Bài giảng Kiến trúc máy tính (Phần 2) - Chương 1: Tổng quan về ngôn ngữ lập trình C - Nguyễn Văn Huy

 phát triển bởi hai C Programming hóa ANSI được
 nhà khoa học Language” được công bố trong
 máy tính là Brian xuất bản lần đầu cuốn “The C
 W.Kernighan và tiên để giới thiệu Programming
 Dennis Ritchie. ngôn ngữ C. Language”. Xuất
 bản lần hai
 2 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.1 Giới thiệu chung
Cuốn “The c programming Dennis MacAlistair Ritchie 
language” xuất bản lần 2 ( 09/09/1941 – 12/10/2011)
 3 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Đặc điểm của ngôn ngữ C
 . Phân biệt chữ hoa và chữ thường.
 . Có số phép toán và thư viện hàm phong phú.
 . Các biểu thức được biểu diễn bằng những chuỗi ký tự ngắn
 gọn
 . Tương thích với nhiều hệ điều hành như Unix, Windows
 4 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Trình biên dịch
 Trình biên dịch hay phần mềm biên dịch (compiler) là một
chương trình máy tính làm công việc dịch một chuỗi các câu lệnh
được viết bằng một ngôn ngữ lập trình thành một chương trình
tương đương nhưng ở dưới dạng một ngôn ngữ máy tính.
 Những trình dịch về C ngày nay thường được cung cấp
kèm chung với C++. Sau đây là danh sách một số trình dịch phổ
biến:
 . GCC
 . Borland C/C++
 . Microsoft Visual Studio
 . Turbo C/C++
 . C Free
 . Dev C/C++
 . Code Block
 5 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.2 Bộ kí tự và từ khóa
 Bộ chữ viết trong ngôn ngữ C bao gồm những kí tự, ký
hiệu sau:
. 26 chữ cái Latinh lớn: A, B, C..., Z
. 26 chữ cái Latinh nhỏ: a, b, c ..., z
. 10 chữ số thập phân: 0, 1, 2...9
. Các ký hiệu toán học: +, -, *, /, =, 
. Các ký hiệu đặc biệt: . , ; : " ' _ @ % # $ ! ^ [ ] { } ( ) ...
. Dấu cách hay khoảng trống (Trình biên dịch sẽ bỏ qua kí tự
 khoảng trắng (space) nếu nó không nằm trong một hằng
 chuỗi. )
 6 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.2 Bộ kí tự và từ khóa
 Từ khóa là các từ dành riêng (reserved words) của một
ngôn ngữ mà người lập trình. Mỗi từ khóa có một ý nghĩa xác
định và chúng ta không thể thay đổi nó.
 Dưới đây là bộ từ khóa của ngôn ngữ C:
 7 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.3 Định danh ( đặt tên )
 Định danh là một dãy kí tự dùng để gọi tên các đối tượng
 trong chương trình như biến, hằng, hàm, mảng,
 Một số qui tắc cần tuân theo khi đặt tên trong C:
 . Không được bắt đầu bằng chữ số, không được trùng với
 từ khóa.
 . Chỉ được sử dụng các ký tự gồm chữ cái (A..Z,a..z), chữ
 số (0..9) và dấu gạch dưới ‘_’.
 Ví dụ: dien_tich /*Định danh hợp lệ*/
 dien tich /*Định danh không hợp lệ*/
 8 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.4 Các kiểu dữ liệu chuẩn
 Kiểu Kích thước Miền giá trị
 Kí tự char 1 byte -128 +127
 unsigned char 1 byte 0 255
 Số nguyên int 2 byte -32768 32767 (- 2 2-1) 
 unsigned int 2 byte 0 65535 (0 2 - 1)
 long 4 byte -2147483648 2147483647 
 (-2 2-1)
 unsigned long 4 byte 0 4294967295
 (0 2 -1)
 Số thực float 4 byte 3.4*10 3.4*10
 double 8 byte 1.7*10 1.7*10
 long double 10 byte 3.4*10 1.1*10
 9 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.4 Các kiểu dữ liệu chuẩn
 Chú ý:
 . Kiểu ký tự cũng có thể xem là một dạng của kiểu số nguyên.
