Giáo trình Lập trình C++

Bài 1 : Cấu Trúc Của Một Chương Trình C++

Có lẽ một trong những cách tốt nhất để bắt đầu học một ngôn ngữ lập trình là bằng một

chương trình. Vậy đây là chương trình đầu tiên của chúng ta :

// my first program in C++

Hello World!

#include <iostream.h>

int main ()

{

cout << "Hello World!";

return 0;

}

Chương trình trên đây là chương trình đầu tiên mà hầu hết những người học nghề lập

trình viết đầu tiên và kết quả của nó là viết câu "Hello, World" lên màn hình. Đây là một

trong những chương trình đơn giản nhất có thể viết bằng C++ nhưng nó đã bao gồm

những phần cơ bản mà mọi chương trình C++ có. Hãy cùng xem xét từng dòng một :

// my first program in C++

Đây là dòng chú thích. Tất cả các dòng bắt đầu bằng hai dấu sổ (//) được coi là chút thích

mà chúng không có bất kì một ảnh hưởng nào đến hoạt động của chương trình. Chúng có

thể được các lập trình viên dùng để giải thích hay bình phẩm bên trong mã nguồn của

chương trình. Trong trường hợp này, dòng chú thích là một giải thích ngắn gọn những gì

mà chương trình chúng ta làm.

#include <iostream.h>

Các câu bắt đầu bằng dấu (#) được dùng cho preprocessor (ai dịch hộ tôi từ này với).

Chúng không phải là những dòng mã thực hiện nhưng được dùng để báo hiệu cho trình

dịch. Ở đây câu lệnh #include <iostream.h> báo cho trình dịch biết cần phải

"include" thư viện iostream. Đây là một thư viện vào ra cơ bản trong C++ và nó phải

được "include" vì nó sẽ được dùng trong chương trình. Đây là cách cổ điển để sử dụng

thư viện iostream

int main ()

Dòng này tương ứng với phần bắt đầu khai báo hàm main. Hàm main là điểm mà tất cả

các chương trình C++ bắt đầu thực hiện. Nó không phụ thuộc vào vị trí của hàm này (ở

đầu, cuối hay ở giữa của mã nguồn) mà nội dung của nó luôn được thực hiện đầu tiên khi

chương trình bắt đầu. Thêm vào đó, do nguyên nhân nói trên, mọi chương trình C++ đều

phải tồn tại một hàm main.

Theo sau main là một cặp ngoặc đơn bởi vì nó là một hàm. Trong C++, tất cả các hàm

mà sau đó là một cặp ngoặc đơn () thì có nghĩa là nó có thể có hoặc không có tham số

(không bắt buộc). Nội dung của hàm main tiếp ngay sau phần khai báo chính thức được

bao trong các ngoặc nhọn ( { } ) như trong ví dụ của chúng ta

cout << "Hello World";

Dòng lệnh này làm việc quan trọng nhất của chương trình. cout là một dòng (stream)

output chuẩn trong C++ được định nghĩa trong thư viện iostream và những gì mà dòng

lệnh này làm là gửi chuỗi kí tự "Hello World"ra màn hình.

Chú ý rằng dòng này kết thúc bằng dấu chấm phẩy ( ; ). Kí tự này được dùng để kết thúc

một lệnh và bắt buộc phải có sau mỗi lệnh trong chương trình C++ của bạn (một trong

những lỗi phổ biến nhất của những lập trình viên C++ là quên mất dấu chấm phẩy).

return 0;

Lệnh return kết thúc hàm main và trả về mã đi sau nó, trong trường hợp này là 0. Đây là

một kết thúc bình thường của một chương trình không có một lỗi nào trong quá trình thực

hiện. Như bạn sẽ thấy trong các ví dụ tiếp theo, đây là một cách phổ biến nhất để kết thúc

một chương trình C++.

Chương trình được cấu trúc thành những dòng khác nhau để nó trở nên dễ đọc hơn nhưng

hoàn toàn không phải bắt buộc phải làm vậy. Ví dụ, thay vì viết

int main ()

{

cout << " Hello World ";

return 0;

}

ta có thể viết

int main () { cout << " Hello World "; return 0; }

cũng cho một kết quả chính xác như nhau.

Trong C++, các dòng lệnh được phân cách bằng dấu chấm phẩy ( ;). Việc chia chương

trình thành các dòng chỉ nhằm để cho nó dễ đọc hơn mà thôi.

Các chú thích.

Các chú thích được các lập trình viên sử dụng để ghi chú hay mô tả trong các phần của

chương trình. Trong C++ có hai cách để chú thích

// Chú thích theo dòng

/* Chú thích theo khối */

Chú thích theo dòng bắt đầu từ cặp dấu xổ (//) cho đến cuối dòng. Chú thích theo khối

bắt đầu bằng /* và kết thúc bằng */và có thể bao gồm nhiều dòng. Chúng ta sẽ thêm

các chú thích cho chương trình :

/* my second program in C++

with more comments */

Hello World! I'm a C++ program

#include <iostream.h>

int main ()

{

cout << "Hello World! ";

// says Hello World!

cout << "I'm a C++ program";

// says I'm a C++ program

return 0;

}

Nếu bạn viết các chú thích trong chương trình mà không sử dụng các dấu //, /* hay */,

trình dịch sẽ coi chúng như là các lệnh C++ và sẽ hiển thị các lỗi.

