Chương trình có sử dụng hàm, biến toàn cục, biến cục bộ.doc.DOC

Chương trình có sử dụng hàm, biến toàn cục, biến cục bộ

Phần I mở đầu

Trong giai đoạn hiện nay, giai đoạn mà nền công nghệ thông tin chiếm một vị trí hết sức quan trọng Mọi quốc gia trên thế giới đều cố gắng nỗ lực vào, và phấn đấu phát triển mạnh lĩnh vực công nghệ thông tin Một trong những công cụ tiếp cận nhanh nhất đó là tin học.

Đã qua rồi, thời mà cha ông ta phải làm và ghi nhớ mọi việc bằng những phơng tiện thô sơ Để tính toán họ đều phải bắt đầu bằng tay và tính toán một cách chi tiết Còn ngày nay - Thời đại của công nghệ thông tin - Bạn không cần phải làm nh vậy nữa Bạn chỉ cần lập ra một chơng trình rồi sử dụng nó Nó tiện ích và thuận lợi hơn rất nhiều Nó không hạn chế về khối lợng, con số Thậm chí trong một giây nó có thể giải quyết hàng vạn bài toán phức tạp vv…Do đó tốc độ làm việc và năng suấtDo đó tốc độ làm việc và năng suất tăng lên rất nhiều Lợi ích rất lớn.

Để nó có thể làm việc và hoạt động đợc thì chúng ta cần phải lập trình, mà muốn lập trình thì cần phải có ngôn ngữ lập trình Có rất nhiều ngôn ngữ lập trình nh Pascal, Cobol, C++ vv…Do đó tốc độ làm việc và năng suất Mỗi ngôn ngữ lập trình có một chức năng riêng, một thế mạnh riêng, trong đó ngôn ngữ lập trình C++ rất hay dùng và nó có thế mạnh về quá trình can thiệp sâu vào máy tính Nó là điều mà mọi kỹ s lập trình đều cần phải biết đến, là vấn đề rất quan trọng trong quá trình tiếp cận với máy tính.

Những vấn đề trong ngôn ngữ lập trình C++ rất đáng phải quan tâm và có rất nhiều vấn đề, nhng ở đề án này chúng ta chỉ nghiên cứu 3 vấn đề cơ bản nhất đó là:

Chơng I: Hàm.

Chơng II: Biến toàn cục, biến cục bộ.

Chơng III: Chơng trình có sử dụng hàm, biến toàn cục, biến cục bộ.

Trong mỗi chơng sẽ có những vấn đề nhỏ, cụ thể cần nghiên cứu sẽ đợc thể hiện trong phần nội dung.

Đề án của em đợc hoàn thành dới sự hớng dẫn giúp đỡ của thầy TS Đặng Quế Vinh và những tài liệu về bài giảng của thầy cũng nh một số tài liệu khác Một lần nữa em xin cảm ơn thầy.

Phần II Nội dung.

Nội dung chính bao gồm: Hàm, biến toàn cục, biến cục bộ.

Chơng I: Hàm.

Chơng trình con: Chơng trình đợc viết theo những quy tắc đặc biệt để có thể đợc gọi thực hiện bằng một chơng trình khác Chơng trình chứa lời gọi thực hiện chơng trình con đợc gọi là chơng trình chính.

Việc viết và sử dụng những chơng trình con cho phép tiết kiệm công sức của ng-ời viết chơng trình rất nhiều Trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình bậc cao chơng trình con đợc chia làm 2 loại là thủ tục( x, thủ tục) và hàm(x, hàm).

I Định nghĩa hàm.

Hàm là một chơng trình con tính một giá trị và trả lại giá trị ấy thông qua tên hàm

Hàm chia thành 2 loại là hàm chuẩn và hàm tự định nghĩa còn gọi là hàm do ng -ời sử dụng định nghĩa.

- Hàm chuẩn là những hàm có sẵn trong ngôn ngữ lập trình Lập trình viên có thể sử dụng các hàm chuẩn mà không phải định nghĩa lại các hàm đó Hầu hết các hàm toán học thông dụng đều là các hàm chuẩn trong các ngôn ngữ lập trình Tập hợp các hàm chuẩn tạo thành th viện hàm chuẩn của ngôn ngữ lập trình th viện hàm chuẩn là thành phần rất quan trọng của mỗi ngôn ngữ lập trình Nó làm cho việc lập trình đợc dễ dàng hơn và làm cho khả năng của ngôn ngữ lập trình tăng lên rất nhiều.

- Hàm tự định nghĩa: Là những hàm không có sẵn trong th viện hàm chuẩn của ngôn ngữ lập trình Muốn sử dụng những hàm này ngời sử dụng phải tạo ra nó Vì vậy những hàm này mới có tên là hàm do ngời dùng định nghĩa Việc tạo ra và sử dụng những hàm tự định nghĩa làm cho chơng trình ngắn gọn hơn, sáng sủa hơn và cho phép tiết kiệm công sức của lập trình viên.

Có thể coi hàm là một phép toán do ngời dùng xác định Nói chung hàm đợc biểu thị bởi một tên gọi chứ không phải là một toán tử Các toán hạng của hàm, đợc gọi là các đối của nó, đợc xác định trong danh sách đối phân cách nhau bởi dấu phẩy và đợc bao trong dấu ngoặc tròn Kết quả của hàm thờng đợc coi là kiểu cho lại của nó Hàm không cho lại giá trị nào có kiểu cho lại là Void Các hành động thực tại mà một hàm thực hiện đợc xác định trong thân hàm Thân hàm đợc bao trong ngoặc nhọn( "{ }" ) và đôi khi còn đợc coi là một khối.

Trong C++ có 2 cách định nghĩa hàm:

Định nghĩa hàm sau hàm main( ) và định nghĩa hàm trớc hàm main() Tuy nhiêncách định nghĩa hàm trớc hàm main( ) ngăn gọn hơn và hay dùng hơn cho nên ở

đây ta nghiên cứu kỹ về chúng.

Việc định nghĩa một hàm theo mẫu sau:

TĐK(từ định kiểu) : int, char;

TĐK tên hàm( TĐK1 tham số 1 [, TĐK2 tham_số 2 ]…Do đó tốc độ làm việc và năng suất)

TĐK(*) xác định kiểu của hàm, tức là xác định kiểu của giá trị đợc trả lại thông qua tên hàm.

Các tham số có trong ngoặc tròn ( ) đi sau tên hàm đợc gọi là các tham số hình thức Toàn bộ các tham số trong ngoặc ( ) gọi là danh sách tham số hình thức Danh sách này gồm 1 hay nhiều tham số, tham số nọ cách tham số kia dấu phẩy Danh sách tham số hình thức kết thúc bởi dấu ngoặc, sau đó không có dấu chấm phẩy.

*Phần khai báo của hàm:

Dùng để khai báo các biến đợc dùng trong hàm này Các biến đợc khai báo trong hàm chỉ có ý nghĩa trong hàm này nên đợc gọi là các biến cục bộ( địa phơng) Việc sử dụng các biến cục bộ trong chơng trình khác hoặc chơng trình chính là không hợp lệ.

Một hàm đợc tính bất kỳ khi nào toán tử gọi( "( )") đợc áp dụng vào tên của hàm Nếu hàm cần có các đối thì các đối này, còn đợc gọi là các đối thực tại, sẽ đợc đặt vào bên trong toán tử gọi Mỗi đối đợc phân cách bởi một dấu phẩy Nó còn đợc gọi là truyền đối cho hàm.

*Thân hàm:

Giống nh phần thân chơng trình của một chơng trình thông thờng Tuy nhiên sau khi tính xong giá trị hàm thì trong thân hàm thờng có câu lệnh return để trả lại giá trị vừa tính đợc trong thân hàm cho tên hàm.

Nó có dạng:

Return Biểu thức; hoặc Return( biểu thức).

Câu lệnh này có tác dụng trả cho tên hàm giá trị của biểu thức có trong câu lệnh này Câu lệnh return kết thúc việc thực hiện các câu lệnh trong thân hàm và trả điều kiện về chỗ đã gọi hàm trong chơng trình chính Tuy nhiên câu lệnh return là không bắt buộc phải có.

Hàm trả lại giá trị qua tên hàm nên hàm có thể đợc dùng là một toán hạng trong biểu thức.

Trong C++ chỉ có một loại chơng trình con đó là hàm Mỗi chơng trình

Trong C++ phải có ít nhất một hàm main( ) Hàm trong C++ không nhất thiết phải có tham số, trả lại giá trị( đó là kiểu void) Trong chơng trình nguồn hàm có thể là một toán hạng trong biểu thức hoặc có thể đứng một mình nh một câu lệnh đơn độc.

Trong chơng trình này dòng(1) có chứa lời gọi hàm là BINH_PHUONG(m) ở đây m đợc gọi là tham số thực sự gặp lời gọi này máy sẽ thực hiện hàm BINH_PHUONG mà ta đã khai báo ở trên.

II.Sử dụng hàm.

Muốn sử dụng hàm ta phải viết lời gọi hàm Lời gọi hàm có dạng sau: Tên hàm( [ Danh sách tham số thực sự] )

Danh sách tham số thực sự bao gồm một hay một số tham số thực sự cách nhau bởi dấu phẩy Danh sách tham số thực sự có thể là một hàm, một biến hoặc một biểu thức Danh sách tham số thực sự là tuỳ chọn Số tham số thực sự trong danh sách tham số thực sự phải bằng số tham số hình thức trong danh sách tham số hình thức Kiểu của tham số thực sự phải phù hợp với kiểu của tham số hình thức tơng ứng.

Một lời gọi hàm có thể làm cho 1 hay 2 điều xuất hiện Nếu hàm đã đợc khai báo là inline thì thân của hàm đợc mở rộng tại điểm gọi nó trong lúc dịch, ngoài ra hàm sẽ đợc gọi trong lúc chạy Một lời gọi hàm làm cho điều khiển của chơng trình đợc chuyển cho hàm đợc gọi, việc thực hiện của hàm đang chạy lúc đó bị tạm ngừng Khi tính toán của hàm đợc gọi đã hoàn tất thì hàm bị ngừng sẽ lấy lại hoạt động tại điểm sau lời gọi Việc gọi hàm đợc quản lý trong chồng khi chạy của ch-ơng trình Nếu một hàm không đợc khai báo trong chch-ơng trình trớc khi dùng nó thì sẽ có lỗi khi dịch.

Hàm chỉ đợc định nghĩa một lần trong chơng trình Về cơ bản định nghĩa hàm trong tệp văn bản riêng của nó hay trong tệp văn bản có chứa nó và các hàm có liên quan khác Một hàm thờng đợc dùng trong các tệp khác tệp chứa định nghĩa của nó Do đó cần có phơng pháp phụ để khai báo hàm.

Khai báo hàm bao gồm kiểu cho lại của hàm, tên hàm và danh sách đối.

III.Truyền tham số cho hàm.

Khi gặp lời gọi hàm trong chơng trình chính thì quá trình thực hiện hàm bắt đầu Quá trình này gồm các công việc sau:

- Máy tạm thời rời khỏi chơng trình chính, cấp phát bộ nhớ cho các tham số hình thức và các biến cục bộ.

- Gán các giá trị của tham số thực sự cho các tham số hình thức tơng ứng.

- Lần lợt thực hiện các câu lệnh trong thân hàm Nếu gặp câu lệnh return hoặc gặp dấu “}” thì máy sẽ xoá các tham số hình thức hoặc các biến cục bộ quay về ch-ơng trình chính ở chỗ có lời gọi hàm Nếu thoát khỏi hàm bằng câu lệnh Return thì giá trị biểu thức có trong câu lệnh này sẽ đợc gán cho tên hàm.

Khi gặp lời gọi hàm thì giá trị tham số thực sự sẽ đợc gán cho tham số hình thức tơng ứng, mọi tính toán trong thân hàm sẽ đợc thực hiện trên các tham số hình thức Khi thoát khỏi hàm máy sẽ xoá các tham số hình thức và các biến cục bộ, nh

vậy những thay đổi đối với các tham số hình thức không thể đợc truyền về chơng trình chính thông qua tham số thực sự tơng ứng.

Vậy làm thế nào để trong chơng trình con có thể thay đổi giá trị các biến có trong chơng trình chính?

Ngời ta dùng con trỏ làm tham số hình thức để giải quyết vấn đề này Khi đó ngời ta truyền cho chơng trình con địa chỉ của biến trớc và sau lời gọi hàm( tức là trớc và sau khi thực hiện hàm địa chỉ này không thay đổi, hoàn toàn phù hợp với các giả định của C++ Tuy nhiên trong quá trình thực hiện hàm thì giá trị chứa trong địa chỉ đó có thể bị thay đổi, giá trị này đợc giữ nguyên khi thoát khỏi hàm Đây là ph-ơng pháp truyền giá trị từ chph-ơng trình con về chph-ơng trình chính.

VD: Truyền giá trị từ chơng trình con về chơng trình chính // Chuong trinh co ham tinh tong n so.

cout<<"\n tong vecto a="<<TONG(a,4);//in so 10

cout<<"\n tong vecto b="<<TONG(&b[0],6); //in ra so 10 getch();

IV Sử dụng hàm trong nhiều ch ơng trình khác.

Giả sử có một tệp gọi là: DVVECTERE.CPP Chứa các hàm sau:

Float TONG VTF( float * vecter, int n); Float TICH VTF ( float * vecter, int n); Void NHAP VTF ( float * vecter, int n); Void IN VTF ( float * vecter, int n);

V Danh sách đối của hàm.

Các hàm khác nhau của một chơng trình có thể thâm nhập chung vào các giá trị với nhau theo 2 phơng pháp Một phơng pháp là dùng biến toàn cục trong chơng trìnhl; Phơng pháp thứ hai là dùng danh sách đối hình thức.

Danh sách đối đa ra một phơng pháp khác để thâm nhập chung vào các giá trị giữa một hàm và chơng trình chung Danh sách đối cùng với kiểu cho lại của hàm xác định ra giao diện chung của hàm Một hàm khép kín có thể đợc dùng qua nhiều chơng trình, nó không nhất thiết bị giới hạn vào một ứng dụng riêng Nếu bỏ bớt đi một đối hay truyền cho một đối kiểu sai sẽ gây ra lỗi Khả năng lỗi trong truyền đối tăng lên theo kích cỡ của danh sách đối, dùng tối đa là 8 đối.

*Cú pháp danh sách.

Không đợc phép bỏ thiếu danh sách đối của hàm Một hàm không có đối có thể đợc biểu thị hoặc bằng danh sách đối rỗng hoặc bằng danh sách đối chỉ chứa một từ khoá void.

//Khai báo tơng đơng int fork();

int fork( void);

Danh sách đối còn đợc gọi là dấu hiệu của hàm bởi vì nó thờng đợc dùng để phân biệt một thể nghiệm của hàm này với hàm khác Tên và dấu hiệu một hàm xác định duy nhất nó.

Dấu hiệu bao gồm một danh sách các kiểu đối phân cách nhau bởi dấu phẩy Không có hai tên đối nào xuất hiện trong dấu hiệu đợc phép trùng nhau Tên đối cho phép đối đó đợc thâm nhập từ trong thân của hàm Do đó tên đối không cần viết trong khai báo hàm.

*Truyền đối.

Danh sách đối của hàm mô tả cho các đối hình thức Mỗi đối hình thức đợc cấp bộ nhớ bên trong vùng nhớ của hàm Các biểu thức nằm giữa 2 dâu ngoặc tròn của lời gọi hàm đợc gọi là các đối thực tại của lời gọi Việc truyền đối vậy là một tiến trình khởi đầu cho vùng nhớ của các đối hình thức theo các đối thực tại.

Với truyền theo giá trị, hàm không bao giờ thâm nhập vào các đối thực tại của lời gọi, nội dung của đối thực tại không bị thay đổi Có 2 phơng án truyền theo giá trị

Thứ nhất là đối hình thức đợc khai báo là con trỏ Void pswap( int * x, int * y)

Thứ 2 để truyền theo giá trị là khai báo đối hình thức có kiểu tham khảo Void rswap( int &x, int &y)

Tham chiếu là một bí danh của một vùng nhớ đợc cấp phát cho một biến nào đó Một tham biến có thể là một biến tham số hình thức của hàm hay dùng làm một giá trị trả về của hàm.

*Tham chiếu tới một biến VD: int n;

int &p=n;

Dấu & xác định p là một biến tham chiếu, còn dấu "=" và tên biến n để xác định vùng nhớ mà p tham chiếu tới.

Về bản chất tham chiêu và tham trỏ giống nhau vì cùng chỉ đến đối tợng có địa chỉ, cùng đợc cấp phát địa chỉ khi khai báo, nhng cách sử dụng chúng thì khác nhau Khi nói đến tham chiếu "&p" ta phải gắn nó với một biến nào đó đã khai báo qua "&p=n", trong khi đó khai báo con trỏ "*p" không nhất thiết phải khởi tạo giá trị cho nó Sau khi khởi tạo cho tham chiếu gắn với một biến nào đó rồi thì ta không thể thay đổi để gắn tham chiếu với một biến khác, do vậy để truy nhập đến vùng nhớ tơng ứng với một biến chúng ta có thể sử dụng hoặc là tên biến hoặc là tên

Không thể gắn một tham chiếu với một hằng số trừ trờng hợp có từ khoá const đứng trớc khai báo tham chiếu.

Const int &p=3; *Hằng tham chiếu.

Hằng tham chiếu đợc khai báo nh sau: Int n=5;

Const int &x=n;

Cũng giống nh biến, hằng tham chiếu đến một biến hoặc một hằng Int n=5;

Const int &x=n;

Const int &y=100;

Hằng tham chiếu không đợc phép thay đổi giá trị của vùng nhớ mà nó tham chiếu Hằng tham chiếu thờng đợc sử dụng làm đối của hàm để cho phép hàm sử dụng giá trị của các tham số trong lời gọi hàm.

*Truyền tham số cho hàm bằng tham chiếu.

Nếu đối là biến hoặc hằng tham chiếu kiểu K thì tham số ( trong lời gọi hàm) phải là biến hoặc phần tử mảng kiểu K.

#include<iostream.h>#include<conio.h>

/*Ham swap1 duoc goi voi cac tham so duoc truyen theo tham tri*/void swap1(int x, int y)

/*Ham swap2 thuc hien viec truyen tham so bang tham tro*/void swap2(int *x, int *y)

/*Ham swap3 thuc hien viec truyen tham so bang tham chieu*/void swap3(int &x, int &y)

cout<<"Sau khi goi ham swap2:\n";

ket qua se la:

Truoc khi goi swap1:

Trong chơng trình trên ta truyền tham số a,b cho hàm swap1() theo tham trị nên giá trị của chúng trớc và sau khi gọi hàm là không thay đổi Hàm swap2( ) thay vì truyền trực tiếp giá trị 2 biến a,b ngời ta truyền địa chỉ của chúng rồi thông qua các địa chỉ này để xác định giá trị biến, bằng cách đó giá trị của 2 biến a,b sẽ hoán đổi cho nhau sau lời gọi hàm Hàm swap3( )đa ra giải pháp sử dụng tham chiếu, các tham số hình thức của hàm swap3( ) bây giờ là các tham chiếu đến các tham số thực đợc truyền cho hàm Nhờ vậy mà giá trị của 2 tham số thực a và b có thể hoán đổi đợc cho nhau.

*Giá trị trả về của hàm là tham chiếu Định nghĩa của hàm có dạng:

<type> & fct(…Do đó tốc độ làm việc và năng suất ) { …Do đó tốc độ làm việc và năng suất

return< biến có phạm vi toàn cục>; }

Biểu thức đợc trả lại trong câu lệnh return phải là tên của một biến xác định từ bên ngoài hàm Vì nếu là biến cục bộ thì nó sẽ bị mất đi khi kết thúc thực hiện hàm Khi trả về của hàm là tham chiếu ta có thể gặp vế trái là một lời gọi hàm chứ không phải là tên một biến.

#include<conio.h>

Thông thờng số tham số trong lời gọi hàm sẽ bằng số đối của hàm Mỗi đối sẽ đ-ợc khởi gán giá trị theo tham số tơng ứng của nó C++ cho phép tạo giá trị mặc định cho các đối Các đối này có thể có hoặc không có tham số trong lời gọi hàm Khi không có tham số tơng ứng đối đợc khởi gán bởi giá trị mặc định.

Sử dụng hàm có đối mặc định: Lời gọi hàm cần viết theo quy định sau:

Các tham số thiếu vắng trong lời gọi hàm phải tơng ứng với các đối mặc định cuối cùng, nghĩa là đã dùng giá trị mặc định cho một đối thì cũng phải sử dụng giá trị mặc định cho các đối còn lại.

Để khắc phục nhợc điểm của hàm là làm chậm tốc độ chơng trình do phải thực hiện một số thao tác có tính thủ tục mỗi khi gọi hàm Ngời ta dùng hàm trực tuyến.

Để biến một hàm thành trực tuyến ta viết thêm từ khoá inline vào trớc nguyên mẫu hàm Nếu không dùng nguyên mẫu thì viết từ khoá này trớc dòng đầu tiên của định nghĩa hàm.

VD:

Inline float f( int n, float x); Float f(int n, float x)

Chơng trình tính chu vi, diện tích của hình chữ nhật( Không khai báo nguyên mẫu khi đó hàm tính phải đặt trên hàm main).

cout<<"\n Hinh chu nhat thu"<<i<<":";

cout<<"\n do dai 2 canh="<<x[i]<<"va"<<y[i]; cout<<"\n Dien tich="<<dt[i];

cout<<"\n Chu vi="<<cv[i]; }

getch();}