 . Ngoài kiểu kí tự, kiểu số nguyên và số thực ra, trong C còn
 có kiểu dữ liệu void, kiểu này mang ý nghĩa là kiểu rỗng
 không chứa giá trị gì cả.
 10 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.5 Biến
 . Biến là một đại lượng được người lập trình định nghĩa và
 được đặt tên thông qua việc khai báo biến.
 . Biến dùng để chứa giá trị thuộc một kiểu dữ liệu xác định
 trong quá trình thực hiện chương trình.
 . Giá trị của biến có thể bị thay đổi nhưng kiểu dữ liệu của nó
 thì không.
 11 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Khai báo biến
 Biến phải được khai báo trước khi sử dụng. Tùy trường
 hợp mà có thể lựa chọn các cách khai báo biến sau:
 - Cú pháp khai báo chung:
 kiểu_dữ _liệu tên_biến ;
 - Khai báo nhiều biến có cùng một kiểu dữ liệu:
 kiểu_dữ _liệu tên_biến1, tên_biến2,;
 - Khai báo và khởi tạo giá trị cho biến:
 kiểu_dữ _liệu tên_biến = giá trị_khởi_tạo ;
 12 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Vị trí khai báo biến
 . Khai báo bên ngoài các khối lệnh: (Biến ngoài)
 – Phạm vi sử dụng: từ vị trí khai báo xuống các khối lệnh
 bên dưới.
 – Giá trị ban đầu: bằng 0.
 – Thời gian tồn tại: cho đến khi kết thúc chương trình.
 . Khai báo bên trong khối lệnh: (Biến trong)
 – Phạm vi sử dụng: bên trong khối lệnh đó và cả các khối
 lệnh lồng bên trong khối đó.
 – Giá trị ban đầu: chưa được xác định
 – Thời gian tồn tại: Khi thực hiện xong khối lệnh
 13 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.6 Hằng
 Hằng (constant) - là đại lượng không đổi trong suốt quá
 trình thực thi của chương trình.
 Hằng có thể là một chuỗi ký tự, một ký tự, một con số xác
 định. Để đặt tên một hằng, ta dùng dòng lệnh sau :
 #define Tên_hằng Giá_trị
 Hoặc
 const Kiểu_dữ _liệu Tên_hằng = Giá_trị ;
 Ví dụ: #define PI 3.14
 const int MAX = 100;
 14 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Hằng số nguyên
 - Dạng thập phân: Giá trị viết ở dạng số nguyên thập phân.
 Ví dụ: const int x = 100 ;
 - Dạng bát phân: Giá trị nguyên bát phân được viết sau số 0.
 Ví dụ: #define x 0144 /*Hằng x có giá trị nguyên bát phân
 bằng 144*/
 - Dạng thập lục phân: Giá trị nguyên thập lục phân viết sau
 0x hoặc 0X.
 Ví dụ: #define x 0x64 /*Hằng x có giá trị ở hệ thập lục phân
 bằng 64*/
 Lưu ý: Để biểu diễn các hằng kiểu long, unsigned int, hoặc
 unsigned long người ta thường thêm hậu tố L hoặc l (long), U
 hoặc u (unsigned int), UL hoặc ul (unsigned long) vào cuối giá
 trị nguyên.
 15 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Hằng số thực
 Hằng số thực được thể hiện theo 2 cách sau:
 - Sử dụng cách viết thông thường (dấu phẩy tĩnh), cần lưu ý
 là sử dụng dấu thập phân là dấu chấm.
 Ví dụ: const float Pi = 3.14 ;
 - Sử dụng cách viết theo số mũ hay số khoa học (dấu phẩy
 động). Một số thực được tách làm 2 phần, cách nhau bằng
 ký tự e hay E.