Bài 1 : Cấu Trúc Của Một Chương Trình C++

Có lẽ một trong những cách tốt nhất để bắt đầu học một ngôn ngữ lập trình là bằng một

chương trình. Vậy đây là chương trình đầu tiên của chúng ta :

// my first program in C++

Hello World!

#include <iostream.h>

int main ()

{

cout << "Hello World!";

return 0;

}

Chương trình trên đây là chương trình đầu tiên mà hầu hết những người học nghề lập

trình viết đầu tiên và kết quả của nó là viết câu "Hello, World" lên màn hình. Đây là một

trong những chương trình đơn giản nhất có thể viết bằng C++ nhưng nó đã bao gồm

những phần cơ bản mà mọi chương trình C++ có. Hãy cùng xem xét từng dòng một :

// my first program in C++

Đây là dòng chú thích. Tất cả các dòng bắt đầu bằng hai dấu sổ (//) được coi là chút thích

mà chúng không có bất kì một ảnh hưởng nào đến hoạt động của chương trình. Chúng có

thể được các lập trình viên dùng để giải thích hay bình phẩm bên trong mã nguồn của

chương trình. Trong trường hợp này, dòng chú thích là một giải thích ngắn gọn những gì

mà chương trình chúng ta làm.

#include <iostream.h>

Các câu bắt đầu bằng dấu (#) được dùng cho preprocessor (ai dịch hộ tôi từ này với).

Chúng không phải là những dòng mã thực hiện nhưng được dùng để báo hiệu cho trình

dịch. Ở đây câu lệnh #include <iostream.h> báo cho trình dịch biết cần phải

"include" thư viện iostream. Đây là một thư viện vào ra cơ bản trong C++ và nó phải

được "include" vì nó sẽ được dùng trong chương trình. Đây là cách cổ điển để sử dụng

thư viện iostream

int main ()

Dòng này tương ứng với phần bắt đầu khai báo hàm main. Hàm main là điểm mà tất cả

các chương trình C++ bắt đầu thực hiện. Nó không phụ thuộc vào vị trí của hàm này (ở

đầu, cuối hay ở giữa của mã nguồn) mà nội dung của nó luôn được thực hiện đầu tiên khi

chương trình bắt đầu. Thêm vào đó, do nguyên nhân nói trên, mọi chương trình C++ đều

phải tồn tại một hàm main.

Theo sau main là một cặp ngoặc đơn bởi vì nó là một hàm. Trong C++, tất cả các hàm

mà sau đó là một cặp ngoặc đơn () thì có nghĩa là nó có thể có hoặc không có tham số

(không bắt buộc). Nội dung của hàm main tiếp ngay sau phần khai báo chính thức được

bao trong các ngoặc nhọn ( { } ) như trong ví dụ của chúng ta

cout << "Hello World";

Dòng lệnh này làm việc quan trọng nhất của chương trình. cout là một dòng (stream)

output chuẩn trong C++ được định nghĩa trong thư viện iostream và những gì mà dòng

lệnh này làm là gửi chuỗi kí tự "Hello World"ra màn hình.

Chú ý rằng dòng này kết thúc bằng dấu chấm phẩy ( ; ). Kí tự này được dùng để kết thúc

một lệnh và bắt buộc phải có sau mỗi lệnh trong chương trình C++ của bạn (một trong

những lỗi phổ biến nhất của những lập trình viên C++ là quên mất dấu chấm phẩy).

return 0;

Lệnh return kết thúc hàm main và trả về mã đi sau nó, trong trường hợp này là 0. Đây là

một kết thúc bình thường của một chương trình không có một lỗi nào trong quá trình thực

hiện. Như bạn sẽ thấy trong các ví dụ tiếp theo, đây là một cách phổ biến nhất để kết thúc

một chương trình C++.

Chương trình được cấu trúc thành những dòng khác nhau để nó trở nên dễ đọc hơn nhưng

hoàn toàn không phải bắt buộc phải làm vậy. Ví dụ, thay vì viết

int main ()

{

cout << " Hello World ";

return 0;

}

ta có thể viết

int main () { cout << " Hello World "; return 0; }

cũng cho một kết quả chính xác như nhau.

Trong C++, các dòng lệnh được phân cách bằng dấu chấm phẩy ( ;). Việc chia chương

trình thành các dòng chỉ nhằm để cho nó dễ đọc hơn mà thôi.

Các chú thích.

