Bài giảng Nhập môn lập trình C Chương 6 của Trần Thị Kim Chi

&

VC

ộ

N i dung

BB

Khái niệm và cú pháp

Tầm vực

Tham số và lời gọi hàm

Đệ quy

NMLT Hàm (Function)

&

VC

ề

ặ ấ Đ t v n đ

BB

Viết chương trình tính S = a! + b! + c! với a, b, c

là 3 số nguyên dương nhập từ bàn phím.

Chương trình chính

Nhập a, b, c > 0 Tính S = a! + b! + c! Xuất kết quả S

NMLT Hàm (Function)

Nhập a > 0 Nhập b > 0 Nhập c > 0 Tính s1=a! Tính s2=b! Tính s3=c!

&

VC

ề

ặ ấ Đ t v n đ

BB

3 đoạn lệnh nhập a, b, c > 0

do {

printf(“Nhap mot so nguyen duong: ”); scanf(“%d”,&a);

} while (a <= 0);

do {

printf(“Nhap mot so nguyen duong: ”); scanf(“%d”,&b);

} while (b <= 0);

do {

printf(“Nhap mot so nguyen duong: ”); scanf(“%d”,&c);

NMLT Hàm (Function)

} while (c <= 0);

&

VC

ề

ặ ấ Đ t v n đ

BB

3 đoạn lệnh tính s1 = a!, s2 = b!, s3 = c!

{ Tính s1 = a! = 1 * 2 * … * a } s1 = 1; for (i = 2; i <= a ; i++) s1 = s1 * i;

{ Tính s2 = b! = 1 * 2 * … * b } s2 = 1; for (i = 2; i <= b ; i++) s2 = s2 * i;

NMLT Hàm (Function)

{ Tính s3 = c! = 1 * 2 * … * c } s3 = 1; for (i = 2; i <= c ; i++) s3 = s3 * i;

&

VC

ề

ặ ấ Đ t v n đ

BB

Giải pháp => Viết 1 lần và sử dụng nhiều lần  Đoạn lệnh nhập tổng quát, với n = a, b, c

do {

printf(“Nhap mot so nguyen duong: ”); scanf(“%d”,&n);

} while (n <= 0);

 Đoạn lệnh tính giai thừa tổng quát, n = a, b, c

{ Tính s = n! = 1 * 2 * … * n } s = 1; for (i = 2; i <= n ; i++)

NMLT Hàm (Function)

s = s * i;

&

VC

Hàm

BB

Khái niệm

 Một đoạn chương trình có tên, đầu vào và

đầu ra.

 Có chức năng giải quyết một số vấn đề chuyên biệt cho chương trình chính.

 Được gọi nhiều lần với các tham số khác

nhau.

 Được sử dụng khi có nhu cầu:

• Tái sử dụng. • Sửa lỗi và cải tiến.

NMLT Hàm (Function)

&

VC

Hàm

BB

Các đặc trưng của Hàm

 Nằm trong hoặc ngoài văn bản có chương trình gọi đến hàm. Một văn bản có thể chứa nhiều hàm.

 Được gọi từ chương trình chính (main), từ hàm

khác hoặc từ chính nó (đệ quy).

 Không lồng nhau.  Có 3 cách truyền giá trị: Truyền theo tham trị,

tham biến và tham trỏ.

 Các biến cục bộ trong hàm được tạo ra khi hàm

được gọi và biến mất khi hàm thực thi xong.

NMLT Hàm (Function)

&

VC

Hàm

BB

NMLT Hàm (Function)

&

VC

Hàm

BB

Có 2 loại hàm trong NNLT “C/C++”:  Hàm thư viện (library functions):

 Do chương trình dịch “C/C++” cung cấp.  Để sử dụng các hàm này trong chương trình, đầu chương trình phải chứa các khai báo và định nghĩa hằng, biến, hàm nguyên mẫu, . . . bằng các chỉ thị tiền xử lý #include .

 Ví dụ: #include #include

 Hàm tự tạo:

 Do người sử dụng định nghĩa thêm các hàm khác phục vụ cho nhu cầu lập trình của mình.

NMLT Hàm (Function)

&

VC

Hàm

BB

Cú pháp

([danh sách tham số]) {

[return ;]

 Trong đó }

• : kiểu bất kỳ của C (char, int,

long, float,…). Nếu không trả về thì là void. • : theo quy tắc đặt tên định danh. • : tham số hình thức đầu vào giống khai báo biến, cách nhau bằng dấu ,

• : trả về cho hàm qua lệnh return.

1010

NMLT Hàm (Function)

&

VC

ướ

ế

Các b

c vi

t hàm

BB

Cần xác định các thông tin sau đây:

 Tên hàm.  Hàm sẽ thực hiện công việc gì.  Các đầu vào (nếu có).  Đầu ra (nếu có).

Đầu vào 1

Đầu vào 2

Đầu ra (nếu có)

Đầu vào n

Các công việc sẽ thực hiện

1111

NMLT Hàm (Function)

Tên hàm

&

VC

Hàm

BB

Ví dụ 1

 Tên hàm: XuatTong  Công việc: tính và xuất tổng 2 số nguyên  Đầu vào: hai số nguyên x và y  Đầu ra: không có

void XuatTong(int x, int y) {

int s; s = x + y; printf(“%d+%dy=%dx“,x,y,s);

1212

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

Hàm

BB

Ví dụ 2

 Tên hàm: TinhTong  Công việc: tính và trả về tổng 2 số nguyên  Đầu vào: hai số nguyên x và y  Đầu ra: một số nguyên có giá trị x + y

int TinhTong(int x, int y) {

int s; s = x + y; return s;

1313

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

ươ

Ch

ng trình con Function

BB

Ví dụ 3

 Tên hàm: NhapXuatTong  Công việc: nhập và xuất tổng 2 số nguyên  Đầu vào: không có  Đầu ra: không có

void NhapXuatTong() {

int x, y; printf(“Nhap 2 so nguyen: ”); scanf(“%d%d”,&x,&y); printf(“%d+%dy=%dx“,x,y,x+y);

1414

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

ự

ầ

T m v c

BB

Khái niệm

 Là phạm vi hoạt động của biến và hàm.  Biến:

• Toàn cục: khai báo ngoài tất cả các hàm (kể cả hàm main) và có tác dụng lên toàn bộ chương trình.

• Cục bộ: khai báo trong hàm hoặc khối { } và chỉ có tác dụng trong bản thân hàm hoặc khối đó (kể cả khối con nó). Biến cục bộ sẽ bị xóa khỏi bộ nhớ khi kết thúc khối khai báo nó.

1515

NMLT Hàm (Function)

&

VC

ự

ầ

T m v c

BB

int a;

int Ham1() {

int a1;

}

int Ham2() {

int a2; {

int a21;

}

void main() {

int a3;

}

1616

NMLT Hàm (Function)

&

VC

BB

Hàm nguyên m uẫ (function prototype)

 Hàm nguyên mẫu:

 Được dùng để cung cấp thông tin cho chương trình dịch về tên hàm, kiểu giá trị trả về, số lượng, thứ tự và kiểu của các tham số của hàm.

 Chương trình dịch căn cứ vào các thông tin này để kiểm

tra các lời gọi hàm trong chương trình.

 Hàm nguyên mẫu được đặt sau phần khai báo toàn cục và ngay trước hàm main() hoặc có thể đặt trong tập tin khác.  Khai báo:

[] ([]) ;

1717

 Ví dụ: Khai báo hàm nguyên mẫu có chức năng xác định

trị min giữa 2 số nguyên. int Min(int, int) ; int Min(int a, int b) ; // nên dùng cách khai báo này

&

VC

ứ

ổ

ộ

ươ

T ch c m t ch

ng trình “C/C++”

BB

PHẦN KHAI BÁO TOÀN CỤC

PHẦN KHAI BÁO VÀ ĐỊNH NGHĨA HÀM

HÀM main()

 Cách 1: chương trình gồm 3 phần

PHẦN KHAI BÁO TOÀN CỤC

PHẦN KHAI BÁO HÀM NGUYÊN MẪU

HÀM main()

PHẦN ĐỊNH NGHĨA HÀM

1818

 Cách 2: chương trình gồm 4 phần (nên dùng cách này)

&

VC

ứ

ổ

ộ

ươ

T ch c m t ch

ng trình “C/C++”

BB

 Ví dụ: Cách 2

#include int min(int a, int b);

//prototype

#include int min(int a, int b) {

void main() { int a=40, b=30;

if (a

int min1 = min(a,b); printf(“Min = %d“,min1);

} void main() { int a=40, b=30;

} int min(int a, int b) {

int min1 = min(a,b); printf(“Min = %d“,min1);

if (a

}

1919

 Ví dụ: cách 1

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

Có hai loại tham số:  Tham số thực (actual parameter):là tham số trong lời gọi

hàm.

