Giáo trình modul Lập trình cơ bản

Giáo trình modul Lập trình cơ bản giới thiệu sơ lược về lập trình cơ bản C++ cho các học sinh sinh viên đã có kiến thức căn bản về công nghệ thông tin. Giới thiệu những vấn đề cơ bản nhất về ngôn ngữ C++. Giới thiệu cho người đọc hiểu được công dụng của Lập trình cơ bản, hiểu cú pháp, công dụng của các câu lệnh dùng trong Lập trình cơ bản. Phân tích được chương trình: xác định nhiệm vụ chương trình (phải làm gì). Vận dụng điều kiện, trợ giúp môi trường của Lập trình cơ bản, chẳng hạn: các thao tác biên tập chương trình, các công cụ, điều khiển, thực đơn lệnh trợ giúp, gỡ rối, bẫy lỗi,v.v.Viết chương trình và thực hiện chương trình trong máy tính. Mời các bạn cùng tham khảo.

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Giáo trình lưu hành nội Trường Cao Đẳng Nghề Đà Lạt LỜI GIỚI THIỆU Đây tài liệu xây dựng theo chương trình đào tạo nghề Quản trị mạng máy tính Trong giai đoạn viết giáo trình chúng tơi có điều chỉnh để giáo trình có tính thiết thực phù hợp với phát triển lĩnh vực công nghệ thông tin Lập trình mơn học đào tạo sở nghề Quản trị mạng máy tính trình độ trung cấp, cao đẳng Ngày nay, sản xuất hệ thống phần mềm lớn hữu ích nhờ phần lớn vào phát triển ngơn ngừ lập trình Trong phạm vi giáo trình Lập trình này, chúng tơi giới thiệu sơ lược Lập trình C++ cho học sinh sinh viên có kiến thức công nghệ thông tin Giới thiệu vấn đề ngôn ngữ C++ Giới thiệu cho người đọc hiểu cơng dụng Lập trình bản, hiểu cú pháp, công dụng câu lệnh dùng Lập trình Phân tích chương trình: xác định nhiệm vụ chương trình (phải làm gì).Vận dụng điều kiện, trợ giúp mơi trường Lập trình bản, chẳng hạn: thao tác biên tập chương trình, cơng cụ, điều khiển, thực đơn lệnh trợ giúp, gỡ rối, bẫy lỗi,v.v.Viết chương trình thực chương trình máy tính Trong q trình biên soạn, cố gắng tham khảo nhiều tài liệu giáo trình khác tác giả khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Tác giả chân thành mong đợi nhận xét, đánh giá góp ý để giáo trình ngày hồn thiện Mọi thơng tin đóng góp xin gửi thư điện tử địa ngothienhoang@cdndalat.edu.vn Tài liệu thiết kế theo mô đun/ môn học thuộc hệ thống mơ đun/mơn học chương trình, để đào tạo hồn chỉnh nghề Cơng nghệ Thơng tin (ứng dụng phần mềm cấp trình độ trung cấp, cao đẳng dùng làm Giáo trình cho học sinh sinh viên khóa đào tạo, sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho đào tạo công nhân kỹ thuật, nhà quản lý lập trình viên tham khảo Đà Lạt, ngày 07 tháng năm 2019 Tham gia biên soạn Chủ biên Ngô Thiên Hồng 2 Phạm Đình Nam Trương Thị Thanh Thảo Nguyễn Quỳnh Nguyên Phan Ngọc Bảo MỤC LỤC Trang GIÁO TRÌNH Error! Bookmark not defined LỜI GIỚI THIỆU .2 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN/MƠN HỌC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ C/ C++ 1.1 Giới thiệu ngôn ngữ C++ 1.2 Thuật toán 1.3 Diễn đạt thuật toán 1.4 Chương trình 10 1.5 Giới thiệu C/C++ 11 1.6 Khởi động thoát khỏi C++ 12 Bài tập 15 CHƯƠNG CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN 17 2.1 Hệ thống ký hiệu từ khóa 17 2.2 Các Kiểu Dữ Liệu Cơ Bản Trong C++ 18 2.3 Biến, hằng, biểu thức 20 2.4 Các phép toán 25 2.5 Lệnh, khối lệnh 28 2.6 Câu lệnh gán, lệnh xuất nhập 29 2.7 