Đại học quốc gia hà nội khoa công nghệ giáo trình tin học sở phần lập trình ngôn ngữ C vũ bá hà nội tháng năm 2003 http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C Bn c trờn mng ca i hc Quc gia H Ni c phộp c, in v download ti liu ny t th vin in t ca Khoa Cụng ngh v s dng nhng khụng c phộp s dng vi mc ớch v li Bn quyn thuc nhúm tỏc gi thc hin chng trỡnh Tin hc c s õy l phiờn bn u tiờn, cú th cũn nhiu sai sút Chung tụi mong nhn c ý kin úng gúp ca bn c Cỏc ý kin gi v theo a ch dkquoc@vnu.edu.vn hoc dkquoc@ahoo.com Cm n bn c úng gúp hon thin giỏo trỡnh Thay mt cỏc tỏc gi o Kin Quc http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C MễC LễC I M U .4 I.1 Bng ch cỏi, tờn v t khoỏ I.2.Cỏc bc lp trỡnh gii bi toỏn II BIN, HNG V CC KIU D LIU TRONG C II.1.Bin II.2 Hng 10 II.3 Cỏc kiu d liu chun n gin C 11 II.4 Biu thc v cỏc phộp toỏn .13 III CHNG TRèNH C .26 III.1.Cu trỳc chng trỡnh 27 III.2.Cõu lnh v dũng chỳ thớch 31 III.3.Nhp v xut d liu .33 IV - CC CU TRC IU KHIN CHNG TRèNH 41 IV Cu trỳc tun t 41 IV.2.Cu trỳc r nhỏnh 42 IV.3.Cu trỳc switch 46 IV.4.Cu trỳc while 48 IV.5.Cu trỳc while 53 IV.6.Cu trỳc for 57 IV.7.Cõu lnh continue v break 63 V - MNG V CON TR 65 V.1 Khỏi nim Mng .65 V.2 Mng chiu 65 V.3 - Mng chiu 74 V.4 - Con tr v mng 79 VI CC VN C BN V HM 88 VI.1 - Nguyờn mu (prototype) hm 88 VI.2 - nh ngha hm 89 VI.3 - Li gi hm v truyn tham s 90 TI LIU THAM KHO .95 http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C I M u C l ngụn ng lp trỡnh c thit k bi Dennis Ritchie ti phũng thớ nghim Bell Telephone nm 1972 Nú c vit vi mc tiờu chớnh l xõy dng h iu hnh UNIX Vỡ th ban u nú khụng hng ti s tin dng cho ngi lp trỡnh C c phỏt trin t mt ngụn ng lp trỡnh cú tờn l B (B l ngụn ng lp trỡnh c vit bi Ken Thompson ti Bell Labs, v tờn ngụn ng ly theo tờn ca Bell Labs) C l ngụn ng mnh v mm do, linh hot, nú nhanh chúng tr thnh ngụn ng ph bin khụng ch phm vi ca Bell, C c cỏc lp trỡnh viờn s dng vit nhiu loi ng dng cỏc mc khỏc Cng vỡ nú c dựng nhiu ni nờn xut hin nhng c im khỏc nhau, cỏc phiờn bn phỏt trin khụng thng nht gii quyt ny, nm 1983 Vin tiờu chun M (ANSI) ó thnh lp mt chun cho C v cú tờn ANSI C (ANSI standard C) Núi chung cỏc chng trỡnh dch C ngy u tuõn theo chun ny ngoi tr mt s khỏc bit nh Hin cú rt nhiu ngụn ng lp trỡnh bc cao nh C, Pascal, BASIC, mi ngụn ng u cú im mnh riờng ca nú v phự hp cho mt s lnh vc no ú, C cng khụng ngoi l, C c ph bin bi nú cú cỏc c im sau: C l ngụn ng mnh v mm Cú th núi rng s hn ch ca C ch ph thuc vo ngi lp trỡnh, tc l vi C bn cú th lm tt c nhng iu