi người trong bài viết tiếp theo.

Một số tài liệu tham khảo:

1. Geeksforgeeks
2. W3schools