Cách chạy chương trình 30 Bài tập 31 CHƯƠNG CÁC LỆNH CẤU TRÚC 33 3.1 Câu lệnh if 33 3.2 Câu lệnh switch 34 3.3 Câu lệnh for 37 3.4 Câu lệnh while ( Lặp với điều kiện kiểm tra trước ) 38 3.5 Câu lệnh while ( Lặp với điều kiện kiểm tra sau ) 39 3.6 Câu lệnh goto nhãn 40 3.7 Các câu lệnh break, continue 41 3.8 Câu lệnh rổng 41 3.9 Vịng lặp vơ hạn 41 Bài tập 42 CHƯƠNG HÀM 43 4.1 Khái niệm 43 4.2 Quy tắc xây dựng hàm 44 4.3 Sử dụng hàm 45 4.4 Nguyên tắc hoạt động hàm 46 4.5 Cánh truyền tham số 46 4.6 Câu lệnh return 47 4.7 Một số thư viện C++ 48 4.8 Hàm đệ quy 48 Bài tập 51 CHƯƠNG 5: MẢNG 52 5.1 Khái niệm 52 5.2 Mảng chiều 52 5.3 Mảng chiều 53 5.4 Kiểu mảng 54 5.5 Khởi đầu cho mảng 54 5.6 Các kỹ thuật xử lý mảng 55 CHƯƠNG 6: CON TRỎ 57 6.1 Khái niệm trỏ địa 57 6.2 Khai báo biến kiểu trỏ 59 6.3 Con trỏ mảng chiều 61 6.4 Con trỏ hàm 66 CHƯƠNG 7: CHUỖI KÝ TỰ 68 7.1.Khái niệm 68 7.2 Khai báo 68 7.3 Kiểu xâu ký tự 68 7.4 Các thao tác chuỗi ký tự 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN/MƠN HỌC Tên mơn học: LẬP TRÌNH CƠ BẢN Mã mơn học: MH09 I Vị trí, tính chất mơn học: Vị trí: Mơn học bố trí sau mơn học: Tin học Tính chất: Lập trình mơn học sở áp dụng cho trình độ Cao đẳng Quản trị mạng máy tính II Mục tiêu mơn học: Về kiến thức: - Cung cấp cho học sinh, sinh viên khái niệm Lập trình C/ C++: câu lệnh, từ khóa, cú pháp, cách khai báo sử dụng biến, hàm cấu trúc lệnh ngơn ngữ C/ C++; - Trình bày ý nghĩa, cách khai báo, cách truy xuất với số cấu trúc liệu; - Trình bày số thuật toán để xử lý số yêu cầu đơn giản; Về kỹ năng: - Cài đặt số chương trình ứng dụng đơn giản Lập trình C/ C++; - Viết, chỉnh sửa, thực thi chương trình C/ C++ có sẵn; Về lực tự chủ trách nhiệm: - Có khả tự nghiên cứu, tự học, tham khảo tài liệu liên quan đến môn học để vận dụng vào hoạt động hoc tập - Vận dụng kiến thức tự nghiên cứu, học tập kiến thức, kỹ học để hoàn thiện kỹ liên quan đến môn học cách khoa học, quy định III Nội dung môn học: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ C/ C++ Mã bài: MH 09.1 Mục tiêu bài:  Trình bày lịch sử phát triển ngơn ngữ C/ C++;  Trình bày ứng dụng thực tế Lập trình C/ C++;  Thao tác thành thạo môi trường phát triển C/ C++;  Sử dụng hệ thống trợ giúp phần mềm C/ C++;  Chủ động tìm hiểu tính ngơn ngữ C/ C++ 1.1 Giới thiệu ngơn ngữ C++ Lập trình thực chất điều khiển - Lập trình cụ thể - xử lý thông tin máy tính điện tử theo u cầu tốn đặt Kết lập trình chương trình hợp thức hóa Thơng tin gửi đến CT, CT xử lý, kết gửi Nhập Chương Trình Xuất Để lập trình phải biết cách tổ chức liệu (cấu trúc liệu) cách thức xử lý liệu( thuật tốn ) để tạo chương trình mong muốn K Wirth đưa công thức : CHƯƠNG TRÌNH = CẤU TRÚC DỮ LIỆU + THUẬT TỐN Có nhiều cách tổ chức liệu có nhiều thuật toán để giải toán Đưa cách tổ chức liệu tốt thuật tốn tốt cơng việc người lập trình Các phương pháp lập trình thường sử dụng lập trình có cấu trúc lập trình theo hướng đối tượng Các phương pháp lập trình phản ánh quan niệm lập trình hoạt động khoa học có phương pháp khơng phải cơng việc ngẫu hứng Đặc trưng lập trình có cấu trúc chương trình phải có cấu trúc Tính cấu trúc chương trình thể mặt sau :  Cấu trúc mặt liệu : Từ liệu có , xây dựng liệu có cấu trúc