Trong ngôn ngữ lập trình C và C++, việc quản lý dữ liệu phức tạp thông qua các kiểu dữ liệu người dùng định nghĩa (user – defined data types) như struct, class, và union là vô cùng quan trọng. Bài viết này nhằm phân tích sâu về đặc điểm, cách sử dụng, và ưu – khuyết điểm của ba cấu trúc dữ liệu trên, giúp người lập trình hiểu rõ để áp dụng một cách hiệu quả trong thiết kế và phát triển phần mềm.
Khái niệm
- Struct (structure): Là tập hợp nhiều biến (có thể khác kiểu) được gom lại dưới một đối tượng duy nhất. Trong C, mặc định các thành viên của struct là public.
- Class: Mặc dù class không phải là một đặc trưng của ngôn ngữ C truyền thống, trong C++ nối rội từ C, class được dùng để định nghĩa đối tượng, hỗ trợ tính đóng gói, kế thừa, đa hình. Trong C++, class giống struct nhưng mặc định các thành viên là private.
- Union: Là kiểu dữ liệu cho phép nhiều biến chia sẻ cùng một vùng bộ nhớ. Tại một thời điểm chỉ có thể truy cập một biến trong union.
So sánh struct, class và union
Tiêu chí |
struct (C & C++) | class (C++) |
union |
Hỗ trợ OOP |
Không (C), Có (C++) | Có | Không |
Mặc định truy cập |
public | private |
public |
Bộ nhớ |
Mỗi thành phần tốn bộ nhớ riêng | Tương tự struct |
Chia sẻ bộ nhớ giữa các thành phần |
Truy cập hàm/thành viên |
Thông qua toán tử “.” hoặc “->” | Tương tự |
Tương tự |
Tính đa hình, kế thừa |
Không (C), Có (C++) | Có |
Không |
Tính đóng gói |
Không (C), Có (C++) | Có | Không |
Dụng trong tiết kiệm RAM |
Không | Không |
Có |
Tổ chức bộ nhớ |
Tuần tự | Tuần tự |
Chồng lấn nhau |
Nhận định và ứng dụng
Mỗi kiểu dữ liệu struct, class và union đều có vai trò nhất định trong thiết kế chương trình. Trong C, struct và union được dùng nhiều để tổ chức dữ liệu trong khi đảm bảo hiệu suất bộ nhớ. union đặc biệt hữu ích trong các tình huống cần tiết kiệm RAM như thiết bị nhúng. Trong khi đó, class trong C++ giúp lập trình hướng đối tượng hiệu quả hơn thông qua tính đóng gói, kế thừa và đa hình.
Giảng viên Khanhnh
Bộ môn Ứng dụng phần mềm
FPT Polytechnic TP HCM