Phạm vi truy cập trong C++

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình C++ của Coddy. Bài học 34 trên 104.

C++ cung cấp ba từ chỉ định quyền truy cập để kiểm soát ai có thể truy cập các thành viên của lớp: public, protected và private. Đây là nền tảng của tính đóng gói.

class Account {
public:
    std::string ownerName;      // Có thể truy cập từ mọi nơi
    
protected:
    double interestRate;        // Có thể truy cập trong lớp này và các lớp dẫn xuất
    
private:
    double balance;             // Chỉ có thể truy cập trong lớp này
};

Các thành viên Public có thể được truy cập từ bất cứ đâu: bên trong lớp, từ các lớp dẫn xuất và từ code bên ngoài. Các thành viên Private có mức hạn chế cao nhất, chỉ có thể được truy cập bên trong chính lớp đó. Protected nằm ở giữa: với bên ngoài, chúng hoạt động như private, nhưng các lớp dẫn xuất có thể truy cập các thành viên này.

class Account {
private:
    double balance;
    
public:
    Account() : balance(0) {}
    
    void deposit(double amount) {
        balance += amount;    // Hợp lệ: bên trong lớp (class)
    }
};

int main() {
    Account acc;
    acc.deposit(100);         // Hợp lệ: deposit là public
    // acc.balance = 500;     // LỖI: balance là private
}

Theo mặc định, tất cả thành viên trong một lớp đều ở chế độ riêng tư nếu không có từ chỉ định nào được đưa ra. Cách này khuyến khích bạn chủ động quyết định những gì nên được công khai. Thông thường, bạn nên đặt các thành viên dữ liệu ở chế độ riêng tư và cung cấp các phương thức công khai để tương tác với chúng một cách an toàn.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng một hệ thống quản lý nhân viên đơn giản để minh họa cách các phạm vi truy cập kiểm soát những gì có thể được truy cập. Bạn sẽ tạo một lớp có một số dữ liệu hoàn toàn riêng tư, một số dữ liệu mà các lớp con có thể truy cập và một số dữ liệu ai cũng có thể truy cập.

Bạn sẽ tạo hai tệp để sắp xếp code:

Employee.h: Định nghĩa lớp Employee sử dụng cả ba phạm vi truy cập để bảo vệ dữ liệu phù hợp:
- Công khai: name của nhân viên (chuỗi). Có thể truy cập thuộc tính này từ bất cứ đâu
- Được bảo vệ: department của nhân viên (chuỗi): có thể truy cập trong lớp và từ các lớp dẫn xuất, nhưng không thể truy cập từ bên ngoài
- Riêng tư: salary của nhân viên (số thực): chỉ có thể truy cập bên trong chính lớp đó
- Một hàm khởi tạo nhận name, department và salary để khởi tạo cả ba thành viên
- Một phương thức công khai getSalary() trả về giá trị salary riêng tư
- Một phương thức công khai getDepartment() trả về giá trị department được bảo vệ
- Một phương thức công khai giveRaise(double amount) tăng salary theo amount đã cho, chỉ khi amount là số dương
- Một phương thức công khai displayInfo() in thông tin nhân viên theo định dạng: "Name: <name>, Department: <department>, Salary: $<salary>"
main.cpp: Minh họa cách hoạt động của các phạm vi truy cập bằng cách tương tác với một đối tượng Employee. Đọc tên, phòng ban và lương của nhân viên từ đầu vào (ba dòng riêng biệt), sau đó:
- Tạo một Employee với các giá trị đầu vào
- In trực tiếp tên nhân viên bằng cách truy cập thành viên công khai: "Direct access - Name: <name>"
- In phòng ban bằng phương thức getter: "Via getter - Department: <department>"
- In lương bằng phương thức getter: "Via getter - Salary: $<salary>"
- Tăng lương cho nhân viên thêm 5000.0
- In "After raise:"
- Gọi displayInfo() để hiển thị thông tin đã cập nhật

Định dạng mọi giá trị lương với hai chữ số thập phân bằng std::fixed và std::setprecision(2) từ <iomanip>. Chuyển đầu vào lương từ chuỗi sang số thực bằng std::stod().

Điểm mấu chốt ở đây là bạn có thể truy cập trực tiếp name từ main, nhưng không thể truy cập trực tiếp department hoặc salary. Bạn phải dùng các phương thức getter công khai. Đây là cách tính đóng gói hoạt động: lớp kiểm soát cách truy cập và sửa đổi dữ liệu của mình.

Tự làm thử

#include <iostream>
#include <string>
#include <iomanip>
#include "Employee.h"

using namespace std;

int main() {
    // Đọc đầu vào
    string name;
    string department;
    string salaryStr;
    
    getline(cin, name);
    getline(cin, department);
    getline(cin, salaryStr);
    double salary = stod(salaryStr);
    
    // Đặt độ chính xác cho đầu ra của salary
    cout << fixed << setprecision(2);
    
    // TODO: Tạo đối tượng Employee bằng các giá trị đầu vào
    
    // TODO: In ra tên nhân viên bằng cách truy cập trực tiếp thành viên công khai
    // Định dạng: "Direct access - Name: <name>"
    
    // TODO: In ra department bằng phương thức getter
    // Định dạng: "Via getter - Department: <department>"
    
    // TODO: In ra salary bằng phương thức getter
    // Định dạng: "Via getter - Salary: $<salary>"
    
    // TODO: Tăng lương cho nhân viên thêm 5000.0
    
    // TODO: In ra "After raise:"
    
    // TODO: Gọi displayInfo() để hiển thị thông tin đã cập nhật
    
    return 0;
}