Ôn lại hàm ảo

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình C++ của Coddy. Bài học 58 trên 104.

Giờ đây, khi đã hiểu sự khác biệt giữa tính đa hình tại thời điểm biên dịch và tại thời điểm chạy, hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về các hàm ảo và từ khóa override, giúp bạn sử dụng chúng an toàn hơn.

Khi đánh dấu một hàm (function) là virtual trong lớp cơ sở, các lớp dẫn xuất có thể cung cấp phần triển khai riêng. Từ chỉ định override cho trình biên dịch biết rõ rằng bạn định ghi đè một hàm ảo:

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        std::cout << "Some sound" << std::endl;
    }
    virtual ~Animal() = default;
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {
        std::cout << "Woof!" << std::endl;
    }
};

Dùng override rất quan trọng vì nó giúp phát hiện lỗi khi biên dịch. Nếu bạn vô tình viết sai tên hàm hoặc dùng sai tham số, trình biên dịch sẽ cảnh báo thay vì âm thầm tạo một hàm mới:

class Cat : public Animal {
public:
    void speek() override {  // Lỗi biên dịch: không có hàm (function) nào để ghi đè
        std::cout << "Meow!" << std::endl;
    }
};

Từ định danh final ngăn việc ghi đè thêm. Hãy dùng từ này khi lớp dẫn xuất nên là lớp cuối cùng ghi đè một hàm cụ thể:

class Bulldog : public Dog {
public:
    void speak() override final {
        std::cout << "Gruff woof!" << std::endl;
    }
};

class TinyBulldog : public Bulldog {
    void speak() override {}  // Lỗi: không thể override hàm final
};

Luôn dùng override khi ghi đè các hàm ảo. Từ khóa này ghi lại ý định của bạn và giúp trình biên dịch xác minh rằng bạn thực sự đang ghi đè một hàm ảo đã tồn tại.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng một hệ thống thông báo để minh họa sức mạnh của các từ khóa override và final với các hàm ảo. Bạn sẽ tạo một hệ thống phân cấp các bộ xử lý thông báo, trong đó một số phương thức có thể được tùy chỉnh thêm, còn những phương thức khác bị khóa để ngăn sửa đổi.

Bạn sẽ sắp xếp code trong ba tệp:

Notifier.h: Định nghĩa lớp cơ sở Notifier, đại diện cho bất kỳ bộ gửi thông báo nào:
- Một thành viên std::string recipient có phạm vi protected
- Một hàm khởi tạo nhận và lưu tên người nhận
- Một phương thức ảo send(const std::string& message) in ra: Notifying <recipient>: <message>
- Một phương thức ảo getType() trả về chuỗi "Generic"
- Một hàm hủy ảo
EmailNotifier.h: Định nghĩa lớp EmailNotifier kế thừa từ Notifier:
- Một thành viên std::string domain có phạm vi private
- Một hàm khởi tạo nhận người nhận và miền, rồi truyền người nhận cho lớp cơ sở
- Ghi đè send() để in ra: Emailing <recipient>@<domain>: <message>
- Ghi đè getType() và đánh dấu phương thức này là final. Phương thức này cần trả về "Email"
Sau đó, định nghĩa lớp UrgentEmailNotifier kế thừa từ EmailNotifier:
- Một hàm khởi tạo nhận người nhận và miền, rồi truyền cả hai cho EmailNotifier
- Ghi đè send() để in ra: [URGENT] Emailing <recipient>@<domain>: <message>
- Lưu ý: Bạn không thể ghi đè getType() ở đây vì phương thức này đã được đánh dấu là final trong EmailNotifier
main.cpp: Đọc ba đầu vào, mỗi đầu vào trên một dòng riêng:
1. Tên người nhận
2. Miền email
3. Nội dung tin nhắn
Tạo động ba đối tượng bộ gửi thông báo: một Notifier cơ sở, một EmailNotifier và một UrgentEmailNotifier, tất cả đều dùng cùng một người nhận và cùng một miền nếu cần. Lưu chúng trong một mảng các con trỏ Notifier*.

Duyệt qua mảng và với mỗi bộ gửi thông báo, in loại của nó bằng getType(), sau đó gọi send() với tin nhắn của bạn. Định dạng mỗi mục như sau:
```
Type: <type>
<send output>
```
In một dòng trống giữa mỗi bộ gửi thông báo. Dọn dẹp các đối tượng được cấp phát động khi hoàn tất.

Ví dụ, với các đầu vào Alice, company.com và Meeting at 3pm:

Type: Generic
Notifying Alice: Meeting at 3pm

Type: Email
Emailing Alice@company.com: Meeting at 3pm

Type: Email
[URGENT] Emailing Alice@company.com: Meeting at 3pm

Lưu ý rằng UrgentEmailNotifier có thể ghi đè send() để tùy chỉnh định dạng tin nhắn, nhưng nó kế thừa loại "Email" từ EmailNotifier vì getType() đã được đánh dấu là final. Dùng từ khóa override cho tất cả các phương thức được ghi đè để phát hiện mọi điểm không khớp chữ ký khi biên dịch.

Tự làm thử

#include <iostream>
#include <string>
#include "Notifier.h"
#include "EmailNotifier.h"

using namespace std;

int main() {
    // Đọc dữ liệu đầu vào
    string recipient;
    string domain;
    string message;
    
    getline(cin, recipient);
    getline(cin, domain);
    getline(cin, message);
    
    // TODO: Tạo mảng (array) gồm 3 phần tử là con trỏ Notifier*
    
    // TODO: Tạo động:
    // - Một đối tượng Notifier cơ sở với recipient
    // - Một đối tượng EmailNotifier với recipient và domain
    // - Một đối tượng UrgentEmailNotifier với recipient và domain
    
    // TODO: Duyệt mảng và với mỗi đối tượng:
    // - In "Type: " rồi in kết quả của getType()
    // - Gọi send() với message
    // - In một dòng trống giữa các đối tượng (không in sau đối tượng cuối cùng)
    
    // TODO: Giải phóng các đối tượng đã cấp phát động
    
    return 0;
}