phức tạp  Cấu trúc mặt lệnh : Từ lệnh đơn giản có, xây dựng lệnh có cấu trúc phức tạp  Cấu trúc mặt chương trình : Một chương trình lớn phân rã thành nhiều modul (hay chương trình ) độc lập, chương trình lại chia thành chương trình khác nên chương trình tổ chức thành hệ phân cấp Nhờ mà chương trình lớn, phức tạp phân thành modul chương trình đơn giản, dễ viết, dễ đọc, dễ sửa 1.2 Thuật toán 1.2.1 Định nghĩa trực quan thuật toán Thuật toán dãy hữu hạn thao tác, xếp theo trình tự xác định, đề nhằm giải lớp toán định Các thao tác biến đổi trạng thái toán trước thực tháo tác thành trạng thái kết Dãy thao tác thuật toán biến đổi trạng thái ban đầu thuật toán thành trạng thái cuối toán 1.2.2 Các đặc trưng thuật toán  Tính xác định  Tính dừng ( hữu hạn )  Tính đắn 1.2.3 Đặc tả thuật tốn Đặc tả thuật toán ( hay đặc tả toán ) định rõ lớp toán mà thuật tốn giải quyết, cần đặc điểm sau : Các đối tượng phương tiện Thuật toán cần sử dụng (nhập) Điều kiện ràng buộc (nếu có) đối tượng phương tiện Các sản phẩm, kết (xuất) Các yêu cầu sản phẩm kết Thường xuất dạng quan hệ sản phẩm kết đối tưọng,phương tiện sử dụng Ta viết : INPUT : (1) (2); OUTPUT : (3) (4); 1.2.4 Độ phức tạp Thuật toán Mỗi Thuật toán cần thời gian nguồn lực khác để giải toán cụ thể Các tiêu hao đặc trưng độ phức tạp thuật tốn Có nhiều thuật tốn giải lớp tốn, ta mong muốn có thuật tốn hiệu hơn, tức tiêu hao loại nguồn lực Đối với máy tính, ta quan tâm đến thời gian kích thước nhớ mà thuật tốn sử dụng 1.3 Diễn đạt thuật tốn 1.3.1 Ngơn ngữ tự nhiên Mô tả bước thực thuật tốn dạng văn ngơn ngữ tự nhiên tiếng Việt, Anh, 1.3.2 Lưu đồ Sơ đồ tồn cảnh có cấu trúc biểu diễn bước thực thuật tốn, sử dụng hình vẽ có quy ước sau: Mũi tên luồng lưu chuyển liệu Bắt đầu, kết thúc Điểm bắt đầu, kết thúc Xử lý Hình chữ nhật biểu diễn bước xử lý Nhập, Xuất Hình bình hành biểu thị nhập xuất Điều Hình thoi biểu thị thời điểm định Hình trịn biểu thị điểm ghép nối 1.3.3 Mã giả Dựa vào cú pháp ngữ nghĩa Lập trình (chẳng hạn C, Pascal, ) Cho nên mã giả dựa sở sau đây:  Ký tự  Các từ  Các xâu ký tự (Chuỗi)  Hằng  Biến  Kiểu liệu  Lệnh gán  Khối lệnh  Các cấu trúc điểu khiên  Câu lệnh trả  1.3.4 Lập trình 1.4 Chương trình 1.4.1 Khái quát chương trình Thuật tốn phải diễn đạt cho máy tính hiểu thi hành Lập trình ( programming language ) sử dụng vào mục đích Lập trình tập hợp qui tắc chặt chẻ cú pháp (syntax), ngữ nghĩa (semantic) cho phép tạo văn để diễn đạt thuật toán Một văn gọi chương trình ( program ) Chương trình viết Lập trình cấp cao gọi chương trình nguồn (Source program ) Chương trình viết ngơn ngữ máy gọi chương trình đích (Target program ) Máy thi hành chương trình dạng ngơn ngữ máy, chương trình nguồn muốn khai thác phải chuyển đổi thành chương trình đích tương đương Chương trình có nhiệm vụ chuyển đổi chương trình nguồn thành chương trình đích tương đương gọi chương trình dịch Có loại dịch khác : biên dịch ( Complier ) thông dịch ( Interpreter) 10 CHƯƠNG 6: CON TRỎ Mã : MH 09.6 Mục tiêu bài:  Trình bày khái niệm trỏ địa trỏ;  Khai báo trỏ, cách truy xuất giá trị cho nút;  Viết chương trình thực thao tác truy xuất đối tượng kiểu trỏ, kết hợp trỏ với mảng hàm;  Nghiêm túc, tỉ mỉ, sáng tạo trình học vận