Hàm khởi tạo mặc định

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình C++ của Coddy. Bài học 18 trên 104.

Hàm khởi tạo mặc định (default constructor) là hàm khởi tạo có thể được gọi mà không cần đối số. Hàm này khởi tạo một đối tượng khi không có giá trị ban đầu. Lớp nào cũng cần có cách tạo đối tượng ở trạng thái mặc định hợp lệ.

Nếu bạn không định nghĩa hàm khởi tạo (constructor) nào, trình biên dịch sẽ tạo một hàm khởi tạo mặc định ngầm định. Hàm này không làm gì với các kiểu nguyên thủy và gọi hàm khởi tạo mặc định cho các đối tượng thành viên.

class Player {
    int health;
    int score;
public:
    Player() {           // Hàm khởi tạo mặc định
        health = 100;
        score = 0;
    }
};

Player p1;               // Gọi hàm khởi tạo mặc định
Player p2{};             // Cũng gọi hàm khởi tạo mặc định

Khi bạn định nghĩa bất kỳ hàm khởi tạo nào, chẳng hạn như hàm khởi tạo có tham số, trình biên dịch sẽ không còn tự tạo hàm khởi tạo mặc định nữa. Nếu vẫn cần hàm này, bạn phải định nghĩa nó một cách rõ ràng.

class Enemy {
    int damage;
public:
    Enemy(int d) : damage(d) {}  // Chỉ có hàm khởi tạo có tham số
};

Enemy e1(10);    // Chạy được
Enemy e2;        // Lỗi! Không có hàm khởi tạo mặc định

Trong C++ hiện đại, bạn có thể yêu cầu rõ ràng hàm khởi tạo mặc định do trình biên dịch tạo ra bằng = default:

class Item {
    int id;
public:
    Item() = default;           // Trình biên dịch tạo hàm khởi tạo mặc định (default constructor)
    Item(int i) : id(i) {}
};

Các hàm khởi tạo mặc định rất cần thiết khi tạo mảng các đối tượng và khi dùng các lớp trong những vùng chứa như std::vector, vốn có thể cần tạo phần tử mà không có đối số.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng một hệ thống đếm đơn giản để minh họa cách hàm khởi tạo mặc định khởi tạo các đối tượng ở trạng thái ban đầu hợp lệ.

Bạn sẽ tạo hai tệp để sắp xếp code:

Counter.h: Định nghĩa lớp Counter để theo dõi giá trị đếm. Lớp của bạn cần có:
- Thuộc tính count riêng tư (số nguyên)
- Thuộc tính name riêng tư (chuỗi) để nhận diện bộ đếm
- Một hàm khởi tạo mặc định khởi tạo count thành 0 và name thành "Unnamed", sau đó in ra "Counter created: <name>"
- Một phương thức increment() tăng số đếm thêm 1
- Một phương thức getCount() trả về số đếm hiện tại
- Một phương thức getName() trả về tên của bộ đếm
main.cpp: Minh họa cách hàm khởi tạo mặc định hoạt động khi tạo đối tượng theo nhiều cách khác nhau. Đọc một số từ đầu vào để cho biết cần tăng bộ đếm bao nhiêu lần, sau đó:
- Tạo một Counter bằng cách khởi tạo trực tiếp: Counter c1;
- Tạo một Counter khác bằng cách khởi tạo bằng dấu ngoặc nhọn: Counter c2{};
- Tăng c1 số lần được chỉ định trong đầu vào
- In ra "<name>: <count>" cho c1
- In ra "<name>: <count>" cho c2

Cả hai bộ đếm đều bắt đầu ở 0 nhờ hàm khởi tạo mặc định, nhưng chỉ c1 được tăng. Điều này cho thấy hàm khởi tạo mặc định giúp mọi đối tượng bắt đầu ở trạng thái hợp lệ, dễ dự đoán, bất kể được tạo theo cách nào.

Đưa tệp tiêu đề vào main.cpp bằng #include "Counter.h".

Tự làm thử

#include <iostream>
#include "Counter.h"

using namespace std;

int main() {
    // Đọc số lần cần tăng
    int n;
    cin >> n;

    // TODO: Tạo một Counter bằng cách khởi tạo trực tiếp: Counter c1;

    // TODO: Tạo một Counter khác bằng cách khởi tạo với dấu ngoặc nhọn: Counter c2{};

    // TODO: Tăng c1 theo số lần do n chỉ định

    // TODO: In ra "<name>: <count>" cho c1

    // TODO: In ra "<name>: <count>" cho c2

    return 0;
}