theo ý tng ca bn C c dựng cho nhng d ỏn t nh ti ln nh: H iu hnh, ho, Chng trỡnh dch, C d chuyn i sang h h thng khỏc (tớnh kh chuyn), tc l mt chng trỡnh C c vit trờn h thng ny cú th d dng dch li chy c trờn h thng khỏc C l ngụn ng cụ ng, s lng t khoỏ khụng nhiu C l ngụn ng lp trỡnh cu trỳc Mó lnh ca chng trỡnh C c vit thnh cỏc hm, cỏc hm ny cú th s dng li cỏc ng dng khỏc Vi cỏc c im trờn C l ngụn ng tt cho vic hc lp trỡnh, hn na sau ny chỳng ta cũn cú th tip cn vi lp trỡnh hng i tng, v mt nhng ngụn ng lp trỡnh chỳng ta la chn u tiờn cho lp trỡnh hng i tng l C++, nhng kin thc v C cú ớch cho bn vỡ C++ l ngụn ng c phỏt trin t C v b sung c tớnh hng i tng I.1 Bng ch cỏi, tờn v t khoỏ Bng ch cỏi: Mi ngụn ng lp trỡnh u c xõy dng t mt b kớ t no ú v cỏc quy tc trờn ú xõy dng cỏc t, cỏc cõu lnh v cu trỳc chng trỡnh Ngụn ng lp trỡnh C s dng b ký t ASCII (American Standard Code for Informations Interchange) Theo chun ny, b kớ t gm cú 256 kớ t ú l: http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C - Cỏc ch cỏi: A, ,Z, a, ,z Cỏc ch s: 0, ,9 Cỏc du phộp toỏn s hc: +,-,*,/, Cỏc du ngoc: (, ), [, ], Cỏc ký t khỏc Mi kớ t cú tng ng s nht gi l mó, ú cú 128 kớ t u (cú mó t ti 127) l kớ t c nh v 128 kớ t cũn li (cú mó t 128 ti 255) l cỏc kớ t m rng, tc l nú cú th thay i tu theo ngụn ng mi quc gia s dng T khoỏ v tờn: Tờn l mt xõu (dóy) cỏc kớ t, ngụn ng lp trỡnh núi chung u yờu cu tờn phi tuõn theo nhng rng buc nht nh Vi C tờn l xõu kớ t ch cú th gm - cỏc ch cỏi - ch s - du gch ni Tờn phi bt u bng ch cỏi hoc du gch di, di khụng quỏ 32 kớ t, khụng c trựng vi t khoỏ ca ngụn ng V vỡ C phõn bit ch hoa v ch thng nờn cỏc tờn ch hoa nh XY v xy l khỏc Mi ngụn ng u cú riờng mt cỏc t vi ý ngha c bit ú l cỏc t khoỏ, chỳng c dựng vi mc ớch nh trc nh tờn kiu d liu, tờn toỏn t, Sau õy l mt s t khoỏ ca C asm auto break case char const continue default double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while I.2.Cỏc bc lp trỡnh gii bi toỏn gii mt bi dự mc no thỡ bc u tiờn chỳng ta cng phi phỏt biu bi toỏn, tc l chỳng ta phi hiu bi toỏn yờu cu gỡ thỡ mi cú th tỡm c thut gii, v ci t thut toỏn ú v sau ó cú chng trỡnh bn phi chy kim nghim tớnh ỳng n ca nú Nh vy gii bi toỏn bng chng trỡnh chỳng ta theo cỏc bc sau: Xỏc nh i tng ca chng trỡnh http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C Xỏc nh phng phỏp v thut gii Vit chng trỡnh (lp trỡnh) Chy chng trỡnh v kim tra kt qu cú mt chng trỡnh chỳng ta cn phi vit cỏc lnh (lp trỡnh) mt ngụn ng lp trỡnh no ú, nh C chng hn, nhng mỏy tớnh khụng chy trc tip