Bài giảng Lập trình cơ bản - Bài 9: Giới thiệu về hàm

Bài 9: Giới thiệu về hàm 
Bài giảng LẬP TRÌNH CƠ BẢN 
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
 BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM 
Tài liệu tham khảo 
Giới thiệu về hàm 
Kỹ thuật lập trình C: cơ sở và nâng cao, Phạm Văn Ất, Nhà xuất bản KHKT – Chương 6 
The C programming language 2nd Edition, Brian Kernighan and Dennis Ritchie, Prentice Hall Software Series – Chương 4 
2 
Giới thiệu về hàm 
Mục tiêu của bài học 
Tìm hiểu cách sử dụng hàm 
Tìm hiểu cấu trúc của hàm 
Khai báo hàm và các nguyên mẫu hàm 
Tìm hiểu các kiểu khác nhau của biến 
Hàm được gọi như thế nào 
Truyền bằng giá trị 
Truyền bằng tham chiếu 
Tìm hiểu về các qui tắc về phạm vi của hàm 
Các hàm trong các chương trình có nhiều tập tin 
Các lớp lưu trữ 
Con trỏ hàm 
3 
Giới thiệu về hàm 
Hàm 
Hàm là một đoạn chương trình thực hiện một tác vụ được định nghĩa cụ thể 
Các hàm được sử dụng để rút gọn cho một chuỗi các chỉ thị được thực hiện nhiều lần 
Hàm dễ viết và dễ hiểu 
Việc gỡ lỗi chương trình trở nên dễ dàng hơn khi cấu trúc của chương trình rõ ràng với hình thức lập trình theo module 
Chương trình cấu tạo từ các hàm cũng dễ dàng bảo trì, bởi vì sự sửa đổi khi có yêu cầu được giới hạn trong từng hàm của chương trình 
4 
Giới thiệu về hàm 
Cấu trúc hàm 
Cú pháp tổng quát của một hàm trong C như sau: 
type_specifier xác định kiểu dữ liệu của giá trị mà hàm sẽ trả về. 
Một tên hàm hợp lệ được gán cho định danh của hàm 
Các đối số xuất hiện trong cặp dấu ngoặc () được gọi là các tham số hình thức. 
5 
Giới thiệu về hàm 
Các đối số của hàm 
Chương trình tính bình phương của các số từ 1 đến 10 
Dữ liệu được truyền từ hàm main() đến hàm squarer() 
Hàm thao tác trên dữ liệu sử dụng các đối số 
Actual Arguments 
Formal Arguments 
6 
Giới thiệu về hàm 
Sự trở về từ một hàm 
Lệnh return ngay lập tức chuyển điều khiển từ hàm trở về chương trình gọi. 
Giá trị đặt trong cặp dấu ngoặc () theo sau lệnh return được trả về cho chương trình gọi. 
7 
Giới thiệu về hàm 
Kiểu dữ liệu của hàm 
 type_specifier không xuất hiện trước hàm squarer(), vì squarer() trả về một giá trị kiểu số nguyên int 
 type_specifier là không bắt buộc nếu kiểu của giá trị trả về là một số nguyên hoặc nếu không có giá trị trả về 
 Tuy nhiên, để tránh sự không nhất quán, một kiểu dữ liệu nên được xác định. 
8 
Giới thiệu về hàm 
Gọi hàm 
Dấu chấm phẩy được đặt cuối câu lệnh khi gọi hàm, nhưng không dùng cho định nghĩa hàm 
Cặp dấu ngoặc () là bắt buộc theo sau tên hàm, cho dù hàm có đối số hay không 
Nhiều nhất một giá trị được trả về 
Chương trình có thể có nhiều hơn một hàm 
Hàm gọi đến một hàm khác được gọi là hàm gọi 
Hàm đang được gọi đến được gọi là hàm được gọi 
9 
Giới thiệu về hàm 
Khai báo hàm 
Việc khai báo hàm là bắt buộc khi hàm được sử dụng trước khi nó được định nghĩa 
Hàm address() được gọi trước khi nó được định nghĩa 
Một số trình biên dịch C sẽ thông báo lỗi nếu hàm không được khai báo trước khi gọi 
Điều này còn được gọi là sự khai báo không tường minh 
#include 
address(); 
main(){ 
	address() 
} 
address(){ 
} 
10 
Giới thiệu về hàm 
Xác định kiểu dữ liệu của các đối số 
Nguyên mẫu hàm 
char abc(int x, nt y); 
Thuận lợi : 
Bất kỳ sự chuyển kiểu không hợp lệ giữa các đối số được dùng để gọi hàm và kiểu đã được định nghĩa cho các tham số của hàm sẽ được thông báo. 