 Ví dụ: #define x 12.3e-3 //x= 12.3*10 = 0.0123
 Chú ý: - Thêm hậu tố cho kiểu double là F
 - Thêm hậu tố cho kiểu long double là L
 Ví dụ: #define Pi = 3.14L ;
 16 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Hằng kí tự
 Hằng ký tự là một ký tự riêng biệt được viết trong cặp dấu
 nháy đơn . Mỗi một ký tự tương ứng với một giá trị trong bảng
 mã ASCII. Hằng ký tự cũng được xem như trị số nguyên.
 Ví dụ: ‘a’, ‘A’, ‘0’, ‘9’
 Chúng ta có thể thực hiện các phép toán số học trên 2 kí
 tự (thực chất là thực hiện phép toán trên giá trị ASCII của
 chúng)
 17 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Hằng chuỗi kí tự
 Hằng chuỗi ký tự là một chuỗi hay một xâu ký tự được
 đặt trong cặp dấu nháy kép .
 Ví dụ: “Ngon ngu lap trinh C”
 Chú ý:
 . Khi lưu trữ trong bộ nhớ, một chuỗi được kết thúc
 bằng ký tự NULL (‘\0’: mã ASCII là 0).
 . Để biểu diễn ký tự đặc biệt bên trong chuỗi ta phải
 thêm dấu \ phía trước.
 Ví dụ: “I’m a student” phải viết “I\’m a student”
 “Day la ky tu “dac biet”” phải viết “Day la ky tu \“dac biet\””
 18 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.7 Biểu thức và toán tử
 Biểu thức là một chuỗi gồm các toán hạng và toán tử được
 kết hợp với nhau.
 Mỗi toán hạng có thể là hằng, biến, lời gọi hàm, hoặc biểu
 thức con.
 Mỗi biểu thức sẽ có một giá trị xác định. Giá trị đó có thể
 là giá trị số học hoặc giá trị logic: true (1), false (0).
 19 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử số học
 Bao gồm các phép toán:
 Cộng Trừ Nhân Chia Lấy dư
 + - * / %
 Ví dụ : 9%4 = 1 (9 chia 4 dư 1).
 –7 + 2 * ((4 + 3) * 4 + 8) = 65.
 Lưu ý: Toán tử % chỉ áp dụng cho kiểu số nguyên. Phép chia
 giữa hai giá trị nguyên sẽ cho kết quả là giá trị nguyên ( Ví dụ:
 3/4 = 0).
 20 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử quan hệ (so sánh)
 > Lớn hơn <= Nhỏ hơn hoặc bằng
 >= Lớn hơn hoặc bằng == So sánh bằng
 < Nhỏ hơn != So sánh khác
 Kết quả của phép toán quan hệ là số nguyên kiểu int, bằng 1
 nếu đúng, bằng 0 nếu sai.
 Chú ý: Trong các phép toán, toán tử số học ưu tiên trước
 toán tử quan hệ .
 Ví dụ: 3 == 5 = 0 (sai)
 6 – 3 < 4 = 1 (đúng), tương đương (6 – 3) < 4
 –2 * –4 < 3 + 2 = 0 (sai), tức là (–2 * –4) < (3 + 2)
 21 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử logic
 NOT (phép phủ định) AND (phép và) OR (phép hoặc)
 ! && ||
 Thứ tự ưu tiên :
 ! Toán tử số học Toán tử quan hệ && ||
 Bảng giá trị :
 Toán hạng a Toán hạng b !a a&&b a||b
 Khác 0 Khác 0 0 1 1
 Khác 0 0 0 0 1
 0 Khác 0 1 0 1
 0 0 1 0 0
 22 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử xử lý bit
 & Và ( AND) >> Dịch phải (RoR)
 | Hoặc (OR) << Dịch trái (RoL)
 ^ Hoặc loại trừ (XOR) ~ Đảo (NOT)
 Bảng giá trị :
 bit a bit b ~a a&b a|b a^b
 0 0 1 0 0 0
 0 1 1 0 1 1
 1 0 0 0 1 1
 1 1 0 1 1 0
 23 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Ví dụ
 a = 77 → đổi ra hệ nhị phân → 0000 0000 0100 1101
 b = 29 → đổi ra hệ nhị phân → 0000 0000 0001 1101 (lấy 2 Byte)
 0000 0000 0100 1101 0000 0000 0100 1101
 0000 0000 0001 1101 0000 0000 0001 1101
 a&b = 0000 0000 0000 1101 a|b = 0000 0000 0101 1101
 = 13 (dạng thập phân) = 93(dạng thập phân)
 ~a = 1111 1111 1011 0010 = -78 (dạng thập phân)
 a>>2 = 0000 0000 0001 0011 = 19 ( dạng thập phân)
 a<<3 = 0000 0000 0110 1000 = 616 ( dạng thập phân)
 Lưu ý: a<<N = a*2
 a>>N = a/2 (kết quả lấy phần nguyên)
 24 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử gán
 Toán tử gán dùng nhằm thay thế giá trị hiện tại của biến bằng 
một giá trị mới. 