c chng trỡnh vit bng cỏc ngụn ng lp trỡnh bc cao (gi l chng trỡnh ngun), nú ch cú th thc hin c cỏc chng trỡnh dng mó mỏy (chng trỡnh ớch) Vỡ vy sau ó cú chng trỡnh ngun, chỳng ta cn thc hin chuyn chng trỡnh ngun thnh chng trỡnh ớch, cụng vic ny chỳng ta cn n trỡnh biờn dch (compiler) v liờn kt (linker) Nh vy ta thy chu trỡnh phỏt trin mt chng trỡnh nh sau: Son tho chng trỡnh ngun Chỳng ta cú th s dng mt trỡnh son tho bn chun (ASCII) no ú son tho chng trỡnh, sau ú ghi vo file chng trỡnh ngun (ngm nh vi phn m rng l C) Do C cng nh hu ht cỏc ngụn ng lp trỡnh ph bin u s dng bng ch cỏi ASCII nờn bn cú th s dng bt k mt h son tho bn chun vit chng trỡnh, nhiờn hu ht cỏc trỡnh biờn dch ca C trờn mụi trng MS-DOS hoc WINDOWS u cú tớch hp trỡnh son tho v bn nờn s dng trỡnh son tho tớch hp ny s thun li hn Biờn dch chng trỡnh ngun Hin cú rt nhiu chng trỡnh dch cho C nh: Turbo C, BC, Microsoft C, mc ớch ca bc ny l chuyn chng trỡnh ngun thnh chng trỡnh mó i tng (object) Sau bc ny (nu thnh cụng) chỳng ta thu c file chng trỡnh i tng (cú phn m rng l OBJ) Liờn kt chng trỡnh Sau bc biờn dch hon thnh ta cú chng trỡnh i tng, õy cha phi l chng trỡnh cú th chy c trờn mỏy tớnh, bc ny chỳng ta phi s dng mt trỡnh liờn kt liờn kt cỏc hm th vin vi chng trỡnh i tng to chng trỡnh ớch Bn cú th s dng trỡnh liờn kt c lp no ú, nhng vi cỏc trỡnh biờn dch ca C trờn mụi trng DOS hay WINDOWS u cú sn trỡnh liờn kt Chy v kim tra kt qu chng trỡnh Khi ó cú chng trỡnh ớch, chỳng ta cn phi kim tra tớnh ỳng n ca nú bn chy chng trỡnh vi cỏc b d liu mu v kim tra kt qu cú nh d kin hay khụng, nu cú sai sút thỡ phi xỏc nh nguyờn nhõn gõy li v quay li bc hiu chnh v chỳng ta lp li quỏ trỡnh ny cho ti c chng trỡnh gii ỳng bi toỏn mong i http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C Hỡnh Cỏc bc phỏt trin chng trỡnh Hin cú rt nhiu chng trỡnh dch cho C v hu ht (trờn nn DOS hoc Windows) ú c tớch hp c trỡnh son tho, biờn dch, liờn kt - gi l mụi trng tớch hp Trong giỏo trỡnh ny chỳng ta s dng BC (Borland C) hoc turbo C lm mụi trng lp trỡnh http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C II Bin, hng v cỏc kiu d liu C II.1.Bin ắ Khỏi nim Bin l i lng cú giỏ tr thuc mt kiu d liu no ú m c chp nhn bi ngụn ng (xem phn cỏc kiu d liu), giỏ tr ca bin cú th thay i thi gian tn ti ca bin (hay ta núi vũng i ca bin) Cỏc thnh phn ca chng trỡnh s c lu b nh v bin cng khụng ngoi l Tc l bin cng c cp phỏt mt vựng nh lu gi giỏ tr thuc mt kiu d liu xỏc nh Vỡ th theo mt khớa cnh no ú cú th núi bin l mt cỏi tờn i din cho ụ nh mỏy tớnh, chng