	char noparam (void); 
11 
Giới thiệu về hàm 
Biến cục bộ 
Được khai báo bên trong một hàm 
Được tạo tại điểm vào của một khối và bị hủy tại điểm ra khỏi khối đó 
Tham số hình thức 
Được khai báo trong định nghĩa hàm như là các tham số 
Hoạt động như một biến cục bộ bên trong một hàm 
Biến toàn cục 
Được khai báo bên ngoài tất cả các hàm 
Lưu các giá trị tồn tại suốt thời gian thực thi của chương trình 
Các biến 
12 
Giới thiệu về hàm 
Lớp lưu trữ 
Mỗi biến trong C có một tính chất được gọi là lớp lưu trữ 
Lớp lưu trữ định nghĩa hai đặc tính của biến: 
Thời gian sống của một biến là khoảng thời gian nó duy trì một giá trị xác định 
Tầm vực của một biến xác định các phần của một chương trình có thể nhận ra biến đó 
13 
Giới thiệu về hàm 
auto 
extern 
static 
register 
Lớp lưu trữ - tt 
14 
Giới thiệu về hàm 
Các qui luật phạm vi – là những qui luật quyết định một đoạn mã lệnh có thể truy xuất đến một đoạn mã lệnh hay dữ liệu khác hay không 
Mã lệnh bên trong một hàm là cục bộ với hàm đó 
Hai hàm có cùng mức phạm vi 
Một hàm không thể được định nghĩa bên trong một hàm khác 
Các qui luật phạm vi của hàm 
15 
Giới thiệu về hàm 
Gọi hàm 
Truyền tham trị 
Truyền tham chiếu 
16 
Giới thiệu về hàm 
Truyền bằng giá trị 
Mặc nhiên trong C, tất cả các đối số được truyền bằng giá trị 
Khi các đối số được truyền đến hàm được gọi, các giá trị được truyền thông qua các biến tạm 
 Mọi sự thao tác chỉ được thực hiện trên các biến tạm 
Các đối số được gọi là truyền bằng giá trị khi giá trị của biến được truyền đến hàm được gọi và bất kỳ sự thay đổi trên giá trị này không ảnh hưởng đến giá trị gốc của biến được truyền 
17 
Giới thiệu về hàm 
Truyền bằng tham chiếu 
Với truyền tham chiếu, hàm cho phép truy xuất đến địa chỉ thực trong bộ nhớ của đối số và vì vậy có thể thay đổi giá trị của các đối số của hàm gọi 
Định nghĩa 
	 getstr(char *ptr_str, int *ptr_int); 
Gọi 
	 getstr(pstr, &var); 
18 
Giới thiệu về hàm 
 Khi mảng được truyền vào hàm như một đối số, chỉ có địa chỉ của mảng được truyền. 
Tên mảng chính là là địa chỉ của mảng. 
