Nội dung

Giíi thiÖu Tin häc lμ mét ngμnh khoa häc mòi nhän ph¸t triÓn hÕt søc nhanh chãng trong vμi chôc n¨m l¹i ®©y vμ ngμy cμng më réng lÜnh vùc nghiªn cøu, øng dông trong mäi mÆt cña ®êi sèng x· héi. Ng«n ng÷ lËp tr×nh lμ mét lo¹i c«ng cô gióp con ng−êi thÓ hiÖn c¸c vÊn ®Ò cña thùc tÕ lªn m¸y tÝnh mét c¸ch h÷u hiÖu. Víi sù ph¸t triÓn cña tin häc, c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh còng dÇn tiÕn ho¸ ®Ó ®¸p øng c¸c th¸ch thøc míi cña thùc tÕ. Kho¶ng cuèi nh÷ng n¨m 1960 ®Çu 1970 xuÊt hiÖn nhu cÇu cÇn cã c¸c ng«n ng÷ bËc cao ®Ó hç trî cho nh÷ng nhμ tin häc trong viÖc x©y dùng c¸c phÇn mÒm hÖ thèng, hÖ ®iÒu hμnh. Ng«n ng÷ C ra ®êi tõ ®ã, nã ®· ®−îc ph¸t triÓn t¹i phßng thÝ nghiÖm Bell. §Õn n¨m 1978, gi¸o tr×nh " Ng«n ng÷ lËp tr×nh C " do chÝnh c¸c t¸c gi¶ cña ng«n ng÷ lμ Dennish Ritchie vμ B.W. Kernighan viÕt, ®· ®−îc xuÊt b¶n vμ phæ biÕn réng r·i. C lμ ng«n ng÷ lËp tr×nh v¹n n¨ng. Ngoμi viÖc C ®−îc dïng ®Ó viÕt hÖ ®iÒu hμnh UNIX, ng−êi ta nhanh chãng nhËn ra søc m¹nh cña C trong viÖc xö lý cho c¸c vÊn ®Ò hiÖn ®¹i cña tin häc. C kh«ng g¾n víi bÊt kú mét hÖ ®iÒu hμnh hay m¸y nμo, vμ mÆc dÇu nã ®· ®−îc gäi lμ " ng«n ng÷ lËp tr×nh hÖ thèng" v× nã ®−îc dïng cho viÖc viÕt hÖ ®iÒu hμnh, nã còng tiÖn lîi cho c¶ viÖc viÕt c¸c ch−¬ng tr×nh xö lý sè, xö lý v¨n b¶n vμ c¬ së d÷ liÖu. Vμ b©y giê chóng ta ®i t×m hiÓu thÕ giíi cña ng«n ng÷ C tõ nh÷ng kh¸i niÖm ban ®Çu c¬ b¶n nhÊt. Hμ néi th¸ng 11 n¨m 1997 Nguyễn Hữu Tuấn Ch−¬ng 1 c¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n 1.1. TËp ký tù dïng trong ng«n ng÷ C : Mäi ng«n ng÷ lËp tr×nh ®Òu ®−îc x©y dùng tõ mét bé ký tù nμo ®ã. C¸c ký tù ®−îc nhãm l¹i theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau ®Ó t¹o nªn c¸c tõ. C¸c tõ l¹i ®−îc liªn kÕt víi nhau theo mét qui t¾c nμo ®ã ®Ó t¹o nªn c¸c c©u lÖnh. Mét ch−¬ng tr×nh bao gåm nhiÒu c©u lÖnh vμ thÓ hiÖn mét thuËt to¸n ®Ó gi¶i mét bμi to¸n nμo ®ã. Ng«n ng÷ C ®−îc x©y dùng trªn bé ký tù sau : 26 ch÷ c¸i hoa : A B C .. Z 26 ch÷ c¸i th−êng : a b c .. z 10 ch÷ sè : 0 1 2 .. 