 Các phép gán bao gồm: 
=, +=, – =, *=, /=, %=, >=, &=, |=, ^=.
Ví dụ : Ta có giá trị i = 3 
 i = i + 3 → i = 6 
 i += 3 → i = 6  i = i + 3 
 i *= 3 → i = 9  i = i * 3
 25 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử tăng giảm
. Phép toán tăng ++ sẽ cộng thêm 1.
 Ví dụ: ++n; hay n++;  n = n+1;
. Phép toán giảm -- sẽ trừ đi 1.
 Ví dụ: --n; hay n--;  n = n -1;
Lưu ý: Trường hợp sử dụng toán tử này trong một biểu thức thì
việc đặt trước hay sau sẽ ảnh hưởng đến kết quả bài toán:
- Đặt trước: Để thay đổi giá trị cho n trước khi sử dụng n.
- Đặt sau: Để thay đổi giá trị cho n sau khi sử dụng n xong.
Ví dụ: Với n = 4. 
 Lệnh x = ++n;  n = n + 1; x = n;
 Lệnh x = n++;  x = n; n = n + 1;
 26 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử dấu phẩy
 (biểu _thức_1, biểu_thức_2,, biểu_thức_n)
. Thực hiện từ trái sang phải.
. Kết quả và kiểu dữ liệu của biểu thức dấu phẩy là của biểu thức
cuối cùng .
 Ví dụ: m = (t = 2, t*t + 3);  m = 7
 27 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Toán tử điều kiện 3 ngôi “?”và “:”
 Điều_kiện? biểu_thức_1:biểu_thức_2
 Giá trị sẽ là biểu_thức_1 nếu Điều_kiện có giá trị đúng, 
ngược lại giá trị sẽ là biểu_thức_2.
 Ví dụ: Với x = 2 thì 
 t = (x >= 0 ? x : x*-1);  t = 2
 28 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Chuyển kiểu dữ liệu
 (Tên_kiểu) Biểu_thức
. Phép chuyển kiểu cho ra giá trị thuộc kiểu chỉ định.
. Bản thân của biểu thức thì không thay đổi kiểu.
Ví dụ 1: Đổi số thực sang số nguyên.
 int a;
 float b = 2.3;
 a = (int)( b + 0.5); //Kết quả a=2
Ví dụ 2: int a = 5, b = 2;
 float x1, x2;
 x1 = (float) a / b; //Kết quả x1=2.5
 x2 = a / b; //Kết quả x2 = 2
 29 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.8 Độ ưu tiên giữa các toán tử
 Độ ưu tiên Toán tử Trình tự kết hợp
 1 () [] -> . 
 2 ! ~ ++ -- - + * (type) & 
 3 sizeof 
 4 * / % 
 5 + - 
 6 > 
 7 >= 
 8 == != 
 9 & 
 10 ^ 
 11 | 
 12 && 
 13 || 
 14 ?: 
 15 = += -= *= /= %= &=  
 30 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
1.9 Cấu trúc cơ bản của một chương trình c
. Các chỉ thị #include (khai báo tiền xử lý): Dùng nạp file
 chứa các hàm thư viện sử dụng trong chương trình.