	void main() { 
	int ary[10]; 
	fn_ary(ary); 
	} 
Truyền Mảng vào Hàm 
19 
Giới thiệu về hàm 
Truyền Mảng vào Hàm - tt 
#include 
int sum_arr(int num_arr[]); 
	/* Khai báo hàm */ 
void main() { 
int num[5], ctr, sum=0; 
	clrscr(); 
	for(ctr=0;ctr<5;ctr++) { 
	/*Nhập các phần tử của mảng */ 
	printf("\nEnter number %d:",ctr+1); 
	scanf("%d", &num[ctr]); 
	} 
20 
Giới thiệu về hàm 
sum=sum_arr(num);/*Gọi hàm*/ 
printf("\nThe sum of the array is %d",sum); 
getch(); 
} 
int sum_arr(int num_arr[]){ 
	/*ĐỊnh nghĩa hàm*/ 
	int i, total; 
	for(i=0,total=0;i<5;i++) 
	/* Calculates the sum */ 
	total+=num_arr[i]; 
	return total; 
	/* Trả lại giá trị sum cho main() */ 
} 
Truyền Mảng vào Hàm -tt 
21 
Giới thiệu về hàm 
Kết quả của chương trình trên: 
Enter number 1: 5 
Enter number 2: 10 
Enter number 3: 13 
Enter number 4: 26 
Enter number 5: 21 
The sum of the array is 75 
Truyền Mảng vào Hàm - tt 
22 
Giới thiệu về hàm 
Ví dụ Truyền Mảng vào Hàm 
#include 
#include 
	int longest(char lines_arr[][20]); 
	/* Khai báo hàm */ 
void main() { 
	char lines[5][20]; 
	int ctr, longctr=0; 
	clrscr(); 
	for(ctr=0;ctr<5;ctr++) { 
	/*Nhập các xâu kí tự vào mảng*/ 
	printf("\nEnter string %d:",ctr+1); 
	scanf("%s", lines[ctr]); 
} 
23 
Giới thiệu về hàm 
	longctr=longest(lines); 
	/*Truyền mảng cho hàm*/ 
	printf("\n The longest string is %s", lines[longctr]); 
	getch(); 
} 
int longest(char lines_arr[][20]) { 
	 /*Định nghĩa hàm*/ 
	int i=0, l_ctr=0, prev_len, new_len; 
	prev_len=strlen(lines_arr[i]); 
	 /*Xác định độ dài xâu đầu tiên*/ 
Vd Truyền Mảng vào Hàm - tt 
24 
Giới thiệu về hàm 
	 for(i++;i<5;i++) { 
	new_len=strlen(lines_arr[i]); 
/* Xác định độ dài các thành phần tiếp theo */ 
	 if(new_len > prev_len) 
 {l_ctr=i; 
 /* Lưu lại giá trị lớn hơn */ 
	 prev_len=new_len; 
 	} 
} 
	 return l_ctr; 
/* Returns the subscript of the longest string */ 
} 
Vd Truyền Mảng vào Hàm - tt 
25 
Giới thiệu về hàm 
Kết quả của chương trình trên: 
Enter string 1: The 
Enter string 2: Sigma 
Enter string 3: Protocol 
Enter string 4: Rober 
Enter string 5: Ludlum 
The longest string is 
Vd Truyền Mảng vào Hàm - tt 
26 
Giới thiệu về hàm 
27 
Giới thiệu về hàm 
Sự lồng nhau của lời gọi hàm 
main() 
	{ 
	palindrome(); 
	} 
palindrome() 
	{ 
	getstr(); 
	reverse(); 
	cmp(); 
	} 
28 
Giới thiệu về hàm 
Các hàm trong chương trình 
có nhiều tập tin 
Các hàm cũng có thể được định nghĩa là static hoặc external 
Các hàm tĩnh (static) chỉ được nhận biết bên trong tập tin chương trình và phạm vi của nó không vượt ra khỏi tập tin chương trình	 
	 static fn _type fn_name (argument list); 
Hàm ngoại (external) được nhận biết bởi tất cả các tập tin của chương trình 
extern fn_type fn_name (argument list); 
29 
Giới thiệu về hàm 
Con trỏ hàm 
Lưu địa chỉ bắt đầu của hàm 
Hàm có một vị trí vật lý trong bộ nhớ, vị trí này có thể gán cho một con trỏ 
void check(char *a, char *b, int (*cmp)()) 
{ 
printf(“testing for equality \n”); 
if (!(*cmp)(a,b)) 
	printf(“Equal”); 
else 
	printf(“Not Equal”); 
} 
#include 
#include 
void check(char *a, char *b, int (*cmp)()); 
main() { 
	char sl[80]; 
	int (*p)(); 
	p = strcmp; 
	gets(s1); 
	gets(s2); 
	check(s1, s2, p); 
} 
30 
Hàm inline 
Giới thiệu về hàm 
31 
đầu dòng khai báo và định nghĩa hàm 
inline int max(int a, int b) { 
return (a > b)? a : b; 
} 
Hàm inline khác biệt hàm thông thường: 
"Hàm inline" thực chất không phải là một hàm! 