dụng vào thực hành 6.1 Khái niệm trỏ địa 6.1.1 Khái niệm: Biến trỏ biến lưu địa biến khác hay lưu địa ô nhớ máy tính Chúng ta biết biến nhớ mà truy xuất tên Các biến lưu trữ chỗ cụ thể nhớ Đối với chương trình chúng ta, nhớ máy tính dãy gồm ô nhớ byte, có địa xác định Một mơ hình tốt nhớ máy tính phố thành phố Trên phố tất nhà đánh số với tên nên nói đến số 27 phố Trần Hưng Đạo tìm nơi mà khơng lầm lẫn có ngơi nhà với số Cũng với cách tổ chức tương tự việc đánh số nhà, hệ điều hành tổ chức nhớ thành số đơn nhất, tuần tự, nên nói đến vị trí 1776 nhớ biết xác nhớ có vị trí với địa 6.1.1 Toán tử lấy địa (&) Vào thời điểm mà khai báo biến phải lưu trữ vị trí cụ thể nhớ Nói chung khơng định nơi biến đặt - thật may mắn điều làm tự động trình biên dịch hệ điều hành, hệ điều hành gán địa cho biến muốn biết biến lưu trữ đâu Điều thực cách đặt trước tên biến dấu (&), có nghĩa "địa của" Ví dụ: ted = &andy; 57 gán cho biến ted địa biến andy, đặt trước tên biến andy dấu (&) khơng cịn nói đến nội dung biến mà nói đến địa nhớ Giả sử biến andy đặt nhớ có địa 1776 viết sau: andy = 25;fred = andy;ted = &andy; kết giống sơ đồ đây: Chúng ta gán cho fred nội dung biến andy làm lần nhiều khác phần trước với biến ted gán địa mà hệ điều hành lưu giá trị biến andy, vừa giả sử 1776 Những biến lưu trữ địa biến khác (như ted ví dụ trước) gọi trỏ Trong C++ trỏ có nhiều ưu điểm chúng sử dụng thường xuyên, Tiếp theo thấy biến kiểu khai báo 6.1.2 Toán tử tham chiếu (*) Bằng cách sử dụng trỏ truy xuất trực tiếp đến giá trị lưu trữ biến trỏ cách đặ trước tên biến trỏ dấu (*) - dịch "giá trị trỏ bởi" Vì vậy, viết: beth = *ted; (chúng ta đọc là: "beth giá trị trỏ ted" beth mang giá trị 25, ted 1776 giá trị trỏ 1776 25 58 Bạn phải phân biệt ted có giá trị 1776, *ted (với dấu đằng trước) trỏ tới giá trị lưu trữ địa 1776, 25 Hãy ý khác biệt việc có hay khơng có dấu tham chiếu beth = ted; // beth ted ( 1776 ) beth = *ted; // beth giá trị trỏ ( 25 ) Tốn tử lấy địa (&)Nó dùng tiền tố biến dịch "địa của", &variable1 đọc "địa variable1" Toán tử tham chiếu (*)Nó cần tính tốn nội dung trỏ biểu thức coi địa Nó dịch "giá trị trỏ bởi" *mypointer đọc "giá trị trỏ mypointer" Vào lúc này, với ví dụ viết andy = 25;ted = &andy; bạn dễ dàng nhận tất biểu thức sau đúng: andy == 25 &andy == 1776 ted == 1776 *ted == 25 6.2 Khai báo biến kiểu trỏ Vì trỏ có khả tham chiếu trực tiếp đến giá trị mà chúng trỏ tới nên cần thiết phải rõ kiểu liệu mà biến trỏ trỏ tới khai báo Vì vậy, khai báo biến trỏ có mẫu sau: type * pointer_name ; type kiểu liệu trỏ tới, khơng phải kiểu thân trỏ Ví dụ: 59 int * number;char * character;float * greatnumber; ba khai báo trỏ Mỗi biến đầu trỏ tới kiểu liệu khác ba trỏ chúng chiếm lượng nhớ (kích thước biến trỏ tùy thuộc vào hệ điều hành) liệu mà chúng trỏ tới không chiếm lượng nhớ nhau, kiểu int, kiểu char lại kiểu float Cần phải nhấn mạnh lại dấu (*) mà đặt khai báo trỏ có nghĩa rằng: trỏ hồn tồn khơng liên quan đến tốn tử tham chiếu mà xem xét trước Đó đơn giản hai tác vụ khác biểu diễn dấu Code: // my first pointer #include int main () { int value1 = 5, value2 = 15; int * mypointer; mypointer = &value1; *mypointer = 10; mypointer = &value2; *mypointer = 20; cout