Combo 2Q Giáo Trình: Kỹ Thuật Lập Trình C & Lập Trình C++ Hướng Đối Tượng

Lập trình cấu trúc là phương pháp tổ chức, phân chia chương trình thành các hàm, thủ tục. Chúng được dùng để xử lý dữ liệu nhưng lại tách rời các cấu trúc dữ liệu. Thông qua các ngôn ngữ như Pascal, C, đa số những người làm tin học đã khá quen biết với phương pháp lập trình này.

Lập trình hướng đối tượng (object-oriented programming) dựa trên việc tổ chức chương trình thành các lớp (class). Khác với hàm và thủ tục, 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. Tư tưởng lập trình hướng đối tượng được áp dụng cho hầu hết các ngôn ngữ chạy trên môi trường Windows như Microsoft Access, Visual Basic, Visual C++. Vì vậy việc nghiên cứu phương pháp lập trình này là rất cần thiết đối với tất cả những người quan tâm, yêu thích tin học.

C ra đời năm 1973 với mục đích ban đầu là để viết hệ điều hành Unix trên máy tính mini PDP. Sau đó C đã được sử dụng rộng rãi trên nhiều loại máy tính khác nhau và đã trở thành một ngôn ngữ lập trình cấu trúc rất được ưa chuộng trên toàn thế giới.

Để đưa C vào thế giới hướng đối tượng, năm 1980 nhà khoa học người Mỹ, B. Stroustrup đã cho ra đời một ngôn ngữ C mới có tên ban đầu là “C có lớp”, sau đó đến năm 1983 thì gọi là C++. Ngôn ngữ C++ là một sự phát triển mạnh mẽ của C. Trong C++ chẳng những đưa vào tất cả các khái niệm, công cụ của lập trình hướng đối tượng mà còn đưa vào nhiều khả năng mới mẻ cho hàm. Như vậy C++ là một ngôn ngữ lai cho phép tổ chức chương trình theo các lớp và các hàm. Có thể nói C++ đã thúc đẩy ngôn ngữ C vốn đã rất thuyết phục đi vào thế giới lập trình hướng đối tượng và C++ đã trở thành ngôn ngữ hướng đối tượng nổi bật.

Cuốn sách này sẽ trình bày một cách hệ thống các khái niệm của lập trình hướng đối tượng được cài đặt trong C++ như: lớp, đối tượng (object), sự thừa kế (inheritance), tính tương ứng bội (polymorphism) và các khả năng mới trong xây dựng, sử dụng hàm như: đối tham chiếu, đối mặc định, hàm trùng tên, hàm toán tử. Các chương từ 1 đến 11 với cách giải thích tỉ mỉ và với gần 100 chương trình minh họa sẽ cung cấp cho bạn đọc các khái niệm, phương pháp và kinh nghiệm lập trình hướng đối tượng trên C++. Các phụ lục sẽ hệ thống ngắn gọn phương pháp phân tích, thiết kế và lập trình hướng đối tượng trên bình diện chung.

Cuốn sách gồm 13 chương và 5 phụ lục.

Chương mở đầu. Giới thiệu một môi trường viết mã nguồn khác với Turbo C++ 3.0 kinh điển. Với dung lượng của bộ cài đặt đủ nhỏ, có giao diện bắt mắt, chạy tốt trên các hệ điều hành Windows đang được dùng phổ biến nhất hiện nay, như Windows 7, Windows 8.

Chương 1. Hướng dẫn cách làm việc với phần mềm truyền thống, Turbo C++ 3.0 để viết và thử nghiệm các chương trình. Chương này cũng trình bày sơ lược về các phương pháp lập trình.

Chương 2. Trình bày các khả năng mới trong việc xây dựng và sử dụng hàm trong C++ như: biến tham chiếu, đối có kiểu tham chiếu, đối có giá trị mặc định, hàm trực tuyến, hàm trùng tên, hàm toán tử.

Chương 3. Trình bày khái niệm trung tâm của lập trình hướng đối tượng là lớp, gồm: định nghĩa lớp, khai báo các biến, mảng đối tượng, phương thức, dùng con trỏ this trong phương thức, phạm vi truy xuất của các thành phần, các phương thức toán tử.

Chương 4. Trình bày các vấn đề tạo dựng, sao chép, huỷ bỏ các đối tượng và các vấn đề khác có liên quan như: hàm tạo, hàm tạo sao chép, hàm huỷ, toán tử gán, cấp phát bộ nhớ cho đối tượng, hàm bạn, lớp bạn.

Chương 5. Trình bày khái niệm quan trọng tạo nên khả năng mạnh của lập trình hướng đối tượng trong việc phát triển, mở rộng phần mềm, đó là khả năng thừa kế của các lớp.

Chương 6. Trình bày một khái niệm quan trọng khác cho phép xử lý các vấn đề khác nhau, các thực thể khác nhau, các thuật toán khác nhau theo cùng một lược đồ thống nhất, đó là tính tương ứng bội và phương thức ảo. Các công cụ này cho phép dễ dàng tổ chức chương trình quản lý nhiều dạng đối tượng khác nhau.

Chương 7. Trình bày các thao tác trên tệp như: tạo một tệp mới, ghi dữ liệu từ bộ nhớ lên tệp, đọc dữ liệu từ tệp vào bộ nhớ.

Chương 8. Trình bày về việc tổ chức vào/ra trong C++. C++ đưa vào một khái niệm gọi là các dòng tin (Stream). Các thao tác vào/ra sẽ thực hiện trao đổi dữ liệu giữa bộ nhớ với dòng tin: Vào là chuyển dữ liệu từ dòng nhập vào bộ nhớ, ra là chuyển dữ liệu từ bộ nhớ lên dòng xuất. Để nhập xuất dữ liệu trên một thiết bị cụ thể nào, ta chỉ cần gắn dòng nhập xuất với thiết bị đó. Việc tổ chức vào ra theo cách như vậy là rất khoa học và tiện lợi vì nó có tính độc lập thiết bị.

Chương 9. Trình bày các hàm đồ họa sử dụng trong C++. Các hàm này được sử dụng rải rác trong toàn bộ cuốn sách để xây dựng các đối tượng đồ họa.

Chương 10. Trình bày các hàm truy xuất trực tiếp vào bộ nhớ của máy tính, trong đó có bộ nhớ màn hình. Các hàm này sẽ được sử dụng trong việc xây dựng các lớp menu và cửa sổ.

Chương 11. Giới thiệu một số chương trình tương đối hoàn chỉnh nhằm minh họa thêm khả năng và kỹ thuật lập trình hướng đối tượng trên C++. Chương 12. Trình bày thêm một số chương trình hướng đối tượng trên C++. Đây là các chương trình tương đối phức tạp, hữu ích và sử dụng các công cụ mạnh của C++.

Phụ lục 1. Trình bày các phép toán trong C++ và thứ tự ưu tiên của chúng.

Phụ lục 2. Liệt kê danh sách các từ khoá của C++.

Phụ lục 3. Trình bày bảng mã ASCII và mã quét của các ký tự.

Phụ lục 4. Trình bày một cách ngắn gọn phương pháp phân tích, thiết kế và lập trình hướng đối tượng trên bình diện chung.

Phụ lục 5. Trình bày một số chương trình minh họa thuật toán đệ quy kiểu quay lui và thuật toán quy hoạch động có tính chất kinh điển.

Trong quá trình viết, chúng tôi đã hết sức cố gắng để cuốn sách được hoàn chỉnh, song chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, rất mong nhận được sự góp ý của độc giả để cuốn sách ngày càng được hoàn thiện hơn.

Các tác giả