Các chú thích được các lập trình viên sử dụng để ghi chú hay mô tả trong các phần của

chương trình. Trong C++ có hai cách để chú thích

// Chú thích theo dòng

/* Chú thích theo khối */

Chú thích theo dòng bắt đầu từ cặp dấu xổ (//) cho đến cuối dòng. Chú thích theo khối

bắt đầu bằng /* và kết thúc bằng */và có thể bao gồm nhiều dòng. Chúng ta sẽ thêm

các chú thích cho chương trình :

/* my second program in C++

with more comments */

Hello World! I'm a C++ program

#include <iostream.h>

int main ()

{

cout << "Hello World! ";

// says Hello World!

cout << "I'm a C++ program";

// says I'm a C++ program

return 0;

}

Nếu bạn viết các chú thích trong chương trình mà không sử dụng các dấu //, /* hay */,

trình dịch sẽ coi chúng như là các lệnh C++ và sẽ hiển thị các lỗi.

Bài 3 : Các Toán Tử

Qua bài trước chúng ta đã biết đến sự tồn tại của các biến và các hằng. Trong C++, để

thao tác với chúng ta sử dụng các toán tử, đó là các từ khoá và các dấu không có trong

bảng chữ cái nhưng lại có trên hầu hết các bàn phím trên thế giới. Hiểu biết về chúng là

rất quan trọng vì đây là một trong những thành phần cơ bản của ngôn ngữ C++.

Toán tử gán (=).

Toán tử gán dùng để gán một giá trị nào đó cho một biến

a = 5;

gán giá trị nguyên 5 cho biến a. Vế trái bắt buộc phải là một biến còn vế phải có

thể là bất kì hằng, biến hay kết quả của một biểu thức.

Cần phải nhấn mạnh rằng toán tử gán luôn được thực hiện từ trái sang phải

và không bao giờ đảo ngược

a = b;

gán giá trị của biến a bằng giá trị đang chứa trong biến b. Chú ý rằng

chúng ta chỉ gán giá trị của b cho a và sự thay đổi của b sau đó sẽ không

ảnh hưởng đến giá trị của a.

Một thuộc tính của toán tử gán trong C++ góp phần giúp nó vượt lên các

ngôn ngữ lập trình khác là việc cho phép vế phải có thể chứa các phép gán

khác. Ví dụ:

a = 2 + (b = 5);

tương đương với

b = 5;

a = 2 + b;

Vì vậy biểu thức sau cũng hợp lệ trong C++

a = b = c = 5;

gán giá trị 5 cho cả ba biến a, b và c

Các toán tử số học ( +, -, *, /, % )

Năm toán tử số học được hỗ trợ bởi ngôn ngữ là:

+ cộng

- trừ

* nhân

/ chia

% lấy phần dư (trong phép chia)

Thứ tự thực hiện các toán tử này cũng giống như chúng được thực hiện trong toán

học. Điều duy nhất có vẻ hơi lạ đối với bạn là phép lấy phần dư, ký hiệu bằng dấu

phần trăm (%). Đây chính là phép toán lấy phần dư trong phép chia hai số nguyên

với nhau. Ví dụ, nếu a = 11 % 3;, biến a sẽ mang giá trị 2 vì 11 = 3*3 +2.

Các toán tử gán phức hợp (+=, -=, *=, /=, %=, >>=, <<=, &=, ^=, |=)

Một đặc tính của ngôn ngữ C++ làm cho nó nổi tiếng là một ngôn ngữ súc tích

chính là các toán tử gán phức hợp cho phép chỉnh sửa giá trị của một biến với một

trong những toán tử cơ bản sau:

value += increase;tương đương với value = value +

increase;

a -= 5;tương đương với a = a - 5;

a /= b;tương đương với a = a / b;

price *= units + 1;tương đương với price = price *

(units + 1);

và tương tự cho tất cả các toán tử khác.

Tăng và giảm.

Một ví dụ khác của việc tiết kiệm khi viết mã lệnh là toán tử tăng (++) và giảm (--

). Chúng tăng hoặc giảm giá trị chứa trong một biến đi 1. Chúng tương đương với

+=1hoặc -=1. Vì vậy, các dòng sau là tương đương:

a++;

a+=1;

a=a+1;

Một tính chất của toán tử này là nó có thể là tiền tố hoặc hậu tố, có nghĩa là có thể

viết trước tên biến (++a) hoặc sau (a++) và mặc dù trong hai biểu thức rất đơn

giản đó nó có cùng ý nghĩa nhưng trong các thao tác khác khi mà kết quả của việc

tăng hay giảm được sử dụng trong một biểu thức thì chúng có thể có một khác

biệt quan trọng về ý nghĩa: Trong trường hợp toán tử được sử dụng như là một

tiền tố (++a) giá trị được tăng trước khi biểu thức được tính và giá trị đã tăng

được sử dụng trong biểu thức; trong trường hợp ngược lại (a++) giá trị trong biến

a được tăng sau khi đã tính toán. Hãy chú ý sự khác biệt :

Ví dụ 1

Ví dụ 2

B=3;

A=++B;

A=B++;

// A is 4, B is 4 // A is 3, B is 4

Các toán tử quan hệ ( ==, !=, >, <, >=, <=)

Để có thể so sánh hai biểu thức với nhau chúng ta có thể sử dụng các toán tử quan

hệ. Theo chuẩn ANSI-C++ thì giá trị của thao tác quan hệ chỉ có thể là giá trị

logic - chúng chỉ có thể có giá trị truehoặc false, tuỳ theo biểu thức kết quả là

đúng hay sai.