9 C¸c ký hiÖu to¸n häc : + - * / = ( ) Ký tù g¹ch nèi : _ C¸c ký tù kh¸c : . , : ; [ ] {} ! \ & % # $ ... DÊu c¸ch (space) dïng ®Ó t¸ch c¸c tõ. VÝ dô ch÷ VIET NAM cã 8 ký tù, cßn VIETNAM chØ cã 7 ký tù. Chó ý : Khi viÕt ch−¬ng tr×nh, ta kh«ng ®−îc sö dông bÊt kú ký tù nμo kh¸c ngoμi c¸c ký tù trªn. VÝ dô nh− khi lËp ch−¬ng tr×nh gi¶i ph−¬ng tr×nh bËc hai ax2 +bx+c=0 , ta cÇn tÝnh biÖt thøc Delta Δ= b2 - 4ac, trong ng«n ng÷ C kh«ng cho phÐp dïng ký tù Δ, v× vËy ta ph¶i dïng ký hiÖu kh¸c ®Ó thay thÕ. 1.2. Tõ kho¸ : Tõ kho¸ lμ nh÷ng tõ ®−îc sö dông ®Ó khai b¸o c¸c kiÓu d÷ liÖu, ®Ó viÕt c¸c to¸n tö vμ c¸c c©u lÖnh. B¶ng d−íi ®©y liÖt kª c¸c tõ kho¸ cña TURBO C : asm break case cdecl char const continue default do double else enum extern far float for goto huge if int interrupt long near pascal register return short signed 2 sizeof static struct switch tipedef union unsigned void volatile while ý nghÜa vμ c¸ch sö dông cña mçi tõ kho¸ sÏ ®−îc ®Ò cËp sau nμy, ë ®©y ta cÇn chó ý : - Kh«ng ®−îc dïng c¸c tõ kho¸ ®Ó ®Æt tªn cho c¸c h»ng, biÕn, m¶ng, hμm ... - Tõ kho¸ ph¶i ®−îc viÕt b»ng ch÷ th−êng, vÝ dô : viÕt tõ kho¸ khai b¸o kiÓu nguyªn lμ int chø kh«ng ph¶i lμ INT. 1.3. Tªn : Tªn lμ mét kh¸i niÖm rÊt quan träng, nã dïng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®¹i l−îng kh¸c nhau trong mét ch−¬ng tr×nh. Chóng ta cã tªn h»ng, tªn biÕn, tªn m¶ng, tªn hμm, tªn con trá, tªn tÖp, tªn cÊu tróc, tªn nh·n,... Tªn ®−îc ®Æt theo qui t¾c sau : Tªn lμ mét d·y c¸c ký tù bao gåm ch÷ c¸i, sè vμ g¹ch nèi. Ký tù ®Çu tiªn cña tªn ph¶i lμ ch÷ hoÆc g¹ch nèi. Tªn kh«ng ®−îc trïng víi kho¸. §é dμi cùc ®¹i cña tªn theo mÆc ®Þnh lμ 32 vμ cã thÓ ®−îc ®Æt l¹i lμ mét trong c¸c gi¸ trÞ tõ 1 tíi 32 nhê chøc n¨ng : Option-Compiler-SourceIdentifier length khi dïng TURBO C. VÝ dô : C¸c tªn ®óng : a_1 C¸c tªn sai delta x1 _step GAMA : 3MN Ký tù ®Çu tiªn lμ sè m#2 Sö dông ký tù # f(x) Sö dông c¸c dÊu ( ) do Trïng víi tõ kho¸ te ta Sö dông dÊu tr¾ng Y-3 Sö dông dÊu - Chó ý : Trong TURBO C, tªn b»ng ch÷ th−êng vμ ch÷ hoa lμ kh¸c nhau vÝ dô tªn AB kh¸c víi ab. trong C, ta th−êng dïng ch÷ hoa ®Ó ®Æt tªn cho c¸c h»ng vμ dïng ch÷ th−êng ®Ó ®Æt tªn cho hÇu hÕt cho c¸c ®¹i l−îng kh¸c nh− biÕn, biÕn m¶ng, hμm, cÊu tróc. Tuy nhiªn ®©y kh«ng ph¶i lμ ®iÒu b¾t buéc. 3 1.4. KiÓu d÷ liÖu : Trong C sö dông c¸c c¸c kiÓu d÷ liÖu sau : 1.4.1. KiÓu ký tù (char) : Mét gi¸ trÞ kiÓu char chiÕm 1 byte ( 8 bit ) vμ biÓu diÔn ®−îc mét ký tù th«ng qua b¶ng m· ASCII. VÝ dô : Ký tù M· ASCII 0 048 1 049 2 050 A 065 B 066 a 097 b 098 Cã hai kiÓu d÷ liÖu char : kiÓu signed char vμ unsigned char. KiÓu Ph¹m vi biÓu diÔn Sè ký tù KÝch th−íc Char ( Signed char ) -128 ®Õn 127 256 1 byte 0 ®Õn 255 256 1 byte Unsigned char VÝ dô sau minh ho¹ sù kh¸c nhau gi÷a hai kiÓu d÷ liÖu trªn : XÐt ®o¹n ch−¬ng tr×nh sau : char ch1; unsigned char ch2; ...... ch1=200; ch2=200; Khi ®ã thùc chÊt : ch1=-56; ch2=200; Nh−ng c¶ ch1 vμ ch2 ®Òu biÓu diÔn cïng mét ký tù cã m· 200. Ph©n lo¹i ký tù : Cã thÓ chia 256 ký tù lμm ba nhãm : 4 Nhãm 1: Nhãm c¸c ký tù ®iÒu khiÓn cã m· tõ 0 ®Õn 31. Ch¼ng h¹n ký tù m· 13 dïng ®Ó chuyÓn con trá vÒ ®Çu dßng, ký tù 10 chuyÓn con trá xuèng dßng d−íi ( trªn cïng mét cét ). C¸c ký tù nhãm nμy nãi chung kh«ng hiÓn thÞ ra mμn h×nh. Nhãm 2 : Nhãm c¸c ký tù v¨n b¶n cã m· tõ 32 ®Õn 126. C¸c ký tù nμy cã thÓ ®−îc ®−a ra mμn h×nh hoÆc m¸y in. Nhãm 3 : Nhãm c¸c ký tù ®å ho¹ cã m· sè tõ 127 ®Õn 255. C¸c ký tù nμy cã thÓ ®−a ra mμn h×nh nh−ng kh«ng in ra ®−îc ( b»ng c¸c lÖnh DOS ). 1.4.2. KiÓu nguyªn : Trong C cho phÐp sö dông sè nguyªn kiÓu int, sè nguyªn dμi kiÓu long vμ sè nguyªn kh«ng dÊu kiÓu unsigned. KÝch cì vμ ph¹m vi biÓu diÔn cña chóng ®−îc chØ ra trong b¶ng d−íi ®©y : KiÓu Ph¹m vi biÓu diÔn KÝch th−íc -32768 ®Õn 32767 2 byte 0 ®Õn 65535 2 byte -2147483648 ®Õn 2147483647 4 byte 0 ®Õn 4294967295 4 byte int unsigned int long unsigned long Chó ý : KiÓu ký tù còng cã thÓ xem lμ mét d¹ng cña kiÓu nguyªn. 