trỡnh cú th truy xut ụ nh (ly hoc ghi giỏ tr) thụng qua tờn bin Mt bin núi chung phi cú cỏc c trng sau: - Tờn bin - Kiu d liu: kiu ca bin - Giỏ tr hin ti nú ang lu gi (giỏ tr ca bin) ( nhiờn sau ny chỳng ta thy C cú bin kiu void, ban u coi õy l bin khụng kiu nhng dn quan nim ú cng l tờn kiu v l kiu khụng xỏc nh) ắ Tờn bin Trong C cng nh cỏc ngụn ng lp trỡnh khỏc cỏc bin u phi cú tờn, cỏc tờn bin hay núi chung l tờn (gm tờn bin, tờn hng, tờn hm, hoc t khoỏ) l mt xõu kớ t v phi tuõn theo cỏc quy nh ca ngụn ng ú l: Tờn ch cú th cha kớ t l ch cỏi (a , ,z; A, ,Z); ch s( 0, ,9) v kớ t gch di (_), s kớ t khụng quỏ 32 Kớ t u tiờn ca tờn phi l ch cỏi hoc kớ t gch di Trong tờn phõn bit ch hoa v ch thng Tc l hai xõu cựng cỏc kớ t nhng khỏc bi loi ch hoa hoc ch thng l hai tờn khỏc nhau, vớ d nh vi xõu kớ t AB v Ab l hai tờn hon ton phõn bit Cỏc t khoỏ ca ngụn ng khụng c dựng lm tờn bin, tờn hng, hay tờn hm Hay núi khỏc i, chng trỡnh cú th bn phi dựng n tờn, tờn ny bn t theo ý tng ca bn nhng khụng c trựng vi cỏc t khoỏ ắ Vớ d cỏc tờn hp l v khụng hp l Tờn bin hp l / khụng hp l Percent hp l http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C y2x5 fg7h hp l ho_ten hp l _1990_tax hp l A hp l ngay-sinh khụng hp l vỡ cú kớ t -(du tr) double khụng hp l vỡ trựng vi t khoỏ 9winter khụng hp l vỡ kớ t u tiờn l s ắ Cõu lnh nh ngha bin Trong ngụn ng lp trỡnh cú cu trỳc núi chung v C núi riờng, mi bin u phi c nh ngha trc s dng Cõu lnh nh ngha bin bỏo cho chng trỡnh dch bit cỏc thụng tin tờn, kiu d liu v cú th c giỏ tr u ca bin Cỳ phỏp khai bỏo bin : [ = ] [, [ = , ]; ú: l tờn mt kiu d liu ó tn ti, ú cú th l tờn kiu d liu chun hoc kiu d liu nh ngha bi ngi lp trỡnh , l cỏc tờn bin cn khai bỏo, cỏc tờn ny phi tuõn theo quy tc v tờn ca ngụn ng , l cỏc giỏ tr u cho cỏc bin tng ng , Cỏc thnh phn ny l tu chn, nu cú thỡ giỏ tr ny phi phự hp vi kiu ca bin Trờn mt dũng lnh nh ngha cú th khai bỏo nhiu bin cựng kiu, vi tờn l , , cỏc bin cỏch bi du phy (,) dũng khai bỏo kt thỳc bng du chm phy (;) Vớ d: int a = 4, b = 6; float x =4.5,y,z; unsigned u ; char c =A; Khi gp cỏc lnh nh ngha bin, chng trỡnh dch s cp phỏt vựng nh cú kớch thc phự hp vi kiu d liu ca bin, nu cú thnh phn u thỡ s gỏn giỏ tr u vo vựng nh ú http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C II.2 Hng Khỏi nim Hng l i lng cú giỏ tr thuc mt kiu d liu nht nh, nhng giỏ tr ca hng khụng th thay i thi gian tn ti ca nú Cú hai loi hng mt l cỏc hng khụng cú tờn (chỳng ta s gi l hng thng) ú l cỏc giỏ tr c th tc thi nh : 8, hay 9.5 hoc d Loi th hai