Sau đây là các toán tử quan hệ bạn có thể sử dụng trong C++

==

Bằng

!=

Khác

>

Lớn hơn

<

Nhỏ hơn

> =

Lớn hơn hoặc bằng

< =

Nhỏ hơn hoặc bằng

Ví dụ:

(7 == 5)

sẽ trả giá trị false

(6 >= 6)

sẽ trả giá trị true

tất nhiên thay vì sử dụng các số, chúng ta có thể sử dụng bất cứ biểu thức

nào. Cho a=2, b=3và c=6

(a*b >= c)

sẽ trả giá trị true.

(b+4 < a*c)

sẽ trả giá trị false

Cần chú ý rằng = (một dấu bằng) lf hoàn toàn khác với == (hai dấu bằng). Dấu

đầu tiên là một toán tử gán ( gán giá trị của biểu thức bên phải cho biến ở bên trái)

và dấu còn lại (==) là một toán tử quan hệ nhằm so sánh xem hai biểu thức có

bằng nhau hay không.

Trong nhiều trình dịch có trước chuẩn ANSI-C++ cũng như trong ngôn ngữ C, các

toán tử quan hệ không trả về giá trị logic true hoặc false mà trả về giá trị int với 0

tương ứng với false còn giá trị khác 0 (thường là 1) thì tương ứng với true.

Các toán tử logic ( !, &&, ||).

Toán tử ! tương đương với toán tử logic NOT, nó chỉ có một đối số ở phía bên

phải và việc duy nhất mà nó làm là đổi ngược giá trị của đối số từ true sang false

hoặc ngược lại. Ví dụ:

!(5 == 5)

trả về falsevì biểu thức bên phải (5 == 5)có giá trịtrue.

!(6 <= 4)

trả về truevì (6 <= 4)có giá trị false.

!true

trả về false.

!false

trả về true.

Toán tử logic &&và ||được sử dụng khi tính toán hai biểu thức để lấy ra một kết

quả duy nhất. Chúng tương ứng với các toán tử logic AND và OR. Kết quả của

chúng phụ thuộc vào mối quan hệ của hai đối số:

Kết quả Kết quả

a && b a || b

Đối số thứ nhất Đối số thứ hai

a

b

true

false

true

false

true

false

true

false

Ví dụ:

( (5 == 5) && (3 > 6) )trả về false( true && false ).

( (5 == 5) || (3 > 6))trả về true( true || false ).

Toán tử điều kiện ( ?).

Toán tử điều kiện tính toán một biểu thức và trả về một giá trị khác tuỳ thuộc vào

biểu thức đó là đúng hay sai. Cấu trúc của nó như sau:

condition ? result1 : result2

Nếu conditionlà truethì giá trị trả về sẽ là result1, nếu không giá trị trả về là

result2.

7==5 ? 4 : 3

trả về 3 vì 7 không bằng 5.

7==5+2 ? 4 : 3

trả về 4 vì 7 bằng 5+2.

5>3 ? a : b

trả về a, vì 5 lớn hơn 3.

a>b ? a : b

trả về giá trị lớn hơn, ahoặc b.

Các toán tử thao tác bit ( &, |, ^, ~, <<, >>).

Các toán tử thao tác bit thay đổi các bit biểu diễn một biến, có nghĩa là thay đổi

biểu diễn nhị phân của chúng

toán tử asm Mô tả

&

|

AND Logical AND

OR Logical OR

^

~

<<

XOR Logical exclusive OR

NOT Đảo ngược bit

SHL Dịch bit sang trái

>>

SHR Dịch bit sang phải

Các toán tử chuyển đổi kiểu

Các toán tử chuyển đổi kiểu cho phép bạn chuyển đổi dữ liệu từ kiểu này sang

kiểu khác. Có vài cách để làm việc này trong C++, cách cơ bản nhất được thừa kế

từ ngôn ngữ C là đặt trước biểu thức cần chuyển đổi tên kiểu dữ liệu được bọc

trong cặp ngoặc đơn (), ví dụ:

int i;

float f = 3.14;

i = (int) f;

Đoạn mã trên chuyển số thập phân 3.14 sang một số nguyên (3). Ở đây, toán tử

chuyển đổi kiểu là (int). Một cách khác để làm điều này trong C++ là sử dụng các

constructors (ở một số sách thuật ngữ này được dịch là cấu tử nhưng tôi thấy nó

có vẻ không xuôi tai lắm) thay vì dùng các toán tử : đặt trước biểu thức cần

chuyển đổi kiểu tên kiểu mới và bao bọc biểu thức giữa một cặp ngoặc đơn.

i = int ( f );

Cả hai cách chuyển đổi kiểu đều hợp lệ trong C++. Thêm vào đó ANSI-C++ còn

có những toán tử chuyển đổi kiểu mới đặc trưng cho lập trình hướng đối tượng.

sizeof()

Toán tử này có một tham số, đó có thể là một kiểu dữ liệu hay là một biến và trả

về kích cỡ bằng byte của kiểu hay đối tượng đó.

a = sizeof (char);

a sẽ mang giá trị 1 vì kiểu char luôn có kích cỡ 1 byte trên mọi hệ thống. Giá trị

trả về của sizeof là một hằng số vì vậy nó luôn luôn được tính trước khi chương

trình thực hiện.