1.4.3. KiÓu dÊu ph¶y ®éng : Trong C cho phÐp sö dông ba lo¹i d÷ liÖu dÊu ph¶y ®éng, ®ã lμ float, double vμ long double. KÝch cì vμ ph¹m vi biÓu diÔn cña chóng ®−îc chØ ra trong b¶ng d−íi ®©y : KiÓu Ph¹m vi biÓu diÔn Sè ch÷ sè KÝch th−íc cã nghÜa Float 3.4E-38 ®Õn 3.4E+38 7 ®Õn 8 4 byte Double 1.7E-308 ®Õn 1.7E+308 15 ®Õn 16 8 byte long double 3.4E-4932 ®Õn 1.1E4932 17 ®Õn 18 10 byte Gi¶i thÝch : M¸y tÝnh cã thÓ l−u tr÷ ®−îc c¸c sè kiÓu float cã gi¸ trÞ tuyÖt ®èi tõ 3.4E-38 ®Õn 3.4E+38. C¸c sè cã gi¸ trÞ tuyÖt ®èi nhá h¬n3.4E-38 ®−îc xem b»ng 0. Ph¹m vi biÓu diÔn cña sè double ®−îc hiÓu theo nghÜa t−¬ng tù. 5 1.5. §Þnh nghÜa kiÓu b»ng TYPEDEF : 1.5.1. C«ng dông : Tõ kho¸ typedef dïng ®Ó ®Æt tªn cho mét kiÓu d÷ liÖu. Tªn kiÓu sÏ ®−îc dïng ®Ó khai b¸o d÷ liÖu sau nμy. Nªn chän tªn kiÓu ng¾n vμ gän ®Ó dÔ nhí. ChØ cÇn thªm tõ kho¸ typedef vμo tr−íc mét khai b¸o ta sÏ nhËn ®−îc mét tªn kiÓu d÷ liÖu vμ cã thÓ dïng tªn nμy ®Ó khai b¸o c¸c biÕn, m¶ng, cÊu tróc, vv... 1.5.2. C¸ch viÕt : ViÕt tõ kho¸ typedef, sau ®ã kiÓu d÷ liÖu ( mét trong c¸c kiÓu trªn ), råi ®Õn tªn cña kiÓu. VÝ dô c©u lÖnh : typedef int nguyen; sÏ ®Æt tªn mét kiÓu int lμ nguyen. Sau nμy ta cã thÓ dïng kiÓu nguyen ®Ó khai b¸o c¸c biÕn, c¸c m¶ng int nh− vÝ dô sau ; nguyen x,y,a[10],b[20][30]; T−¬ng tù cho c¸c c©u lÖnh : typedef float mt50[50]; §Æt tªn mét kiÓu m¶ng thùc mét chiÒu cã 50 phÇn tö tªn lμ mt50. typedef int m_20_30[20][30]; §Æt tªn mét kiÓu m¶ng thùc hai chiÒu cã 20x30 phÇn tö tªn lμ m_20_30. Sau nμy ta sÏ dïng c¸c kiÓu trªn khai b¸o : mt50 a,b; m_20_30 x,y; 1.6. H»ng : H»ng lμ c¸c ®¹i l−îng mμ gi¸ trÞ cña nã kh«ng thay ®æi trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n. 1.6.1. Tªn h»ng : Nguyªn t¾c ®Æt tªn h»ng ta ®· xem xÐt trong môc 1.3. §Ó ®Æt tªn mét h»ng, ta dïng dßng lÖnh sau : #define tªn h»ng gi¸ trÞ VÝ dô : #define MAX 1000 6 Lóc nμy, tÊt c¶ c¸c tªn MAX trong ch−¬ng tr×nh xuÊt hiÖn sau nμy ®Òu ®−îc thay b»ng 1000. V× vËy, ta th−êng gäi MAX lμ tªn h»ng, nã biÓu diÔn sè 1000. Mét vÝ dô kh¸c : #define pi 3.141593 §Æt tªn cho mét h»ng float lμ pi cã gi¸ trÞ lμ 3.141593. 