2020

 Tham số hình thức (formal parameter): là tham số trong phần khai báo và định nghĩa. Tham số hình thức chỉ là tên đại diện cho tham số thực tương ứng. Kiểu của tham số hình thức sẽ qui định kiểu của tham số thực.

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

 Ví dụ:

int min(int a, int b) //a,b là tham số hình thức {

if(a

int minAB =min(7,10)//Gọi hàm

2121

} void main() { // a = 7, b=10 } // Lúc này a,b là tham số thực

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

Có hai cách truyền tham số: 1. Truyền tham trị (call by value):  Chương trình dịch cấp phát vùng nhớ riêng cho từng tham số hình thức, sau đó sao chép giá trị của tham số thực tương ứng vào các tham số hình thức.

 Khi kết thúc thực hiện hàm, chương trình dịch sẽ thu hồi các vùng nhớ đã cấp phát cho các tham số hình thức, và các biến cục bộ khai báo bên trong hàm.

 Như vậy, mọi sự thay đổi trị của các tham số hình thức đều

không ảnh hưởng đến các tham số thực bên ngoài hàm.

 Cách truyền:

void F(int, int ); // truyền bằng trị

hay

2222

void F(int a, int b); // truyền bằng trị

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

 Truyền Giá trị (Call by Value)

 Truyền đối số cho hàm ở dạng giá trị.  Có thể truyền hằng, biến, biểu thức nhưng hàm

sẽ chỉ nhận giá trị.

 Được sử dụng khi không có nhu cầu thay đổi giá

trị của tham số sau khi thực hiện hàm.

void TruyenGiaTri(int x) {

… x++;

2323

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

#include void doubleNum(int a); //prototype void main() { int a=40;

doubleNum(a); printf(“Bên trong hàm main:\n”); printf(“a = %d“, a);

} void doubleNum(int a) {

a = a*2; printf(“Inside doubleNum function. a = %d“,a);

}

2424

 Ví dụ: Khảo sát chương trình sau

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

2. Truyền tham chiếu(call by reference):  Chương trình dịch sẽ truyền địa chỉ của các tham số thực tương

ứng cho các tham số hình thức.

 Nghĩa là ta có thể xem tham số hình thức cũng chính là tham số thực, hay nói cách khác tham số hình thức là tên gọi khác của tham số thực.

 Mọi sự thay đổi trị của tham số hình thức bên trong hàm chính là

thay đổi trị của tham số thực bên ngoài hàm.

 Cách truyền:

void Swap(int &,int &); // truyền bằng tham chiếu

hay

2525

void Swap(int & a,int & b); // truyền bằng tham chiếu

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

Truyền Địa chỉ (Call by Address)

 Truyền đối số cho hàm ở dạng địa chỉ (con

trỏ).

 Không được truyền giá trị cho tham số này.  Được sử dụng khi có nhu cầu thay đổi giá

trị của tham số sau khi thực hiện hàm.

void TruyenDiaChi(int *x) {

… *x++;

2626

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

 Truyền Tham chiếu (Call by Reference) (C++)

 Truyền đối số cho hàm ở dạng địa chỉ (con trỏ).

Được bắt đầu bằng & trong khai báo.

 Không được truyền giá trị cho tham số này.  Được sử dụng khi có nhu cầu thay đổi giá trị của

tham số sau khi thực hiện hàm.

void TruyenThamChieu(int &x) {

… x++;

2727

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

#include void doubleNum(int a); //prototype void main() { int a=40;

doubleNum(a); printf(“Inside main function:\n”); printf(“a =%d “ , a);

} void doubleNum(int &a) {

a = a*2; printf(“Inside doubleNum function. a = %d“, a);

}

2828

 Ví dụ: Khảo sát chương trình sau

&

VC

ươ

ề

ố

Các ph

ng pháp truy n tham s

BB

Chú ý:  Trong cách truyền tham chiếu, tham số thực tương ứng phải là một biến. Còn trong cách truyền trị, tham số thực tương ứng có thể là biến, hằng, lời gọi hàm, hoặc một biểu thức cùng kiểu với tham số hình thức.