Các toán tử khác

Trong C++ còn có một số các toán tử khác, như các toán tử liên quan đến con trỏ

hay lập trình hướng đối tượng. Chúng sẽ được nói đến cụ thể trong các phần

tương ứng.

Thứ tự ưu tiên của các toán tử

Khi viết các biểu thức phức tạp với nhiều toán hạng các bạn có thể tự hỏi toán hạng nào

được tính trước, toán hạng nào được tính sau. Ví dụ như trong biểu thức sau:

a = 5 + 7 % 2

có thể có hai cách hiểu sau:

a = 5 + (7 % 2)với kết quả là 6, hoặc

a = (5 + 7) % 2với kết quả là 0

Câu trả lời đúng là biểu thức đầu tiên. Vì nguyên nhân nói trên, ngôn ngữ C++ đã thiết

lập một thứ tự ưu tiên giữa các toán tử, không chỉ riêng các toán tử số học mà tất cả các

toán tử có thể xuất hiện trong C++. Thứ tự ưu tiên của chúng được liệt kê trong bảng sau

theo thứ tự từ cao xuống thấp.

Thứ tự Toán tử

Mô tả

scope

Associativity

Trái

::

1

() [ ] -> . sizeof

2

Trái

++ --

~

tăng/giảm

Đảo ngược bit

NOT

!

3

Phải

& *

Toán tử con trỏ

Chuyển đổi kiểu

Dương hoặc âm

Toán tử số học

Dịch bit

(type)

+ -

* / %

+ -

4

5

6

7

8

9

10

11

Trái

<< >>

< <= > >=

== !=

& ^ |

&& ||

?:

Toán tử quan hệ

Toán tử thao tác bit Trái

Toán tử logic Trái

Toán tử điều kiện Phải

= += -= *= /= %=

>>= <<= &= ^= |=

12

13

Toán tử gán

Phải

,

Dấu phẩy

Trái

Associativity định nghĩa trong trường hợp có một vài toán tử có cùng thứ tự ưu tiên thì cái

nào sẽ được tính trước, toán tử ở phía xa nhất bên phải hay là xa nhất bên trái.

Nếu bạn muốn viết một biểu thức phức tạp mà lại không chắc lắm về thứ tự ưu tiên của

các toán tử thì nên sử dụng các ngoặc đơn. Các bạn nên thực hiện điều này vì nó sẽ giúp

chương trình dễ đọc hơn.

Bài 4 : Các Cấu Trúc Điều Khiển

Một chương trình thường không chỉ bao gồm các lệnh tuần tự nối tiếp nhau. Trong quá

trình chạy nó có thể rẽ nhánh hay lặp lại một đoạn mã nào đó. Để làm điều này chúng ta

sử dụng các cấu trúc điều khiển.

Cùng với việc giới thiệu các cấu trúc điều khiển chúng ta cũng sẽ phải biết tới một khái

niệm mới: khối lệnh, đó là một nhóm các lệnh được ngăn cách bởi dấu chấm phẩy (;)

nhưng được gộp trong một khối giới hạn bởi một cặp ngoặc nhọn: {và }.

Hầu hết các cấu trúc điều khiển mà chúng ta sẽ xem xét trong chương này cho phép sử

dụng một lệnh đơn hay một khối lệnh làm tham số, tuỳ thuộc vào chúng ta có đặt nó

trong cặp ngoặc nhọn hay không.

Cấu trúc điều kiện: if và else

Cấu trúc này được dùng khi một lệnh hay một khối lệnh chỉ được thực hiện khi một điều

kiện nào đó thoả mãn. Dạng của nó như sau:

if (condition) statement

trong đó conditionlà biểu thức sẽ được tính toán. Nếu điều kiện đó là true, statement

được thực hiện. Nếu không statementbị bỏ qua (không thực hiện) và chương trình tiếp

tục thực hiện lệnh tiếp sau cấu trúc điều kiện.