1.6.2. C¸c lo¹i h»ng : 1.6.2.1. H»ng int : H»ng int lμ sè nguyªn cã gi¸ trÞ trong kho¶ng tõ -32768 ®Õn 32767. VÝ dô : #define number1 -50 §Þnh nghi· h»ng int number1 cã gi¸ trÞ lμ -50 #define sodem 2732 §Þnh nghi· h»ng int sodem cã gi¸ trÞ lμ 2732 Chó ý : CÇn ph©n biÖt hai h»ng 5056 vμ 5056.0 : ë ®©y 5056 lμ sè nguyªn cßn 5056.0 lμ h»ng thùc. 1.6.2.2. H»ng long : H»ng long lμ sè nguyªn cã gi¸ trÞ trong kho¶ng tõ -2147483648 ®Õn 2147483647. H»ng long ®−îc viÕt theo c¸ch : 1234L hoÆc 1234l ( thªm L hoÆc l vμo ®u«i ) Mét sè nguyªn v−ît ra ngoμi miÒn x¸c ®Þnh cña int còng ®−îc xem lμ long. VÝ dô : #define sl 8865056L §Þnh nghi· h»ng long sl cã gi¸ trÞ lμ 8865056 #define sl 8865056 §Þnh nghi· h»ng long sl cã gi¸ trÞ lμ 8865056 1.6.2.3. H»ng int hÖ 8 : H»ng int hÖ 8 ®−îc viÕt theo c¸ch 0c1c2c3....ë ®©y ci lμ mét sè nguyªn d−¬ng trong kho¶ng tõ 1 ®Õn 7. H»ng int hÖ 8 lu«n lu«n nhËn gi¸ trÞ d−¬ng. 7 VÝ dô : #define h8 0345 §Þnh nghi· h»ng int hÖ 8 cã gi¸ trÞ lμ 3*8*8+4*8+5=229 1.6.2.4. H»ng int hÖ 16 : Trong hÖ nμy ta sö dông 16 ký tù : 0,1..,9,A,B,C,D,E,F. C¸ch viÕt Gi¸ trÞ a hoÆc A 10 b hoÆc B 11 c hoÆc C 12 d hoÆc D 13 e hoÆc E 14 f hoÆc F 15 H»ng sè hÖ 16 cã d¹ng 0xc1c2c3... hÆc 0Xc1c2c3... ë ®©y ci lμ mét sè trong hÖ 16. VÝ dô : #define h16 0xa5 #define h16 0xA5 #define h16 0Xa5 #define h16 0XA5 Cho ta c¸c h¾ng sè h16 trong hÖ 16 cã gi¸ trÞ nh− nhau. Gi¸ trÞ cña chóng trong hÖ 10 lμ : 10*16+5=165. 1.6.2.5. H»ng ký tù : H»ng ký tù lμ mét ký tù riªng biÖt ®−îc viÕt trong hai dÊu nh¸y ®¬n, vÝ dô 'a'. Gi¸ trÞ cña 'a' chÝnh lμ m· ASCII cña ch÷ a. Nh− vËy gi¸ trÞ cña 'a' lμ 97. H»ng ký tù cã thÓ tham gia vμo c¸c phÐp to¸n nh− mäi sè nguyªn kh¸c. VÝ dô : '9'-'0'=57-48=9 VÝ dô : #define kt 'a' §Þnh nghi· h»ng ký tù kt cã gi¸ trÞ lμ 97 8 H»ng ký tù cßn cã thÓ ®−îc viÕt theo c¸ch sau : ' \c1c2c3' trong ®ã c1c2c3 lμ mét sè hÖ 8 mμ gi¸ trÞ cña nã b»ng m· ASCII cña ký tù cÇn biÓu diÔn. VÝ dô : ch÷ a cã m· hÖ 10 lμ 97, ®æi ra hÖ 8 lμ 0141. VËy h»ng ký tù 'a' cã thÓ viÕt d−íi d¹ng '\141'. §èi víi mét vμi h»ng ký tù ®Æc biÖt ta cÇn sö dông