Giáo trình Lập trình nâng cao

p trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 5 2. Khai báo kiểu cấu trúc (tiếp) ² Ví dụ: Để lưu trữ thông tin về nhân sự của phòng tổ chức với các thông tin về họ tên, ngày sinh, địa chỉ, lương ta khai báo một kiểu cấu trúc như sau: struct nhansu { char hoten[30]; char ngaysinh[10]; char diachi[40]; float luong; }; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 6 2. Khai báo kiểu cấu trúc (tiếp) ² Sau khi khai báo kiểu cấu trúc ta có thể dùng tên kiểu cấu trúc như tên các kiểu dữ liệu cơ bản. ² Kiểu của các thành phần của cấu trúc có thể là kiểu cấu trúc, tức là trong cấu trúc có thể chứa cấu trúc khác. Ví dụ: struct ngaythang { int ngay,thang,nam; }; struct nhansu { char hoten[30]; ngaythang ngaysinh; char diachi[40]; float luong; }; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 7 3. Khai báo biến cấu trúc ²Việc khai báo kiểu cấu trúc không tạo ra vùng nhớ chứa cấu trúc mà chỉ mô tả về cấu trúc xem có những gì. ²Muốn có vùng nhớ chứa cấu trúc ta phải khai báo biến cấu trúc. Cú pháp: struct Tên_kiểu_cấu_trúc Tên_biến_cấu trúc; Ví dụ: struct nhansu ng1,ng2; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 8 4. Truy nhập các thành phần cấu trúc ² Để truy nhập các thành phần của cấu trúc ta dùng toán tử chấm. Cú pháp: Tên_biến_cấu_trúc.Tên_thành_phần Ví dụ: struct thisinh { char SBD[15]; float toan,ly,hoa; } ts; //Khai bao bien cau truc thisinh ts; //Nhap du lieu cho thi sinh printf("So bao danh: “); scanf(“%s”,&ts.SBD); printf(“Diem Toan: “); scanf(“%f”,&ts.toan); printf(“Diem Ly: “); scanf(“%f”,&ts.ly); printf(“Diem Hoa: “); scanf(“%f”,&ts.hoa); Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 9 5. Khởi tạo biến cấu trúc ² Khi khai báo biến cấu trúc ta có thể khởi tạo giá trị cho các thành phần của cấu trúc như khởi tạo cho các phần tử của mảng. Ví dụ: //Khai bao kieu cau truc struct thisinh { char SBD[15]; float toan,ly,hoa; }; //Khai bao va khoi tao bien cau truc struct thisinh ts={"NNHA23456", 7, 8, 9}; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 10 6. Phép gán biến cấu trúc ² Ta có thể gán một biến cấu trúc cho một biến cấu trúc cùng kiểu. Ví dụ: //Khai bao kieu cau truc struct thisinh { char SBD[15]; float toan,ly,hoa; }; //Khai bao bien cau truc struct thisinh ts1={"NNHA23456",7,8,9}; struct thisinh ts2; ts2=ts1; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 11 7. Mảng cấu trúc ² Sau khi khai báo kiểu cấu trúc thì tên kiểu cấu trúc được dùng như các kiểu dữ liệu khác. Chẳng hạn, dùng cấu trúc làm kiểu phần tử của mảng. Ví dụ: //Khai bao kieu cau truc struct thisinh { char SBD[15]; float toan,ly,hoa; }; //Khai bao bien cau truc thisinh ds[100]; strcpy(ds[0].SBD,"NNHA23456"); ds[0].toan=8; ds[0].ly=8; ds[0].hoa=9; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 12 Ví dụ Viết chương trình quản lý điểm môn học của sinh viên. Mỗi sinh viên có các thông tin về họ tên, lớp, điểm kiểm tra 1, điểm kiểm tra 2, trung bình kiểm tra, điểm thi, điểm môn học. Nhập vào một danh sách n sinh viên. Hiện danh sách ra màn hình theo dạng bảng với các cột STT, Họ và tên, Lớp, TB KTra, Đ.Thi, Điểm MH. Khi nhập dữ liệu chỉ nhập Họ tên, Lớp, Điểm Ktra1, Điểm Ktra2, còn TB KTra = (Điểm KTra1 + Điểm Ktra2)/2, Điểm MH = 0,3xTB KTra + 0,7xĐiểm Thi. Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 13 II. Kiểu liệt kê ² Kiểu liệt kê là kiểu dữ liệu do người lập trình tự định nghĩa bằng cách liệt kê tất cả các giá trị. Các giá trị của kiểu liệt kê là các tên tự đặt. ² Để định nghĩa kiểu liệt kê ta dùng từ khóa enum theo cú pháp sau: enum Tên_kiểu_liệt_kê {Danh sách các tên tự đặt}; Ví dụ: enum boolean {TRUE, FALSE}; enum mausac {Xanh, Do, Tim, Vang}; enum days_of_week {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat}; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 14 II. Kiểu liệt kê (tiếp) ²Sau khi khai báo kiểu liệt kê ta có thể khai báo các biến kiểu liệt như các biến kiểu khác: Tên_kiểu_liệt_kê Danh_sách_các_biến; Ví dụ: Giả sử các kiểu liệt kê đã được khai báo ở trên, ta khai báo các biến liệt kê: days_of_week day1, day2; ²Để đưa giá trị vào biến liệt kê ta dùng lệnh gán: Ví dụ: day1 = Mon; day2 = Sat; Lập trình nâng cao - Chương 06 - Ngô Công Thắng 15 II. Kiểu liệt kê (tiếp) ² Các giá trị kiểu liệt kê được lưu trữ như các số nguyên kiểu int, giá trị tên đầu tiên là 0, giá trị tên tiếp theo là 1, Ví dụ: Với kiểu liệt kê days_of_week ở trên thì Sun có giá trị 0, Mon có giá trị 1, Tue có giá trị 3, ² Ta có thể thay đổi giá trị số của các giá trị tên n Cho các giá trị tên có giá trị số bắt đầu từ một số khác 0 Ví dụ: enum mausac {Xanh=5, Do, Tim, Vang}; Với khai báo này Xanh có giá trị 5, Do có giá trị 6, Tim có giá trị 7, Vàng có giá trị 8. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 1 Chương 7. Con trỏ I. Địa chỉ và con trỏ II. Con trỏ, mảng và xâu ký tự III. Quản lý bộ nhớ với hàm malloc() và free() IV. Bài tập chương 7 Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 2 I. Địa chỉ và con trỏ 1. Địa chỉ (hằng con trỏ) 2. Toán tử địa chỉ & 3. Khai báo biến con trỏ 4. Truy nhập biến qua con trỏ 5. Con trỏ void và con trỏ NULL 6. Các phép toán trên con trỏ 7. Con trỏ trỏ tới con trỏ Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 3 1. Địa chỉ (hằng con trỏ) ²Mỗi byte trong bộ nhớ máy tính có một địa chỉ. Các địa chỉ này là các số bắt đầu từ 0 trở đi. Ví dụ có 1 MB bộ nhớ thì địa chỉ thấp nhất là 0 và địa chỉ cao nhất là 1.048.575. ²Bất kỳ chương trình nào khi được nạp vào bộ nhớ đều chiếm một khoảng địa chỉ. Điều đó có nghĩa là mọi biến và mọi hàm trong chương trình đều bắt đầu tại một địa chỉ cụ thể. Hình 7.1 cho thấy các địa chỉ bộ nhớ. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 4 1. Địa chỉ (hằng con trỏ) tiếp Hình 7.1 Địa chỉ bộ nhớ 0 chương trình 655.359 var1 var2 var3 var4 int char float int 314.810 314.809 314.808 314.807 314.806 314.805 314.804 314.803 314.802 314.801 314.800 314.799 var1 có địa chỉ 314.809 var2 có địa chỉ 314.808 var3 có địa chỉ 314.804 var4 có địa chỉ 314.802 Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 5 2. Toán tử địa chỉ & ²Toán tử địa chỉ ký hiệu là &, được dùng để lấy địa chỉ của một biến. Toán tử & phải đặt trước tên biến muốn lấy địa chỉ. Ví dụ: Chương trình sau sẽ đưa ra địa chỉ của 3 biến nguyên a, b, c. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 6 3. Khai báo biến con trỏ ² Vì địa chỉ bộ nhớ là số nên nó cũng có thể lưu trữ trong một biến giống như giá trị của các kiểu int, char và float. Một biến mà chứa giá trị địa chỉ gọi là biến con trỏ hay gọi tắt là con trỏ. Nếu một con trỏ chứa địa chỉ của một biến thì ta nói rằng con trỏ trỏ tới biến đó. ² Để khai báo các biến con trỏ ta dùng cú pháp sau: Kiểu* Tên_biến_con_trỏ; trong đó Kiểu là kiểu dữ liệu của đối tượng mà biến con trỏ sẽ trỏ tới. Dấu * có nghĩa là trỏ tới. Nên để dấu * bên cạnh tên kiểu để nhấn mạnh rằng nó là một phần của kiểu chứ không phải của tên biến con trỏ. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 7 3. Khai báo biến con trỏ (tiếp) ² Ví dụ: int a; int* ptr; ptr = &a; Lệnh này khai báo một biến con trỏ có tên là ptr trỏ tới các số nguyên int. Nói cách khác con trỏ ptr có thể chứa địa chỉ của các biến nguyên. ² Để khai báo nhiều biến con trỏ cùng trỏ tới một kiểu dữ liệu ta viết: Kiểu *Biến1, *Biến2, *Biến3,; Mặc dù dấu * để cạnh tên biến con trỏ nhưng vẫn nên hiểu nó là một phần của kiểu. Ví dụ: int *p, *q; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 8 3. Khai báo biến con trỏ (tiếp) ² Khi khai báo một biến con trỏ thì biến con trỏ này sẽ chứa một giá trị vô nghĩa (trừ khi được khởi tạo). Giá trị vô nghĩa này có thể là địa chỉ của một ô nhớ nào đó nằm trong phần chương trình của ta hoặc hệ điều hành. Điều này sẽ rất nguy hiểm nếu ta đưa giá trị vào ô nhớ do con trỏ này trỏ tới. Bởi vậy, trước khi sử dụng một con trỏ ta phải đưa địa chỉ vào nó. ² Con trỏ trỏ tới kiểu nào thì chỉ chứa được địa chỉ của các biến kiểu đó. Không thể gán địa chỉ của biến float tới một con trỏ trỏ tới int. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 9 4. Truy nhập biến qua con trỏ ²Một câu hỏi đặt ra là nếu không biết tên một biến mà chỉ biết địa chỉ của nó thì có truy nhập được vào biến đó không? Câu trả lời là có. Con trỏ chứa địa chỉ của một biến nên ta có thể truy nhập biến qua con trỏ. ²Để truy nhập tới biến do con trỏ ptr trỏ tới ta dùng toán tử truy nhập gián tiếp * đặt trước tên biến con trỏ: *ptr. *ptr tương đương với tên của biến, chỗ nào dùng được tên biến thì chỗ đó dùng được *ptr. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 10 4. Truy nhập biến qua con trỏ ² Toán tử truy nhập gián tiếp cũng ký hiệu là * nhưng có nghĩa là giá trị của biến được trỏ tới bởi biến con trỏ nằm bên phải nó, khác với dấu * khi khai báo biến con trỏ có nghĩa là trỏ tới. ² Ví dụ: int v; //Khai báo biến có kiểu int int* p; //Khai báo biến con trỏ p trỏ tới int p = &v; //Gán địa chỉ của biến v cho con trỏ p v = 3; //Gán 3 vào v *p = 3; //Gán 3 vào v gián tiếp qua con trỏ p v p Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 11 5. Con trỏ trỏ tới void và con trỏ NULL ² Ta biết rằng con trỏ trỏ tới kiểu nào thì chỉ chứa được địa chỉ của các biến kiểu đó. Tuy nhiên trong C++ còn có một loại con trỏ đa năng có thể trỏ tới bất kỳ kiểu dữ liệu nào. Con trỏ đó gọi là con trỏ trỏ tới void. Khai báo con trỏ trỏ tới void như sau: void* ptr; ² Con trỏ NULL là con trỏ không trỏ tới bất cứ cái gì, nó chứa giá trị rỗng (bằng 0). Để có con trỏ rỗng ta gán giá trị 0 vào biến con trỏ. Ta có thể sử dụng tên hằng này để tạo con trỏ rỗng. int* ptr=NULL; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 12 5. Con trỏ trỏ tới void và con trỏ NULL (tiếp) ² Ví dụ: int ivar; float fvar; int* iptr; float* fptr; void* vptr; iptr = &ivar; //iptr = &fvar; //lỗi vì gán float* tới int* fptr = &fvar; //fptr = &ivar; //lỗi vì gán int* tới float* vptr = &ivar; //được vì gán int* tới void* vptr = &fvar; //được vì gán float* tới void* Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 13 6. Các phép toán trên con trỏ ²Các phép toán số học: n Chỉ có 4 phép toán dùng được với con trỏ là +, -, ++, --. n Khi cộng hoặc trừ biến con trỏ với một số thì số đó phải nguyên. n Các phép toán số học tác động trên con trỏ khác với bình thường. Cụ thể là khi tăng biến con trỏ lên 1 đơn vị thì địa chỉ chứa trong biến con trỏ không tăng lên một mà tăng lên một lượng bằng kích thước kiểu dữ liệu con trỏ trỏ tới (thường là 2 với kiểu int, 4 với kiểu float và 8 với kiểu double). Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 14 6. Các phép toán trên con trỏ (tiếp) n Ví dụ: giả sử p là con trỏ int chứa địa chỉ 200, sau khi lệnh ++p; được thực hiện thì p sẽ có giá trị là 202. Nếu p là con trỏ float thì sau lệnh trên p sẽ có giá trị là 204. ²Các phép toán so sánh: có thể so sánh hai biến con trỏ bằng các phép toán so sánh. Tuy nhiên việc so sánh này chỉ có ý nghĩa trong hai trường hợp sau: n So sánh hai con trỏ để xem chúng có bằng con trỏ NULL không. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 15 6. Các phép toán trên con trỏ (tiếp) n So sánh hai con trỏ khi chúng cùng liên quan tới một đối tượng, chẳng hạn là cùng trỏ tới một biến. ² Phép gán: Có thể gán một biến con trỏ cho một biến con trỏ có cùng kiểu trỏ tới. ² Lưu ý: Khi dùng toán tử tăng hoặc giảm với biến do con trỏ trỏ tới thì phải chú ý về thứ tự thực hiện các phép toán. Ví dụ: nếu ta viết *p++; thì con trỏ sẽ tăng lên 1 chứ không phải biến do con trỏ trỏ tới tăng lên 1, bởi vì phép toán * và ++ cùng mức ưu tiên, được kết hợp từ phải qua trái. Muốn tăng biến do con trỏ trỏ tới ta phải viết: (*p)++; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 16 7. Con trỏ trỏ tới con trỏ ²Trong C++, một con trỏ có thể trỏ tới một con trỏ khác, tức là một con trỏ có thể chứa địa chỉ của một biến con trỏ khác. Giá trị Biến Địa chỉ Con trỏ Giá trị Biến Địa chỉ Con trỏ Địa chỉ Con trỏ Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 17 7. Con trỏ trỏ tới con trỏ (tiếp) ² Để khai báo một biến con trỏ trỏ tới một con trỏ ta dùng thêm dấu * nữa. Ví dụ: int** p; //p là con trỏ trỏ tới một con trỏ int ² Để truy nhập tới biến qua con trỏ trỏ tới con trỏ ta phải dùng hai lần toán tử truy nhập gián tiếp. Kiểu truy nhập này gọi là truy nhập gián tiếp bội (Multiple Indirection). Ví dụ: char ch; char* p; char** mp; ch='A'; p=&ch; mp=&p; cout<<"Ky tu nam trong bien ch la: "<<**mp; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 18 II. Con trỏ, mảng và xâu ký tự 1. Con trỏ và mảng 2. Con trỏ và xâu ký tự Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 19 1. Con trỏ và mảng ² Con trỏ được sử dụng để truy nhập vào các phần tử của mảng và làm đối số truyền vào hàm. Và khi mảng làm đối số truyền vào hàm thì con trỏ cũng rất hữu ích. ² Các phần tử của mảng có thể được truy nhập qua ký hiệu của mảng ([]) hoặc ký hiệu của con trỏ (*). Ví dụ: int a[5]={31,54,77,52,93}; int i; //Dua ra bang ky hieu cua mang for(i=0;i<5;i++) printf("%i ",a[i]); //Dua ra bang ky hieu cua con tro for(i=0;i<5;i++) printf("%i ",*(a+i)); Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 20 1. Con trỏ và mảng (tiếp) ² Biểu thức *(a+i) tương đương với a[i]. Ví dụ, với i=2 thì *(a+2) là phần tử thứ 3 (có giá trị là 77). ² Tại sao *(a+2) lại là phần tử thứ 3? Như ta đã biết, tên biến mảng chính là địa chỉ của phần tử đầu tiên của biến mảng. Khi ta viết (a+2) thì trình biên dịch sẽ thực hiện cộng địa chỉ với 2. Khi cộng địa chỉ với 2 trình biên dịch lấy kích thước kiểu dữ liệu của mảng nhân với 2 rồi mới cộng vào địa chỉ. Kết quả (a+2) cho ta địa chỉ của phần tử thứ 3. Để truy nhập tới phần tử thứ 3 khi biết địa chỉ phải sử dụng toán tử truy nhập gián tiếp *(a+2). Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 21 1. Con trỏ và mảng (tiếp) ²Địa chỉ của các phần tử mảng 31 54 77 52 93 a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a a+1 a+2 a+3 a+4 Địa chỉ của các phần tử Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 22 1. Con trỏ và mảng (tiếp) ²Hằng con trỏ và biến con trỏ: Tên biến mảng là một địa chỉ cụ thể mà hệ thống đã chọn để đặt mảng. Địa chỉ này không thể thay đổi và nó được duy trì khi biến mảng còn tồn tại. Người ta gọi các địa chỉ không thay đổi được là các hằng con trỏ. Vì tên biến mảng a ở ví dụ trên là hằng nên ta không thể viết a++ hay a+=2. Một địa chỉ thì không thể thay đổi nhưng biến con trỏ chứa địa chỉ thì có thể thay đổi. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 23 1. Con trỏ và mảng (tiếp) ²Hằng con trỏ và biến con trỏ: (tiếp) Ví dụ sau dùng biến con trỏ để đưa ra các phần tử của mảng: int a[5]={31,54,77,52,93}; int i; int *p=a; //p tro toi phan tu dau tien cua mang a //Dua ra bang bien con tro cout<<"Dua ra bang bien con tro: "<<'\n'; for(i=0;i<5;i++) cout<<*p++<<' '; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 24 2. Con trỏ và xâu ký tự ² Như ta đã biết, xâu ký tự thực chất là mảng ký tự. Bởi vậy ta có thể dùng ký hiệu con trỏ để truy nhập vào các ký tự của xâu giống như truy nhập vào các phần tử của mảng. Ví dụ: char s[6]=”DHNNI”; cout<<*(s+1);//Dua ra ky tu thu 2 la H ² Con trỏ trỏ tới hằng xâu ký tự: Khi khai báo và khởi tạo biến xâu ký tự ta có thể khai báo như một mảng ký tự hoặc khai báo như một con trỏ trỏ tới kiểu ký tự. Ví dụ: char s1[] = ”Khai bao nhu mot mang”; s1[1], *(s1+1) //char* s1 = ”Khai bao nhu con con tro”; *(s1+1), s1[1] Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 25 2. Con trỏ và xâu ký tự (tiếp) Sau khai báo trên ta sẽ được hai biến xâu ký tự s1 và s2. Tuy