Ví dụ, đoạn mã sau đây sẽ viết x is 100chỉ khi biến xchứa giá trị 100:

if (x == 100)

cout << "x is 100";

Nếu chúng ta muốn có hơn một lệnh được thực hiện trong trường hợp conditionlà true

chúng ta có thể chỉ định một khối lệnh bằng cách sử dụng một cặp ngoặc nhọn { }:

if (x == 100)

{

cout << "x is ";

cout << x;

}

Chúng ta cũng có thể chỉ định điều gì sẽ xảy ra nếu điều kiện không được thoả mãn bằng

cách sửu dụng từ khoá else. Nó được sử dụng cùng với ifnhư sau:

if (condition) statement1 else statement2

Ví dụ:

if (x == 100)

cout << "x is 100";

else

cout << "x is not 100";

Cấu trúc if + else có thể được móc nối để kiểm tra nhiều giá trị. Ví dụ sau đây sẽ kiểm tra

xem giá trị chứa trong biến x là dương, âm hay bằng không.

if (x > 0)

cout << "x is positive";

else if (x < 0)

cout << "x is negative";

else

cout << "x is 0";

Các cấu trúc lặp

Mục đích của các vòng lặp là lặp lại một thao tác với một số lần nhất định hoặc trong khi

một điều kiện nào đó còn thoả mãn.

Vòng lặp while .

Dạng của nó như sau:

while (expression) statement

và chức năng của nó đơn giản chỉ là lặp lại statementkhi điều kiện expression

còn thoả mãn.

Ví dụ, chúng ta sẽ viết một chương trình đếm ngược sử dụng vào lặp while:

// custom countdown using while

#include <iostream.h>

Enter the starting number > 8

8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, FIRE!

int main ()

{

int n;

cout << "Enter the starting

number > ";

cin >> n;

while (n>0) {

cout << n << ", ";

--n;

}

cout << "FIRE!";

return 0;

}

Khi chương trình chạy người sử dụng được yêu cầu nhập vào một số để đếm

ngược. Sau đó, khi vòng lặp whilebắt đầu nếu số mà người dùng nhập vào thoả

mãn điều kiện điều kiện n>0khối lệnh sẽ được thực hiện một số lần không xác

định chừng nào điều kiện (n>0)còn được thoả mãn.

Chúng ta cần phải nhớ rằng vòng lặp phải kết thúc ở một điểm nào đó, vì

vậy bên trong vòng lặp chúng ta phải cung cấp một phương thức nào đó để

buộc conditiontrở thành sai nếu không thì nó sẽ lặp lại mãi mãi. Trong

ví dụ trên vòng lặp phải có lệnh --n;để làm cho conditiontrở thành sai

sau một số lần lặp.

Vòng lặp do-while

Dạng thức:

do statement while (condition);

Chức năng của nó là hoàn toàn giống vòng lặp while chỉ trừ có một điều là điều

kiện điều khiển vòng lặp được tính toán sau khi statementđược thực hiện, vì

vậy statementsẽ được thực hiện ít nhất một lần ngay cả khi conditionkhông

bao giờ được thoả mãn. Ví dụ, chương trình dưới đây sẽ viết ra bất kì số nào mà

bạn nhập vào cho đến khi bạn nhập số 0.

// number echoer

#include <iostream.h>

Enter number (0 to end): 12345

You entered: 12345

int main ()

{

Enter number (0 to end): 160277

You entered: 160277

unsigned long n;

do {

Enter number (0 to end): 0

You entered: 0

cout << "Enter number (0 to

end): ";

cin >> n;

cout << "You entered: " << n

<< "\n";

} while (n != 0);

return 0;

}

Vòng lặp do-while thường được dùng khi điều kiện để kết thúc vòng lặp nằm

trong vòng lặp, như trong ví dụ trên, số mà người dùng nhập vào là điều kiện

kiểm tra để kết thúc vòng lặp. Nếu bạn không nhập số 0 trong ví dụ trên thì vòng

lặp sẽ không bao giờ chấm dứt.

Vòng lặp for .

Dạng thức:

for (initialization; condition; increase) statement;

và chức năng chính của nó là lặp lại statementchừng nào conditioncòn mang

giá trị đúng, như trong vòng lặp while. Nhưng thêm vào đó, forcung cấp chỗ

dành cho lệnh khởi tạo và lệnh tăng. Vì vậy vòng lặp này được thiết kế đặc biệt

lặp lại một hành động với một số lần xác định.

Cách thức hoạt động của nó như sau:

1, initializationđược thực hiện. Nói chung nó đặt một giá khí ban đầu

cho biến điều khiển. Lệnh này được thực hiện chỉ một lần.

2, conditionđược kiểm tra, nếu nó là đúng vòng lặp tiếp tục còn nếu

không vòng lặp kết thúc và statementđược bỏ qua.

3, statementđược thực hiện. Nó có thể là một lệnh đơn hoặc là một khối

lệnh được bao trong một cặp ngoặc nhọn.

4, Cuối cùng, increaseđược thực hiện để tăng biến điều khiển và vòng

lặp quay trở lại bước 2.

Sau đây là một ví dụ đếm ngược sử dụng vòng for.

// countdown using a for loop

#include <iostream.h>

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,

FIRE!

int main ()

{

for (int n=10; n>0; n--) {

cout << n << ", ";

}

cout << "FIRE!";

return 0;

}

Phần khởi tạo và lệnh tăng không bắt buộc phải có. Chúng có thể được bỏ qua

nhưng vẫn phải có dấu chấm phẩy ngăn cách giữa các phần. Vì vậy, chúng ta có

thể viết for (;n<10;)hoặc for (;n<10;n++).

Bằng cách sử dụng dấu phẩy, chúng ta có thể dùng nhiều lệnh trong bất kì

trường nào trong vòng for, như là trong phần khởi tạo. Ví dụ chúng ta có

thể khởi tạo một lúc nhiều biến trong vòng lặp:

for ( n=0, i=100 ; n!=i ; n++, i-- )

{

// cái gì ở đây cũng được...

}

Vòng lặp này sẽ thực hiện 50 lần nếu như n và i không bị thay đổi trong

thân vòng lặp:

Các lệnh rẽ nhánh và lệnh nhảy

Lệnh break.

Sử dụng break chúng ta có thể thoát khỏi vòng lặp ngay cả khi điều kiện để nó kết

thúc chưa được thoả mãn. Lệnh này có thể được dùng để kết thúc một vòng lặp

không xác định hay buộc nó phải kết thúc giữa chừng thay vì kết thúc một cách

bình thường. Ví dụ, chúng ta sẽ dừng việc đếm ngược trước khi nó kết thúc:

// break loop example

#include <iostream.h>

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, countdown

aborted!

int main ()

{

int n;

for (n=10; n>0; n--) {

cout << n << ", ";

if (n==3)

{

cout << "countdown

aborted!";

break;

}

return 0;

}

Lệnh continue.

Lệnh continue làm cho chương trình bỏ qua phần còn lại của vòng lặp và nhảy

sang lần lặp tiếp theo. Ví dụ chúng ta sẽ bỏ qua số 5 trong phần đếm ngược:

// break loop example

#include <iostream.h>

10, 9, 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1,

FIRE!

int main ()

{

for (int n=10; n>0; n--) {

if (n==5) continue;

cout << n << ", ";

}

cout << "FIRE!";

return 0;

}

Lệnh goto.

Lệnh này cho phép nhảy vô điều kiện tới bất kì điểm nào trong chương trình. Nói

chung bạn nên tránh dùng nó trong chương trình C++. Tuy nhiên chúng ta vẫn có

một ví dụ dùng lệnh goto để đếm ngược:

// goto loop example

#include <iostream.h>

int main ()

{

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,

FIRE!

int n=10;

loop: ;

cout << n << ", ";

n--;

if (n>0) goto loop;

cout << "FIRE!";

return 0;

}

Hàm exit.

Mục đích của exit là kết thúc chương trình và trả về một mã xác định. Dạng thức

của nó như sau

void exit (int exit code);

exit codeđược dùng bởi một số hệ điều hành hoặc có thể được dùng bởi các

chương trình gọi. Theo quy ước, mã trả về 0 có nghĩa là chương trình kết thúc

bình thường còn các giá trị khác 0 có nghĩa là có lỗi.

Cấu trúc lựa chọn: switch.

Cú pháp của lệnh switch hơi đặc biệt một chút. Mục đích của nó là kiểm tra một vài giá

trị hằng cho một biểu thức, tương tự với những gì chúng ta làm ở đầu bài này khi liên kết

một vài lệnh if và else if với nhau. Dạng thức của nó như sau:

switch (expression) {

case constant1:

block of instructions 1

break;

case constant2:

block of instructions 2

break;

.

default:

default block of instructions

}

Nó hoạt động theo cách sau: switch tính biểu thức và kiểm tra xem nó có bằng

constant1hay không, nếu đúng thì nó thực hiện block of instructions 1cho đến

khi tìm thấy từ khoá break, sau đó nhảy đến phần cuối của cấu trúc lựa chọn switch.

Còn nếu không, switch sẽ kiểm tra xem biểu thức có bằng constant2hay không. Nếu

đúng nó sẽ thực hiện block of instructions 2cho đến khi tìm thấy từ khoá break.

Cuối cùng, nếu giá trị biểu thức không bằng bất kì hằng nào được chỉ định ở trên (bạn có

thể chỉ định bao nhiêu câu lệnh case tuỳ thích), chương trình sẽ thực hiện các lệnh trong

phần default: nếu nó tồn tại vì phần này không bắt buộc phải có.