. Các chỉ thị #define: Dùng định nghĩa hằng, hàm, kiểu dữ liệu
 (nếu cần).
. Khai báo các đối tượng dữ liệu bên ngoài hàm:
 - Biến.
 - Khai báo nguyên mẫu hàm.
 - Kiểu dữ liệu mới ...
. Hàm main: Chứa các lệnh cần thực hiện tuần tự từ trên
 xuống.
. Định nghĩa hàm (đã được khai báo tiền xử lý).
 31 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Lệnh tiền xử lý #include
 Đưa ra chỉ thị cho trình biên dịch thực hiện liên kết đến tệp
tin thư viện có chứa một số hàm mà chương trình cần sử dụng.
 Cách dùng : #include
 Ví dụ :
 #include
 #include
 #include
 32 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Câu lệnh và khối lệnh
. Câu lệnh là một chỉ thị nhằm ra lệnh cho chương trình thực
 hiện một tác vụ cụ thể nào đó. Mỗi câu lệnh có thể được viết
 trên một hoặc nhiều dòng, và được kết thúc bằng dấu chấm
 phẩy.
 Câu lệnh được phân chia thành 2 loại:
 - Câu lệnh đơn: là câu lệnh không chứa câu lệnh khác: câu
lệnh gán, lệnh khai báo, lệnh xuất nhập...
 - Câu lệnh phức: là câu lệnh có chứa câu lệnh khác bên
trong nó như khối lệnh, câu lệnh rẽ nhánh, câu lệnh lặp, 
. Khối lệnh gồm một hoặc nhiều câu lệnh đơn được bao bởi
 cặp dấu ngoặc {}. Một khối lệnh có thể lồng bên trong nó
 một hoặc nhiều khối lệnh khác.
 33 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Chú thích trong C
 Khi viết chương trình đôi lúc ta cần phải có vài lời ghi chú
về một đoạn chương trình nào đó để dễ nhớ và dễ điều chỉnh
sau này. Trong ngôn ngữ lập trình C, nội dung chú thích có thể
được viết bằng hai cách:
 - Cách 1:
 /*chú_thích*/
 Cách này có thể viết chú thích trên một hoặc nhiều dòng.
 - Cách 2: //chú_thích
 Cách này chỉ viết chú thích trên một dòng (tức là chú thích
kết thúc khi ta ấn phím enter).
 Chú ý: Chú thích có thể được viết ở bất kì vị trị nào trong
chương trình và nó không ảnh hưởng gì đến kết quả chạy
chương trình.
 34 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Bài tập luyện tập
Bài 1: Các định danh nào sau là hợp lệ ? tại sao?
 35 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
 Bài tập luyện tập
Bài 2: Những biểu tượng nào sau đây là hằng ? Nếu là hằng thì 
nó thuộc kiểu dữ liệu nào ?
 36 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Bài tập luyện tập
Bài 3: Giả sử a, b, c là các biến kiểu int với a = 8, b = 3 và c = 5.
Xác định giá trị trả về của các biểu thức sau:
 37 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
 Bài tập luyện tập
Bài 4: Cho chương trình C với các biến như sau: int i = 8, j = 5;
float x = 0.005, y = –0.01; char c = 'c', d = 'd';
(Trong bảng ASCII giá trị nguyên của các kí tự c và d lần lượt là 99 và 100)
Hãy xác định giá trị trả về của các biểu thức sau:
 38 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
 Bài tập luyện tập
Bài 5: Cho chương trình có các khai báo biến và khởi tạo như sau:
 int i = 8, j = 5, k;
 float x = 0.005, y = -0.01, z;
 char a, b, c = 'c', d = 'd';
Xác định giá trị các biểu thức gán sau:
 39 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật
Bài tập luyện tập
Bài 6: Tính giá trị của các biểu thức sau:
 40 Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật