Tính kế thừa trong C++

Tính kế thừa trong C++

Một trong những khái niệm quan trọng nhất trong lập trình hướng đối tượng là Tính kế thừa (Inheritance). Kế thừa trong C++ là sự liên quan giữa hai class với nhau, trong đó có class cơ sở (Base Class) và class con (Derived Class). Khi kế thừa class con được hưởng tất cả các phương thức và thuộc tính của class cơ sở. Tuy nhiên, nó chỉ được truy cập các thành viên public và protected của class cơ sở. Nó không được phép truy cập đến thành viên private của class cơ sở.

Tư tưởng của kế thừa trong C++ là có thể tạo ra một class mới được xây dựng trên các lớp đang tồn tại. Khi kế thừa từ một lớp đang tồn tại bạn có sử dụng lại các phương thức và thuộc tính của lớp cơ sở, đồng thời có thể khai báo thêm các phương thức và thuộc tính khác.

Lớp cơ sở (Base Class) và Lớp thừa kế (Derived Class) trong C++

Một lớp có thể được kế thừa từ hơn một lớp khác, nghĩa là, nó có thể kế thừa dữ liệu và hàm từ nhiều lớp cơ sở. Để định nghĩa một lớp kế thừa (Derived Class), chúng ta sử dụng một danh sách để xác định các lớp cơ sở. Danh sách này liệt kê một hoặc nhiều lớp cơ sở và có form sau:

class lop_ke_thua: access_modifier lop_co_so

Ở đây, access_modifier là public, protected hoặc private, và lop_co_so là tên của lớp đã được định nghĩa trước đó. Nếu access_modifier không được sử dụng, thì mặc định là private.

Bạn xem xét ví dụ sau với Hinh là lớp cơ sở và HinhChuNhat là lớp kế thừa:

#include <iostream>
 
using namespace std;
// lop co so: Hinh
class Hinh {
   public:
      void setChieuRong(int rong) {
         chieuRong = rong;
      }
      void setChieuDai(int dai) {
         chieuDai = dai;
      }
   protected:
      int chieuRong;
      int chieuDai;
};

// day la lop ke thua: HinhChuNhat
class HinhChuNhat: public Hinh {
   public:
      int tinhDienTich() { 
         return chieuRong * chieuDai; 
      }
};

int main(void) {
   HinhChuNhat hcn;
 
   hcn.setChieuRong(10);
   hcn.setChieuDai(15);
   // in dien tich cua doi tuong.
   cout << "Dien tich HCN la: " << hcn.tinhDienTich() << endl;
   return 0;
}

Biên dịch và chạy chương trình C++ trên sẽ cho kết quả sau:

Điều khiển truy cập và Tính kế thừa trong C++

Một lớp kế thừa có thể truy cập tất cả thành viên không phải là private của lớp cơ sở của nó. Vì thế, các thành viên lớp cơ sở, mà là hạn chế truy cập tới các hàm thành viên của lớp kế thừa, nên được khai báo là private trong lớp cơ sở.

Chúng ta tổng kết các kiểu truy cập khác nhau, tương ứng với ai đó có thể truy cập chúng như sau:

Một lớp kế thừa (Derived Class) sẽ kế thừa tất cả các phương thức của lớp cơ sở, ngoại trừ:

• Constructor, destructor và copy constructor của lớp cơ sở.

• Overloaded operator (toán tử nạp chồng) của lớp cơ sở.

• Hàm friend của lớp cơ sở.

Kiểu kế thừa trong C++

Khi kế thừa từ một lớp cơ sở, lớp cơ sở đó có thể được kế thừa thông qua kiểu kế thừa là public, protected hoặc private. Kiểu kế thừa trong C++ được xác định bởi Access-specifier đã được giải thíc ở trên.

Chúng ta hiếm khi sử dụng kiểu kế thừa protected hoặc private, nhưng kiểu kế thừa public thì được sử dụng phổ biến hơn. Trong khi sử dụng các kiểu kế thừa khác sau, bạn nên ghi nhớ các quy tắc sau:

• Kiểu kế thừa Public: Khi kế thừa từ một lớp cơ sở là public, thì các thành viên public của lớp cơ sở trở thành các thành viên public của lớp kế thừa; và các thành viên protected của lớp có sở trở thành các thành viên protected của lớp kế thừa. Một thành viên là private của lớp cơ sở là không bao giờ có thể được truy cập trực tiếp từ một lớp kế thừa, nhưng có thể truy cập thông qua các lời gọi tới các thành viên public và protected của lớp cơ sở đó.

• Kiểu kế thừa protected: Khi kế thừa từ một lớp cơ sở là protected, thì các thành viên public và protected của lớp cơ sở trở thành các thành viên protected của lớp kế thừa

• Kiểu kế thừa private: Khi kế thừa từ một lớp cơ sở là private, thì các thành viên public và protected của lớp cơ sở trở thành các thành viên private của lớp kế thừa

Đa kế thừa trong C++

Một lớp trong C++ có thể kế thừa các thành viên từ nhiều lớp, và đây là cú pháp:

class lop_ke_thua: access_modifier lop_co_so_1, access_modifier lop_co_so_2 ...

Tại đây, access_modifier là public, protected hoặc private và sẽ được cung cấp cho mỗi lớp cơ sở, và chúng sẽ được phân biệt với nhau bởi dấu phảy như trên. Bạn thử ví dụ sau:

#include <iostream>
 
using namespace std;// lop co so: Hinh
class Hinh {
   public:
      void setChieuRong(int rong)
      {
         chieuRong = rong;
      }
      void setChieuDai(int dai)
      {
         chieuDai = dai;
      }
   protected:
      int chieuRong;
      int chieuDai;
};

// lop co so: ChiPhiSonMau
class ChiPhiSonMau {
   public:
      int tinhChiPhi(int dienTich, int donGia) {
         return dienTich * donGia;
      }
};

// day la lop ke thua: HinhChuNhat
class HinhChuNhat: public Hinh, public ChiPhiSonMau {
   public:
      int tinhDienTich() { 
         return chieuRong * chieuDai; 
      }
};

int main(void) {
   HinhChuNhat hcn;
   int dienTich;
   int donGia = 200000;
 
   hcn.setChieuRong(15);
   hcn.setChieuDai(30);
   dienTich = hcn.tinhDienTich();
   
   // in dien tich cua doi tuong.
   cout << "Tong dien tich la: " << 
      hcn.tinhDienTich() << " m2." << endl;
   // in tong chi phi de son mau
   cout << "Tong chi phi de son mau la: " << 
      hcn.tinhChiPhi(dienTich, donGia) << " VND." << endl;
    return 0;
}

Biên dịch và chạy chương trình C++ trên sẽ cho kết quả sau: