Nêu cách xây dựng các hàm trong C++, minh họa và hướng dẫn người sử dụng các hàm trước khi dùng.

Luận văn : Nêu cách xây dựng các hàm trong C++, minh họa và hướng dẫn người sử dụng các hàm trước khi dùng.

Lời nói đầu Cho đến nay, có rất nhiều ngôn ngữ lập trình đợc sử dụng để thiết kế các chơng trình máy tính Trong đó, C++ là một ngôn ngữ đợc sử dụng nhiều nhất trong việc thiết kế các chơng trình ứng dụng cũng nh thiết kế phần mềm hệ thống Tuy nhiên, trong C++ việc xây dựng hàm trong th viện là công việc khó khăn đối với ngời lập trình Do đó, em chọn đề tài "Nêu cách xây dựng các hàm trong C++,minh hoạ và h-ớng dẫn ngời sử dụng các hàm trớc khi dùng" nhằm tạo lập một th viện các hàm và ứng dụng các hàm trong việc xử lý

Nội dung đề tài gồm ba ch ơng:

Chơng I - Giới thiệu về các hàm trong C++

Chơng II - Khai báo và định nghĩa hàm

Chơng III - Tham số trong gọi hàm và phạm vi của đối tợng

Chơng IV - Chơng trình xây dựng hàm

Chơng V - Hỡng dẫn sử dụng hàm cho ngời dùng

Mục đích chủ yếu của em trong đề tài này là học tập, nghiên cứu và đa ra các ý t-ởng giải thuật của mình Do đó phần ứng dụng các hàm chỉ áp dụng đối với các hàm

đã đợc xây dựng ở trong th viên hàm

Do hạn chế về trình độ, thời gian thực hiện đề tài trên do đó không tránh khỏi những thiếu sót Em mong đợc sự góp ý của các Thày, các Cô và các bạn sinh viên

Chơng I

Khái quát về các hàm trong trong C++

1.1 Tổng quan về chơng trình con

Các chơng trình con cho phép lập trình viên mô đun hoá chơng trình Nói chung , các biến định nghĩa trong chơng trình con là các biến cục bộ , chúng chỉ đợc biết

trong bản thân chơng trình con tại đó chúng đợc định nghĩa Hỗu hết chơng trình con

đều có tham số Các tham số cung cấp thông tin truyền giữa các chơng trình con Các tham số của chơng trinhg con nói chung cũng đợc xem nh các biến cục bộ

1.2 Các Mô đun chơng trình trong C++

Các Môđun trong C++ đợc gọi là hàm Chúng ta sẽ bàn đến cả hai laọi hàm trên trong chơng này Các hàm chuẩn trong th viện cảu C++ cung cấp rấy nhiều các thao tác tính toán ,thao tác trên xâu ký tự,thao tác ký tự ,vào/ra và nhiều thao tác thông dụng khác Chúng làm cho công việc của lập trình viên dễ dàng hơn vì các hàm này

đa ra rất nhiều khả năngcho các lập trình viên.Mặc dù các hàm trong th viện chuẩn không phải là một phần trong ngôn ngữ lập trình C++,theo chuẩn ANSI C++ chúng hàm không thay đổi trong các chơng trình dịch C++ khác nhau

Lập trình viên có thể viết các hàm thao tác các công việc xác định dùng tại nhiều nơi trong chơng trình Các hàm loại này đôi khi còn đợc gọi là “Hàm ngời dùng định nghĩa” Các câu lệnh cài đặt cụ thể hàm này chỉ phải viết một lần ,chúng đợc ẩn bên trong và có thể dùng lại nhiều lần

1.3 Giới thiệu th viện các hàm toán học

Th viện các hàm toán học cho phép lập trình viên thực hiện các thao tác toán học cơ bản Một vài hàm trong th viện các hàm toán học của C++ đợc tổng kết trong bảng(1) Chúng ta sẽ sử dụng th viện các hàm toán học ở đây để giới thiệu các khái niệm hàm

Vi dụ:

Ta sử dụng hàm nh sau:

char *dkt1,*dkt2;

cout<<"\n Nhap day ky tu 1 :";

cin.get(dkt1 , 24);

cin.ignore();

cout<<"\n Nhap day ky tu 2 :";

cin.get(dkt2 , 24);

Bảng các hàm thờng dùng trong th viện chuẩn

Chơng ii

2.1 Một số ví dụ

Mỗi chơng trình đều có một hàm chính main() Hàm này gọi các hàm khi để thực hiện công việc của chơng trình

#include<stdio.h>

int square(int);

void main()

{

int i;

for (i=1;i<=10;i++)

cout<<” “,square(I);

cin>>square;

}

int square(int x);

{

int y;

y=x*x;

return y;

}

2.2 Tổng quan về chơng trình con

Khuân dạng của phần cài đặt hàm có dạng

{kiểu – giá trị – trả về} tên hàm {

Các khai báo ………

Các câu lệnh }

Trong đó ,tên hàm là bất kỳ tên hợp lệ nào ,kiểu – giá tri – trả về là kiểu dữ liệu của kết quả trả lại cho hàm gọi nó.Khác với Pascal ,C++ không cho phép trả về giá trị là một biến mảng , còn mọi kiểu dữ liệu hợp lệ khác đều có thể sử dụng để mô tả kiểu giá trị trả về cho hàm Kiểu giá trị trả về là void thì hàm không trả lại giá trị nào cả

Nếu không xác đin hịnh kiểu giá trị trả về thì trìmh biên dịch sẽ ngầm định coi đó

là int Danh sách tham số mô tả kiểu dữ kiệu cùng thứ tự của các tham số hàm nhận

đợc khi nó đợc gọi Tơng ứng với mỗi tham số có một tham số hình thức cùng với kiểu tơng ứng Các tham số hình thức phân cách nhau bằng dấu phẩy “,” Cũng nh kiểu giá trị trả về , C++ không đa ra hạn chế gì về kiểu giá trị của tham số Nó có thể

là kiểu dữ liệu cơ sở hay kiểu dữ liệu có cấu trúc , có thể khai báo trực tiếp các tham

số với kiểu có cấu trúc trong định nghĩa của hàm Nếu hàm không nhận tham số nào cả ,danh- sách –tham so là void Kiểu của từng tham số cần ghi rõ ra , nếu không ghi kiểu , trình biên dịch sẽ ngầm hiểu là kiểu int

2.3 Hàm nguyên mẫu

Một trong những đặc trng quan trọng của ANSI C++ là hàm nguyên mẫu Hàm nguyên mâu thông báo cho chơng trình biên dịch biết kiểu dữ liệu hàm trả lại, số lợng , kiểu và thứ tự của các tham số chuyền cho hàm Chơng trình biên dịch dùng hàm nguyên mẫu để kiểm tra các lời gọi hàm Các phiên bản trớc đấy không thực hiện quá trình kiểm tra này nên có thể xẩy ra nhiều lỗi thự hiện ứng dụng rất khó phát hiện

2.4 Các tệp tiêu đề

Mỗi một th viện chuẩn tơng ứng có một tệp tiêu đề chứa các khai báo của tất cả các hàm trong th viện này cùng với các định nghĩa các kiểu dữ liệu khác nhau , các hằng dùng trong các hàm đó , liệt kê các tệp tiêu đề có thể dùng trong chơng trình Khái niệm macro dùng trong bảng sẽ đợc mô tả chi tiết trong phần tiền xử lý Một trong những khó khăn lớn nhất khi mới học ngôn ngữ C++ là không biết cách sử dụng các hàm th viện chuẩn trong C++ Có rất nhiều cách để vợt qua khó khăn này Thứ nhất là đọc các tài liệu vè ngôn ngữ Tuy nhiên theo kinh nghiệm , việc sử dụng các công cụ trợ gúp đi kèm các chơng trình dịch tỏ ra hiệu quả hơn nhiều Để thực hiện điều này có hai cách :

Nếu biết tên hàm : Trong màm hình soạn thảo của chơng trình biên dịch C++ ta

đánh vào tên hàm cần tra cứu, màn hình trợ giúp của C++ sẽ cho ta biết các thông tin liên quan liên quan đến hàm nh là : Các tệp tiêu đề cần gộp vào qua chỉ thị tiền xử lý

#include khi sử dụng hàm , dạng khai báo của hàm ,và thậm chỉ còn có thể có những chơng trình ví dụ rất thú vị về hàm cần tra cứu

Tìm hiểu nội dung một tệp tiêu đề :Trong trờng hợp này màn hình trợ giúp hiển thị cho ta danh sách các hàm , hằng , biến khai báo bên trong tệp tiêu đề Việc tra cứu các hàm ,hằng ,biến đợc thực hiện bằng việc di chuyển vệt sáng trên màn hình trợ giúp và ấn Enter để xem

Bảng các tệp tiêu đề của các th viện chuẩn

<asset.h> Các macro và thông tin trợ giúp lập trình debbug

<ctype.h> Các hàm nguyên mâu và các hàm kiểm tra thuộc tính ký tự

<errno.h> Các macro biểu thi thông tin về lỗi

<float.h> Các giới hàn về số dấu phẩy động của hệ thống

<limits.h> Các giới hạn của hệ thống

<locale.h> Các hàm và các thôngc tin liên quan đến việc thay đổi ngôn ngữ

và mã nớc

<math.h> Các hàm nguyên mẫu của các hàm th viện toán học

<stdio.h> Các hàm nguyên mẫu và các thông tin của th viện hàm vào /ra

chuẩn

<stdlib.h> Các hàm nguyên mẫu và các thông tin liên quan của các hàm

chuyển kiểu

<string.h> Các hàm nguyên mẫu của hàm xử lý xâu

<time.h> Các hàm gnuyên mẫu và kiểu dữ liệu cho thao tác thời gian

Chơng III

3.1 Một số khái niệm

Tham số hình thức:Khái niệm này chỉ đến các tham số đợc khai báo trong phần danh sách tham số trong định nghĩa hàm Ta gọi đây là tham số hình thức vì thực tế

chúng chỉ đóng vai trò “ ngời đại diện ”cho các tham số thực trong các lời gọi hàm Mỗi tham số hình thức sẽ tơng ứng đại diện cho các tham số thực Kiểu dữ liệu của tham số sẽ quyết định kiểu giá trị cho tham số thực tơng ứng

Tham số thực: Khái niệm này chỉ đến các thông tin đợc truyền cho hàm trong cac

lời gọi hàm Mỗi tham số thực tơng ứng với một tham số hình thức

Liên quan đến việc truyền thông tin cho hàm,ta phân biệt : truyền theo trị và

truyền theo tham biến Khi các tham số đợc truyền theo trị , một bản sao giá trị của

tham số thực đợc tạo ra và gán cho các tham số hình thức cảu hàm Vì vậy mọi sự thay đổi trong hàm trên bản sao sẽ không ảnh hởng đến giá trị ban đầu của biến nằm trong hàm gọi Khi tham số đợc truyền theo tham biến , hàm gọi sẽ truyền trực tiếp tham số đó cho àhm đực gọi Trong trờng hợp này tham số hình thức và tham số thực

là một Nh vậy ,nếu bên trong hàm bị gọi có thay đổi đến tham số hình thức thì những thay đổi đó cũng có tác dụng trên các tham số thực tơng ứng Điều này đôi khi dẫn đến ảnh hớng hiệu ứng phụ

3.2 Tham số hình thức của hàm là con trỏ

Khi tham số hình thức của hàm là con trỏ thì tham số thực tơng ứng phải là một

địa chỉ , có thể là địa chỉ của một biến hoặc tên cảu một biến mảng Khi truyền địa chỉ của biến cho hàm ngời ta có thể tuỳ thích thay đổi giá trị của biến với việc kahi báo tham số hình thức nh một mảng : thứ nhất tiết kiệm đợc thời gian sao chép số liệu , thứ hai có thể thay đổi gia trị cảu các phần tử trong biến mảng đợc truyền vào

3.3 Cấp lu trữ và phạm vi caqủ các đối tợng

Ta biết rầng mỗi đối tợng sử dụng trong một chơng trình cần phải có các khai báo Các khai báo cáo thể đợc đặt ở ngoài tất cả các hàm hoặc ở bên trong một hàm nào

đó Các khai báo đặt ở các vị trí khác nhau làm cho đối tợng đợc khai báo có các tính chất khác nhau Sự khác nahu đó thể hiện ở phạm vi sử dụng , thời gian tồn tại và cấp

lu trữ

Phạm vi cảu một đối tợng là phần chơng trình mà đối tợng còn đợc nhìn thấy có thể sử dụng bởi phần chơng trình đó Phạm vi có thể là trong một khối lẹnh , một hàm hoặc một tệp nguồn hoặc thể chơng trình

Một số đối tợng có thời gain tồn tại rất ngắn , một số thì liên tục đợc tạo ra rồi xoá đị, một số khác tồn tại trong suốt thời gian thực hiện chơng trình Sau khi một đối

tợng đã đợc khai báo máy tính sẽ cung cấp cho biến hoặc hàm vùng nhớ thờng trực hay động trong thời gian thực hiện chơng chình Nh vậy , một đối tợng có thể có thời gian tồn tại lâu dài hay tạm thời

Cấp lu trữ của đối tợng đợc xác định dựa theo vùng bộ nhớ đợc cấp phát Các đối tợng đợc cấp phát bộ nhớ thờng trực thì có cấp lu trữ cố định Thuộc loại này bao gồm các hàm và các biến kahi báo bên ngoài các hàm Bên cạnh đó cũng có một số biến cục bộ có thuộc tính này , chúng ta sẽ xem xét vấn đề này sau Các đói t ợng có cấp lu trữ cố định tồn tại ngay khi chơng trình bắt đàu thực hiện Đối với biến hàm , tên của hàm cũng tồn tại ngay khi chơng trình bắt đầu thực hiện Tuy nhiên , mặc dù biến và tên hàm tồn tại ngay khi bắt đầu chơng trình nhng không có nghĩa là đối tợng này có thể dùng bất cứ đâu trong chơng trình

Các biến cáp lu trữ động đợc tạo ra khi vào khối mà chúng đợc khai báo , chúng tồn tại khi điều khiển còn đang trong khối đó và chúng sẽ bị xáo quyền điều khiển thoát ra khỏi khối

Phạm vi và thời gian tồn tại và cấp lu trữ của một đối tợng đợc xác định bằng cách tổ hợp các từ khoá chỉ dịng cấp lu trữ với các khai báo cùng vị trí bên trong hay bên ngoài hàm hay một khối lệnh

Ngôn ngữ C++ cung cấp 4 từ kháo sau : auto, extern,static, register để chỉ định phạm vi và thời gian tồn tại của các biến Chúng có thể chia thành hai những theo thời gian tồn tại hay phạm vi

3.4 con trỏ hàm

Mặc dù một hàm không phải là một biến nhng nó vẫn chiếm vị trí trong bộ nhớ

và ta có thể gán vị trí của nó cho một laọi biến con trỏ Con trỏ này trỏ đến điểm xâm nhập vào hàm ta gọi đay alf con trỏ hàm Con trỏ hàm có thể sử dụng thay cho tên hàm và việc sử dụng con trỏ cho phép các hàm cũng đợc truyền nh là tham số cho các hàm khác

Để hiểu đợc các con trỏ hàm làm việc nh thế nào , ta cần hiểu một chút về cách biên dịch và gọi một hàm Khi biên dịch hàm , trình biên dịch chuyển chơng trình nguồn sang dạng mã máy và thiét lập một điểm xâm nhập vào hàm Khi có lời gọi thực hiện hàm, máy tính sẽ thực hiện một chỉ thị call chuyển điều khiển đến điểm xâm nhập này Trong trờng hợp gọi hàm bằng tên hàm thì điểm xam nhập này là trị tức thời , cách gọi hàm này gọi là cách gọi hàm trực tiếp Trái lại , khi gọi hàm gián

tiếp thông qua một biến con trỏ thì biến trỏ đó pahỉ trỏ tới chỉ thị mã máy đầu tiên của hàm đó Cách gọi hàm thông qua biến trỏ hàm gọi là cách gọi hàm gián tiếp

Cách khai báo bién con trỏ:

[kiểu_giá_trị] (*tên_biến_trỏ_hàm) ([danh_sách_tham_số]);

3.5 Đệ qui

Các chơng trình đã xét đều có chung cấu trúc phân cấp giữa hai hàm gọi và hàm

bị gọi Tuy nhiên trong một số bài toán , việc gọi hàm ngay chính nó rất hữu dụng

Có thể định nghĩa hàm đệ qui là hàm sẽ gọi đến chính nó trực tiếp hay gián tiép

thông qua các hàm khác Vấn đề đệ qui lad một vấn đề rất phức tạp, vì vậy trong phần này chỉ giới thiệu những khía cạnh cùng với những ví dụ đơn giản nhất của vấn đề đệ qui Trớc tiên ta xem xét khái niệm đệ qui , sau đó kiểm tra trên một vài chơng rtình

có chứacác hàm đệ qui Cách tiến hành giải một bài toán đệ qui nhìn chung có những

điểm chung sau :

Hàm đệ qui thực ra chỉ giải bài toán trong trờng hợp đơn giản nhất hay còn gọi là trờng hợp cơ sở Khi hàm đệ qui đợc gọi trong trờng hợp cơ sở , hàm chỉ cần trả lại kết quả Nếu hàm đợc gọi trong các trờng hợp phức tạp hơn , hàm đệ qui sẽ chia công việc cần giải quyết thành hai phần Một phần hàm biết cách giải quyết nh thế nào , còn phần kia vẫn không biết cách giải quyết nh thế nào tuy nhiên để đợc gọi là

có khả năng đề qui , phần sau phải giống với bài toán ban đầu nhng đơn giản hơn hay nhỏ hơn bài toán ban đầu Bởi vì bài toán mới giống nh bài toán ban đầu nên hàm sẽ thực hiện gọi chính nó để giải quyết coong việc đơn giản này - đây chính là lời gọi đệ qui hay còn gọi là một bớc đệ qui Để đảm bảo việc đệ qui có kết thúc , mỗi một lần gọi đệ qui thì bài toán phải đảm bảo dơn giản và các bớc đệ qui này còn thực hiện

tiếp cho đến khi nào bài toán đơn giản dần , đơn gian tới mức trở thành trờng hợp cơ

sở Ta nhận thấy hàm đệ qui xử lý trờng hợp cơ sở để trả lại két quả tính đợc cho các

hàm mức phức tạp hơn nữa cứ nh vậy cho đến lời gọi hàm ban đầu Trớc khi đữ ra các nhận xét tiếp , ta xem xét ví dụ sau:

Tính gaii thừa n!

#include<stdio.h>

long giaithua(long);

void main()

{

int i;

for (i=0;i<=n;i++)

cout<<” “,i,giaithua(i);

//định nghĩa hàm giaithua

long giaithua(long number)

{

if (number=0)

return 1;

else

return (number *giaithua(number-1));

}

chơng IV

Các hàm em sẽ xây dựng trong đề án nh sau:

-Xây dựng hàm vẽ tam giác tô sẵn màu nền

-Xây dựng hàm vẽ hình tròn tô sẵn màu nền

-Xây dựng hàm vẽ hình chữ nhật tô sẵn màu nền

-Xây dựng hàm vẽ hình tròn nội tiếp trong hình vuông

-Xây dựng hàm tính các đại lợng trong tam giác khi biết tạo độ 3 đỉnh (A,B,C): +Diện tích

+Chu vi

+ma

+ha

+la

+r

+R

Và thông báo : +Tam giác cân

+Tam giác vuông

+Tam giác vuông cân

+Tam giác đều

+Tam gíc bình thờng

-Xây dựng hàm tính giai thừa: n!

-Xây dựng hàm tính tổng: 1+ +n và 12 + +n2

Ch

ơng trình chính

-Chờng trình chính em lấy tên là : LIB.H

& -& -&

#ifndef LIB_H

#define LIB_H

#ifndef IOSTREAM_H

#include <iostream.h>

#endif

#ifndef GRAPHICS_H

#include <graphics.h>

#endif

#ifndef MATH_H

#include <math.h>

#endif

#ifndef CONIO_H

#include <conio.h>

#endif

//******************************************************************* void vetamgiac(void);

void vehinhtron(void);

void vehinhchunhat(void);

void vehinhtronnoitiep(void);

void tinhtamgiac(void);

void tinhgiaithua(void);

void tinhtong(void);

//******************************************************************* void vetamgiac(void)

{ typedef struct { int x,y; } typepoint;

typepoint a[3];

int x,y,color;

clrscr();

for ( int i = 0; i < 3; i++ )

{

cout<<" DINH "<< i<<" := ";

cin>>a[i].x >>a[i].y;

}