l cỏc hng cú tờn ( gi l hng ký hiu) Cỏc hng ký hiu cng phi nh ngha trc s dng, tờn ca hng c t theo quy tc ca tờn Sau õy nu khụng cú iu gỡ c bit thỡ chỳng ta gi chung l hng nh ngha hng Cỏc hng c nh ngha bng t khoỏ const vi cỳ phỏp nh sau: const = ; hoc const = ; Trong dng th hai, chng trỡnh dch t ng n nh kiu ca hng l kiu ngm nh, vi BC hay TC l int v nh vy chng trỡnh dch s t ng chuyn kiu ca v kiu int Vớ d: const int a = 5; // nh ngha hng a kiu nguyờn, cú giỏ tr l const float x = 4; // hng x kiu thc, cú giỏ tr l 4.0 const d = 7; // hng d kiu int, giỏ tr l const c = 1; // hng c kiu int giỏ tr = 49 const char * s = Ngon ngu C;// s l hng tr, tr ti xõu Ngo ngu C Cỏc hng s C c ngm hiu l h 10, nhng bn cú th vit cỏc hng h 16 hoc bng cỳ phỏp, giỏ tr s h 16 c bt u bng 0x, vớ d nh 0x24, 0xA1 cỏc s h bt u bi s 0, vớ d 025, 057 Cỏc hng kớ t c vit cp du vớ d a, cỏc giỏ tr ny c C hiu l s nguyờn cú giỏ tr bng mó ca kớ t; a cú giỏ tr l 97, B cú giỏ tr bng 66 Cỏc xõu kớ t l dóy cỏc kớ t c vit cp , vớ d Ngon ngu C, a (xõu kớ t s c gii thiu phn sau) Chỳ ý: Cỏc bin, hng cú th c nh ngha ngoi mi hm, hm hoc mt lnh Vi C chun thỡ nh ngha bin, hng mt thỡ dũng nh ngha phi cỏc dũng u tiờn ca khi, tc l trc tt c cỏc lnh khỏc ca khi, nhng C++ bn cú th t dũng nh ngha bt k v trớ no 10 http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C p = &luong; *p = 650000 Khi tr tr ti mt vựng nh vớ d nh p tr ti luong thỡ truy xut *p chớnh l giỏ tr ca vựng nh p tr ti tc l *p luong Vi tr tr ti mt tr khỏc chng hn nh vớ d sau: int a = 10; int *pa; int **ppa; pa = &a; // p tr ti a ppa = &pa; // ppa tr ti pa thỡ chỳng ta cú: *ppa pa &a; **ppa *pa a; Cỏc phộp toỏn trờn tr (a ch ) a Phộp so sỏnh hai tr Trờn tr tn ti cỏc phộp so sỏnh (= =, !=, =) hai tr bng l hai tr cựng tr ti mt i tng (cú giỏ tr bng nhau), ngc li l khỏc Con tr tr ti vựng nh cú a ch nh hn l tr nh hn 81 http://www.ebook.edu.vn Giáo trình tin học sở II - Ngụn ng C b Phộp cng tr vi s nguyờn Gi s p l tr kiu T, k l s nguyờn thỡ (p + k) cng l tr kiu T, khụng mt tng quỏt gi s p tr ti phn t t thỡ p+1 l tr tr ti mt phn t kiu T k tip sau t p+2 tr ti mt phn t kiu T k tip sau t phn t, p -1 l tr tr ti mt phn t kiu T k tip trc t p -2 tr ti mt phn t kiu T k tip trc t hai phn t, tng quỏt p+k tr ti phn t cỏch t mt khong k phn t kiu T (nu k >0 dch v phớa a ch ln, k[...]... bt buc phi dựng cp (), vớ d trong C+ + bn c th dựng phộp chuyn kiu nh int (a) l u tiờn c c toỏn t Trong biu thc c th c nhiu toỏn t, vy iu gỡ giỳp cho chng trỡnh dch thc hin c c toỏn t mt c ch ỳng n? Trong c c biu thc nu c c c cp (), thỡ nú s quyt nh th t thc hin c c phộp toỏn: trong ngoc trc, ngoi ngoc sau Nhng c nhng kh nng du ngoc khụng c hoc khụng quyt nh tt c c c trng hp thỡ khi ú C thc hin... cho vic gii thớch c thun li, c c thnh phn trong ngoc [] l c c thnh phn tu chn) a C c bao hm tp (dũng 1) Trong chng trỡnh C (trong hm main cng nh c c hm kh c do ngi lp trỡnh vit) c th s dng c c hm, hng, kiu d liu, (gi chung l c c thnh phn) ó c nh ngha trong th vin ca C s dng c c thnh phn ny chỳng ta phi ch dn cho chng trỡnh dch bit c c thụng tin v c c thnh cn s dng, c c thụng tin ú c khai bỏo trong... */, c th trờn mt hoc nhiu dũng Vi c c chng trỡnh dch ca C+ + bn c th s dng // ghi mt chỳ thớch trong chng trỡnh, vi c ch ny ni dung li chỳ thớch bt u sau du // ti ht dũng C c li chỳ thớch ch c t c dng vi ngi c ch khụng nh hng ti chng trỡnh, tc l chng trỡnh dch s b qua c c li chỳ thớch Vớ d: scanf("%f",&r); /*nhp s thc t bn phớm vo r */ printf("Dien tich = %5.2f", r*r*PI); //tớnh v in din tớch III.3... dng c x c nh bi xõu kớ t format, d liu nhp vo s lu vo c c bin hoc vựng nh c a ch tng ng l c c con tr trong ds _c c_ con_tr ( c th c nhiu con tr, mi con tr c ch nhau bi du phy) Vớ d: nhp giỏ tr cho 3 bin a c kiu int, x c kiu float, v b c kiu int Trong c phỏp trờn format l mt xõu quy nh quy c ch d liu cn nhp, gm nhiu c t d liu tng ng vi c c kiu ca con tr trong phn ds _c c_ con_tr, c bao nhiờu con... khụng? Thc ra s kh c nhau gia chỳng ph thuc vo h thng m bn dựng Trờn mụi trng 32 bit thỡ int c kớch thc l 4 byte, short c kớch thc 2 byte, c n trờn mụi trng 16 bit thỡ chỳng ging nhau Thc ra s quy nh kớch thc ca c c kiu nguyờn ch l: kiu char kớch thc l 1 byte kiu short kớch thc l 2 byte kiu long kớch thc l 4 byte kớch thc kiu short Khi dch s n sang phi k bit, kt qu thu c( n/2k) e C c phộp toỏn tớch lu (gỏn s hc) Trong c c biu thc toỏn s hc chỳng ta rt hay gp c c biu thc dng nh a = a +k, tc l chỳng ta tng a lờn mt lng bng k, hoc nh a = a ... 0 kh c kh c 0 kh c kh c e C c phộp toỏn thao t c trờn bit Trong ngụn ng C cú nhúm c c toỏn t m thao t c ca nú thc hin trờn tng bit ca c c toỏn hng v chỳng c gi l c c toỏn t trờn bit, c c toỏn... tiờn c c toỏn t Trong biu thc c th c nhiu toỏn t, vy iu gỡ giỳp cho chng trỡnh dch thc hin c c toỏn t mt c ch ỳng n? Trong c c biu thc nu c c c cp (), thỡ nú s quyt nh th t thc hin c c phộp... ngoc trc, ngoi ngoc sau Nhng c nhng kh nng du ngoc khụng c hoc khụng quyt nh tt c c c trng hp thỡ ú C thc hin c c toỏn t cn c vo u tiờn ca chỳng v s dng mt s quy tc v c c toỏn t (vớ d nh chỳng