Lập trình hướng đối tượng (OOP)
C++ hỗ trợ class và virtual function trực tiếp; C có thể mô phỏng quan hệ tương tự bằng struct, hàm có kiểm soát và con trỏ hàm.
Lập trình hướng đối tượng trong C++ là gì?
OOP tổ chức chương trình quanh các đối tượng có trạng thái, quy tắc bất biến và hành vi. C++ hỗ trợ mô hình này bằng class, access control, inheritance và virtual dispatch; C phải biểu diễn các cơ chế đó một cách tường minh.
Bốn nguyên lý cốt lõi của OOP
- Đóng gói: class bảo vệ invariant bằng cách kiểm soát quyền truy cập trạng thái bên trong.
- Trừu tượng: code phía gọi phụ thuộc vào public interface nhỏ gọn thay vì chi tiết lưu trữ và triển khai.
- Kế thừa: derived class mở rộng hoặc chuyên biệt hóa một hợp đồng base class hợp lệ.
- Đa hình: virtual call chọn hành vi của object thực tế tại runtime.
C và C++ biểu diễn thiết kế như thế nào
C đặt dữ liệu trong struct và lưu hành vi bằng con trỏ hàm. Quy ước cùng các hàm API phải tự đảm bảo invariant, ownership và dispatch hợp lệ.
C++ giữ balance ở private, kế thừa giao diện Account chung và override virtual operation. Compiler kiểm tra quyền truy cập và chữ ký override.
Code ví dụ bằng C và C++
#include <stdio.h>
typedef struct Account Account;
typedef void (*MonthEnd)(Account *account);
struct Account {
const char *owner;
double balance;
double interest_rate;
MonthEnd month_end;
};
void standard_month_end(Account *account) {
(void)account;
}
void savings_month_end(Account *account) {
account->balance *= 1.0 + account->interest_rate;
}
void print_account(Account *account) {
account->month_end(account);
printf("%s: %.2f\n", account->owner, account->balance);
}
int main(void) {
Account accounts[] = {
{"Ada", 150.0, 0.0, standard_month_end},
{"Lin", 200.0, 0.05, savings_month_end}
};
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
print_account(&accounts[i]);
}
return 0;
}
Ada: 150.00
Lin: 210.00
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
class Account {
std::string owner_;
double balance_;
protected:
void add_balance(double amount) { balance_ += amount; }
public:
Account(std::string owner, double balance)
: owner_(std::move(owner)), balance_(balance) {}
virtual ~Account() = default;
virtual void month_end() {}
const std::string& owner() const { return owner_; }
double balance() const { return balance_; }
};
class SavingsAccount final : public Account {
double interest_rate_;
public:
SavingsAccount(std::string owner, double balance, double rate)
: Account(std::move(owner), balance), interest_rate_(rate) {}
void month_end() override {
add_balance(balance() * interest_rate_);
}
};
int main() {
Account standard("Ada", 150.0);
SavingsAccount savings("Lin", 200.0, 0.05);
std::vector<Account *> accounts{&standard, &savings};
std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
for (Account *account : accounts) {
account->month_end();
std::cout << account->owner() << ": "
<< account->balance() << '\n';
}
}
Ada: 150.00
Lin: 210.00
So sánh C và C++
Bản C lưu trạng thái trong struct và chọn hành vi cuối tháng qua con trỏ hàm. Bản C++ giữ số dư ở private, kế thừa một giao diện chung và dùng virtual override. Cả hai cho phép code phía gọi sử dụng một thao tác mà không cần kiểm tra loại tài khoản.
C dùng naming convention, callback, macro và context struct.
Tính năng ngôn ngữ cung cấp abstraction có scope, type-safe và thường zero-overhead.
Bài tập mở rộng
Chạy cả hai phiên bản rồi thay đổi để quan sát khác biệt về bảo đảm của từng ngôn ngữ.
- Viết cơ chế bằng C trước abstraction C++.
- Loại bỏ manual cleanup bằng RAII.
- Kiểm tra allocation hoặc virtual dispatch phát sinh.