2929

 Các tham số hình thức trong cách truyền bằng giá trị được gọi là tham trị. Còn các tham số hình thức trong cách truyền bằng tham chiếu được gọi là tham biến.

&

VC

ố ố

ư

ề

L u ý khi truy n đ i s

BB

Lưu ý

 Trong một hàm, các tham số có thể truyền

theo nhiều cách.

void HonHop(int x, int &y) {

… x++; y++;

3030

NMLT Hàm (Function)

}

&

VC

ố ố

ư

ề

L u ý khi truy n đ i s

BB

Lưu ý

 Sử dụng tham chiếu là một cách để trả về

giá trị cho chương trình.

int TinhTong(int x, int y) {

return x + y;

} void TinhTong(int x, int y, int &tong) {

tong = x + y;

} void TinhTongHieu(int x, int y, int &tong, int &hieu) {

3131

NMLT Hàm (Function)

tong = x + y; hieu = x – y;

}

&

VC

ờ ọ

L i g i hàm

BB

 Cách thực hiện

 Gọi tên của hàm đồng thời truyền các đối số (hằng, biến, biểu thức) cho các tham số theo đúng thứ tự đã được khai báo trong hàm.  Các biến hoặc trị này cách nhau bằng dấu ,  Các đối số này được được đặt trong cặp dấu

ngoặc đơn ( )

(<đối số 1>,… , <đối số n>);

3232

NMLT Hàm (Function)

&

VC

ờ ọ

L i g i hàm

BB

Ví dụ

3333

NMLT Hàm (Function)

&

VC

ờ ọ

ươ

L i g i ch

ng trình con

BB

Ví dụ

3434

NMLT Hàm (Function)

&

VC

ệ

Đ quy

BB

3. Hàm gọi đệ qui: một lệnh trong thân hàm gọi đến chính nó. Số lần

gọi này phải có giới hạn (điểm dừng)  Ví dụ: chương trình tính giai thừa của n.

int giaiThua(int n) {

#include int giaiThua(int n); void main() {

int gt; if(n==1) return(1); // goi de qui gt = giaiThua(n1)*n; return gt;

}

int gt4, gt7; gt4 = giaiThua(4); gt7 = giaiThua(7); cout << “4! =“ << gt4 << endl; cout << “7! =“ << gt7 << endl;

3535

}

&

VC

ệ

Đ quy

BB

Đặc điểm của hàm đệ qui:  Chương trình viết rất gọn,  Việc thực hiện gọi đi gọi lại hàm rất nhiều lần phụ thuộc vào độ lớn của đầu vào. Do đó chương trình sẽ mất thời gian để lưu giữ các thông tin của hàm gọi trước khi chuyển điều khiển đến thực hiện hàm được gọi. Mặt khác các thông tin này được lưu trữ nhiều lần trong ngăn xếp sẽ dẫn đến tràn ngăn xếp nếu n lớn.

3636

 Tuy nhiên, đệ qui là cách viết rất gọn, dễ viết và đọc chương trình, mặt khác có nhiều bài toán hầu như tìm một thuật toán lặp cho nó là rất khó trong khi viết theo thuật toán đệ qui thì lại rất dễ dàng.

&

VC

ệ

Đ quy

BB

Lớp các bài toán giải được bằng đệ qui  Giải quyết được dễ dàng trong các trường hợp riêng gọi là trường hợp suy biến hay cơ sở, trong trường hợp này hàm được tính bình thường mà không cần gọi lại chính nó,

3737

 Đối với trường hợp tổng quát, bài toán có thể giải được bằng bài toán cùng dạng nhưng với tham đối khác có kích thước nhỏ hơn tham đối ban đầu. Và sau một số bước hữu hạn biến đổi cùng dạng, bài toán đưa được về trường hợp suy biến.