 Khi gọi hàm thì lời gọi hàm được thay thế một cách thông minh bởi mã nguồn định nghĩa hàm, không thực hiện các thủ tục gọi hàm 
Giới thiệu về hàm 
32 
Ví dụ: 
l=max(k*5-2,l); 
Được thay thế bằng các dòng lệnh kiểu như: 
int x=k*5-2; // biến tạm trung gian 
l=(x>l)?x:l; // OK 
Khi nào dùng hàm inline 
Giới thiệu về hàm 
33 
Ưu điểm của hàm inline: 
Tiện dụng như hàm bình thường 
Hiệu suất như viết thẳng mã, không gọi hàm 
Tin cậy, an toàn hơn nhiều so với sử dụng Macro 
Nhược điểm của hàm inline: 
Nếu gọi hàm nhiều lần trong chương trình, mã chương trình có thể lớn lên nhiều (mã thực hiện hàm xuất hiện nhiều lầntrong chương trình) 
 Mã định nghĩa hàm phải để mở => đưa trong header file 
Lựa chọn xây dựng và sử dụng hàm inline khi: 
 Mã định nghĩa hàm nhỏ (một vài dòng lệnh, không chứa vòng lặp) 
 Yêu cầu về tốc độ đặt ra trước dung lượng bộ nhớ 
Đệ quy 
Giới thiệu về hàm 
34 
Một hàm được gọi là đệ quy nếu bên trong thân hàm có lệnh gọi đến chính nó. 
Ví dụ: Người ta định nghĩa giai thừa của một số nguyên dương n như sau: 
n!=1* 2 * 3 ** (n-1) *n = (n-1)! *n (với 0!=1) 
Như vậy, để tính n! ta thấy nếu n=0 thì n!=1 ngược lại thì n!=n * (n-1)! 
Giới thiệu về hàm 
35 
Hàm đệ quy phải có 2 phần: 
Phần dừng hay phải có trường hợp nguyên tố. Trong ví dụ ở trên thì trường hợp n=0 là trường hợp nguyên tố. 
Phần đệ quy: là phần có gọi lại hàm đang được định nghĩa. Trong ví dụ trên thì phần đệ quy là n>0 thì n! = n * (n-1)! 
Sử dụng hàm đệ quy trong chương trình sẽ làm chương trình dễ đọc, dễ hiểu và vấn đề được nêu bật rõ ràng hơn. 
Đa số trường hợp thì hàm đệ quy tốn bộ nhớ nhiều hơn và tốc độ thực hiện chương trình chậm hơn không đệ quy. 
Tùy từng bài có cụ thể mà người lập trình quyết định có nên dùng đệ quy hay không. 
Tóm tắt nội dung 
Giới thiệu về hàm 
36 
Prototype, định nghĩa và các kiểu của hàm 
Biến cục bộ 
Truyền tham số và giá trị trả lại 
Tham trị 
Tham chiếu 
Hàm inline, đặc điểm của hàm inline 
Đệ quy với lời gọi đến chính nó 
Thảo luận 
Giới thiệu về hàm 
37 
Khi nào dùng tham chiếu, khi nào dùng tham trị 
Chuyển đệ quy về dạng lặp 
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 
Giới thiệu về hàm 
38 
Bài 22: Viết hàm tính ước số chung lớn nhất của 2 số tự nhiên a, b. 
Bài 23: Viết hàm xác định một số tự nhiên có phải nguyên tố hay không. 
Bài 24: Viết hàm nhập mảng, in mảng, hàm sắp xếp mảng bằng phương pháp chia đôi; hàm main sử dụng các hàm trên. 
Bài 25: Viết hàm nhập ma trận, in ma trận, hàm nhân 2 ma trận, hàm kiểm tra ma trận đơn vị; hàm main sử dụng các hàm trên để nhập và kiểm tra 2 ma trận có là nghịch đảo của nhau hay không. 
HỎI VÀ ĐÁP 
Máy tính điện tử và xử lý thông tin