c¸ch viÕt sau ( thªm dÊu \ ) : C¸ch viÕt Ký tù '\'' ' '\"' " '\\' \ '\n' \n (chuyÓn dßng ) '\0' \0 ( null ) '\t' Tab '\b' Backspace '\r' CR ( vÒ ®Çu dßng ) '\f' LF ( sang trang ) Chó ý : CÇn ph©n biÖt h»ng ký tù '0' vμ '\0'. H»ng '0' øng víi ch÷ sè 0 cã m· ASCII lμ 48, cßn h»ng '\0' øng víi kýtù \0 ( th−êng gäi lμ ký tù null ) cã m· ASCII lμ 0. H»ng ký tù thùc sù lμ mét sè nguyªn, v× vËy cã thÓ dïng c¸c sè nguyªn hÖ 10 ®Ó biÓu diÔn c¸c ký tù, vÝ dô lÖnh printf("%c%c",65,66) sÏ in ra AB. 1.6.2.5. H»ng x©u ký tù : H»ng x©u ký tù lμ mét d·y ký tù bÊt kú ®Æt trong hai dÊu nh¸y kÐp. VÝ dô : #define xau1 "Ha noi" #define xau2 "My name is Giang" X©u ký tù ®−îc l−u tr÷ trong m¸y d−íi d¹ng mét b¶ng cã c¸c phÇn tö lμ c¸c ký tù riªng biÖt. Tr×nh biªn dÞch tù ®éng thªm ký tù null \0 vμo cuèi mçi x©u ( ký tù \0 ®−îc xem lμ dÊu hiÖu kÕt thóc cña mét x©u ký tù ). Chó ý : 9 CÇn ph©n biÖt hai h»ng 'a' vμ "a". 'a' lμ h»ng ký tù ®−îc l−u tr÷ trong 1 byte, cßn "a" lμ h»ng x©u ký tù ®−îc l−u tr÷ trong 1 m¶ng hai phÇn tö : phÇn tö thø nhÊt chøa ch÷ a cßn phÇn tö thø hai chøa \0. 1.7. BiÕn : Mçi biÕn cÇn ph¶i ®−îc khai b¸o tr−íc khi ®−a vμo sö dông. ViÖc khai b¸o biÕn ®−îc thùc hiÖn theo mÉu sau : KiÓu d÷ liÖu cña biÕn tªn biÕn ; VÝ dô : int a,b,c; Khai b¸o ba biÕn int lμ a,b,c long dai,mn; Khai b¸o hai biÕn long lμ dai vμ mn char kt1,kt2; Khai b¸o hai biÕn ký tù lμ kt1 vμ kt2 float x,y Khai b¸o hai biÕn float lμ x vμ y double canh1, canh2; Khai b¸o hai biÕn double lμ canh1 vμ canh2 BiÕn kiÓu int chØ nhËn ®−îc c¸c gi¸ trÞ kiÓu int. C¸c biÕn kh¸c còng cã ý nghÜa t−¬ng tù. C¸c biÕn kiÓu char chØ chøa ®−îc mét ký tù. §Ó l−u tr÷ ®−îc mét x©u ký tù cÇn sö dông mét m¶ng kiÓu char. VÞ trÝ cña khai b¸o biÕn : C¸c khai b¸o cÇn ph¶i ®−îc ®Æt ngay sau dÊu { ®Çu tiªn cña th©n hμm vμ cÇn ®øng tr−íc mäi c©u lÖnh kh¸c. Sau ®©y lμ mét vÝ dô vÒ khai b¸o biÕn sai : ( Kh¸i niÖm vÒ hμm vμ cÊu tróc ch−¬ng tr×nh sÏ nghiªn cøu sau nμy) main() { int a,b,c; a=2; int d; /* VÞ trÝ cña khai b¸o sai */ ..... } Khëi ®Çu cho biÕn : 10