Hai đoạn mã sau là tương đương:

ví dụ switch

if-else tương đương

switch (x) {

case 1:

cout << "x is 1";

if (x == 1) {

cout << "x is 1";

}

else if (x == 2) {

break;

case 2:

cout << "x is 2";

break;

default:

}

else {

cout << "value of x unknown";

}

cout << "value of x

unknown";

}

Tôi đã nói ở trên rằng cấu trúc của lệnh switch hơi đặc biệt. Chú ý sự tồn tại của lệnh

break ở cuối mỗi khối lệnh. Điều này là cần thiết vì nếu không thì sau khi thực hiện

block of instructions 1chương trình sẽ không nhảy đến cuối của lệnh switch mà sẽ

thực hiện các khối lệnh tiếp theo cho đến khi nó tìm thấy lệnh break đầu tiên. Điều này

khiến cho việc đặt cặp ngoặc nhọn { }trong mỗi trường hợp là không cần thiết và có thể

được dùng khi bạn muốn thực hiện một khối lệnh cho nhiều trường hợp khác nhau, ví dụ:

switch (x) {

case 1:

case 2:

case 3:

cout << "x is 1, 2 or 3";

break;

default:

cout << "x is not 1, 2 nor 3";

}

Chú ý rằng lệnh switchchỉ có thể được dùng để so sánh một biểu thức với các hằng. Vì

vậy chúng ta không thể đặt các biến (case (n*2):) hay các khoảng (case (1..3):) vì

chúng không phải là các hằng hợp lệ.

style="BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP:

medium none; PADDING-LEFT: 0cm; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT:

medium none; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 3pt solid">

Nếu bạn cần kiểm tra các khoảng hay nhiều giá trị không phải là hằng số hãy kết hợp các

lệnh if và else if

Bài 5 : Hàm (I)

Hàm là một khối lệnh được thực hiện khi nó được gọi từ một điểm khác của chương

trình. Dạng thức của nó như sau:

type name ( argument1, argument2, ...) statement

trong đó:

typelà kiểu dữ liệu được trả về của hàm

namelà tên gọi của hàm.

argumentslà các tham số (có nhiều bao nhiêu cũng được tuỳ theo nhu cầu). Một tham số

bao gồm tên kiểu dữ liệu sau đó là tên của tham số giống như khi khai báo biến (ví dụ

int x) và đóng vai trò bên trong hàm như bất kì biến nào khác. Chúng dùng để truyền

tham số cho hàm khi nó được gọi. Các tham số khác nhau được ngăn cách bởi các dấu

phẩy.

statementlà thân của hàm. Nó có thể là một lệnh đơn hay một khối lệnh.

Dưới đây là ví dụ đầu tiên về hàm:

// function example

The result is 8

#include <iostream.h>

int addition (int a, int b)

{

int r;

r=a+b;

return (r);

}

int main ()

{

int z;

z = addition (5,3);

cout << "The result is " << z;

return 0;

}

Để có thể hiểu được đoạn mã này, trước hết hãy nhớ lại những điều đã nói ở bài đầu tiên:

một chương trình C++ luôn bắt đầu thực hiện từ hàm main. Vì vậy chúng ta bắt đầu từ

đây.

Chúng ta có thể thấy hàm mainbắt đầu bằng việc khai báo biến z kiểu int. Ngay sau đó

là một lời gọi tới hàm addition. Nếu để ý chúng ta sẽ thấy sự tương tự giữa cấu trúc của

lời gọi hàm với khai báo của hàm:

Các tham số có vai trò thật rõ ràng. Bên trong hàm mainchúng ta gọi hàm additionvà

truyền hai giá trị: 5và 3tương ứng với hai tham số int avà int bđược khai báo cho

hàm addition.

Vào thời điểm hàm được gọi từ main, quyền điều khiển được chuyển sang cho hàm

addition. Giá trị của c hai tham số (5và 3) được copy sang hai biến cục bộ int avà

int bbên trong hàm.

Dòng lệnh sau:

return (r);

kết thúc hàm addition, và trả lại quyền điều khiển cho hàm nào đã gọi nó (main) và tiếp

tục chương trình ở cái điểm mà nó bị ngắt bởi lời gọi đến addition. Nhưng thêm vào đó,

giá trị được dùng với lệnh return(r) chính là giá trị được trả về của hàm.\

Giá trị trả về bởi một hàm chính là giá trị của hàm khi nó được tính toán. Vì vậy biến zsẽ

có có giá trị được trả về bởi addition (5, 3), đó là 8.

Phạm vi hoạt động của các biến [nhắc lại]

Bạn cần nhớ rằng phạm vi hoạt động của các biến khai báo trong một hàm hay bất kì một

khối lệnh nào khác chỉ là hàm đó hay khối lệnh đó và không thể sử dụng bên ngoài chúng.

Ví dụ, trong chương trình ví dụ trên, bạn không thể sử dụng trực tiếp các biến a, bhay r

trong hàm mainvì chúng là các biến cục bộ của hàm addition. Thêm vào đó bạn cũng

không thể sử dụng biến ztrực tiếp bên trong hàm additionvì nó làm biến cục bộ của

hàm main.

Tuy nhiên bạn có thể khai báo các biến toàn cục để có thể sử dụng chúng ở bất kì đâu, bên

trong hay bên ngoài bất kì hàm nào. Để làm việc này bạn cần khai báo chúng bên ngoài

mọi hàm hay các khối lệnh, có nghĩa là ngay trong thân chương trình.

Đây là một ví dụ khác về hàm:

// function example

#include <iostream.h>

The first result is 5

The second result is 5

The third result is 2

The fourth result is 6

int subtraction (int a, int b)

{

int r;