&

VC

ệ

Đ quy

BB

 Các ví dụ  Ví dụ 1 : Tìm UCLN của 2 số a, b. Bài toán có thể được định

nghĩa dưới dạng đệ qui như sau: − nếu a = b thì UCLN = a − nếu a > b thì UCLN(a, b) = UCLN(a-b, b) − nếu a < b thì UCLN(a, b) = UCLN(a, b-a)

 Chương trình đệ qui để tính UCLN của a và b như sau.

int UCLN(int a, int b) // qui uoc a, b > 0 { if (a < b) UCLN(a, b-a); if (a == b) return a; if (a > b) UCLN(a-b, b);

3838

}

&

VC

ệ

Đ quy

BB

 Ví dụ 2 : Tính số hạng thứ n của dãy Fibonaci là dãy f(n) được

− f(0) = f(1) = 1

− f(n) = f(n-1) + f(n-2) với n ≥ 2.

định nghĩa:

{ long kq;

if (n==0 || n==1) kq = 1; else kq = Fib(n-1) + Fib(n-2);

return kq;

}

3939

long Fib(int n)

&

VC

(Function overloading)

ạ

ồ N p ch ng hàm

BB

 Nạp chồng hàm là dùng chung một danh hiệu để đặt tên cho các

hàm khác nhau.

void main() {

double x = 20.0; int y = 10; F(x, y); // mơ hồ! chương trình dịch không biết gọi hàm nào

}

 Chỉ nạp chồng hàm đối với những hàm giống nhau về bản chất, nhưng khác nhau ở số lượng, và kiểu dữ liệu của các tham số.  Khả năng nạp chồng hàm kết hợp với hàm có tham số với giá trị

4040

ngầm định có thể gây ra tình trạng nhập nhằng, mơ hồ void F(int, double) { …. } void F(int) { …. } void F(double) { … }

&

VC

ộ ố ợ

ế ế

M t s g i ý khi thi

t k hàm

BB

 Xác định rõ chức năng, nhiệm vụ của hàm.  Chỉ nên thiết kế hàm theo phương châm “mỗi hàm chỉ thực hiện một nhiệm vụ duy nhất”, và nên thiết kế sao cho có thể sử dụng lại hàm để hổ trợ cho các việc khác (reusable).

4141

 Đặt tên hàm sao cho có tính gợi nhớ (Memonic)  Nên đặt chú thích, ghi rõ các thông tin về hàm như chức năng, điều kiện dữ liệu vào, xác định dữ liệu ra của hàm, . . .  Xác định trị trả về: hàm có cần trả về giá trị? Nếu có, xác định rõ kiểu trả về. Đối với các hàm có chức năng nhập/xuất dữ liệu, trị trả về thường là void. Còn đối với loại hàm kiểm tra một tính chất P nào đó, ta thường trả về giá trị 0 hoặc 1, i.e. trả về trị của một biểu thức logic.

&

VC

ộ ố ợ

ế ế

M t s g i ý khi thi

t k hàm

BB

 Xác định số lượng tham số và kiểu của từng tham số: hàm có nhận tham số hay không? Bao nhiêu tham số? Kiểu của từng tham số?

4242

 Xác định rõ phương pháp truyền tham số: nếu không có nhu cầu làm thay đổi trị của tham số thực truyền vào cho hàm thì áp dụng phương pháp truyền bằng giá trị. Còn ngược lại thì áp dụng cách truyền bằng tham chiếu.

&

VC

ố ượ

ủ

ạ

Ph m vi (scope) c a các đ i t

ng

BB

 Phạm vi là vùng chương trình mà đối tượng được nhận biết và có

thể được sử dụng.

 Phạm vi của một đối tượng trải dài từ nơi nó được khai báo đến

cuối khối, hàm, hay tập tin chứa đối tượng đó. Có các loại phạm vi sau:

− Phạm vi khối (Block scope) − Phạm vi hàm (Function scope)

 Phạm vi cục bộ (local scope)

− Phạm vi tập tin (File scope) − Phạm vi chương trình (Program scope)

4343

 Phạm vi toàn cục (global scope)

&

VC

ố ượ

ủ

ạ

Ph m vi (scope) c a các đ i t

ng

BB

 Phạm vi khối: Trong C, một khối được giới hạn bởi ngoặc {}. Biến khai báo trong khối đó có phạm vi khối, nghĩa là nó chỉ hoạt động trong khối đó mà thôi. Phạm vi này còn gọi là cục bộ, và biến đưọc gọi là biến cục bộ.

 Ví dụ: int main()

4444

{ int i; /* block scope */ . . . return 0; }