nhiên hai biến xâu này có một sự khác nhau: s1 là một địa chỉ, một hằng con trỏ, s2 là một biến con trỏ; s2 có thể thay đổi còn s1 không thể thay đổi. Ví dụ: char s1[]="Khai bao nhu mot mang"; char* s2 ="Khai bao nhu mot con tro"; cout<<s1<<'\n'; cout<<s2<<'\n'; //s1++; //Bao loi, s1 la hang con tro s2++; //Duoc cout<<s2; //Chi hien: hai bao nhu mot con tro Chú ý: Khi thay đổi s2 thì ký tự đầu tiên của xâu sẽ thay đổi. Ở ví dụ trên, sau khi tăng s2 lên 1 thì ký tự đầu tiên của xâu là h. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 26 2. Con trỏ và xâu ký tự (tiếp) ²Mảng con trỏ trỏ tới các hằng xâu ký tự: n Giống như mảng các biến kiểu int hoặc float, ta cũng có mảng con trỏ. Mảng con trỏ hay dùng nhất là mảng con trỏ trỏ tới các hằng xâu ký tự. n Ta xét hai cách khai báo sau đây: //Dùng mảng hai chiều char days[7][10]={"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday", "Thursday","Friday","Saturday"}; //Dùng con trỏ char* days[7]={"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday", "Thursday","Friday","Saturday"}; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 27 2. Con trỏ và xâu ký tự (tiếp) ²Mảng con trỏ trỏ tới các hằng xâu ký tự: (tiếp) w Nếu khai báo theo mảng hai chiều thì các mảng con chứa các xâu ký tự phải có kích thước bằng nhau (10). Do đó, với những xâu có số ký tự nhỏ hơn 10 sẽ gây lãng phí bộ nhớ. w Nếu khai báo theo con trỏ thì trình biên dịch C++ sẽ để các xâu ký tự liên tiêp nhau trong bộ nhớ và dùng một mảng con trỏ để trỏ tới các xâu này (Hình trang sau cho thấy các xâu ký tự trong bộ nhớ). Một xâu ký tự là một mảng kiểu char, do đó một mảng con trỏ trỏ tới xâu ký tự thực chất là một mảng con trỏ trỏ tới char. Đây chính là lý do tại sao ta khai báo là char* Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 28 2. Con trỏ và xâu ký tự (tiếp) S u n d a y \0 M o n d a y \0 T u e f200 f199 f198 f197 f196 f195 f194 f193 f192 f191 f190 f189 f188 f187 f186 f185 f184 f200 f193 f186 f178 f168 f168 f160 f153 f144 Mảng con trỏ Các xâu ký tự Địa chỉ của ký tự đầu tiên chính là địa chỉ của xâu. Các địa chỉ này được lưu trữ trong mảng con trỏ. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 29 Bài tập Viết chương trình nhập vào một họ tên. Tách tên và đưa tên ra màn hình. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 30 III. Quản lý bộ nhớ với malloc và free 1. Cách sử dụng bộ nhớ của một chương trình C 2. Các loại biến trong chương trình C 3. Hạn chế của mảng 4. Hàm malloc() và free() 5. Mảng động Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 31 1. Cách sử dụng bộ nhớ của một chương trình C ²Một chương trình C khi chạy sẽ chiếm một vùng nhớ trong bộ nhớ. Vùng nhớ này được chia thành 3 phần: phần chứa mã chương trình, phần chứa các biến tĩnh và biến ngoài (gọi là Heap), phần chứa các biến tự động (gọi là Stack). Stack mở rộng từ địa chỉ cao xuống địa chỉ thấp, Heap mở rộng từ địa chỉ thấp lên địa chỉ cao. Địa chỉ cao Địa chỉ thấp Stack Heap Mã chương trình Biến toàn cục Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 32 2. Các loại biến trong chương trình C a) Sự khác nhau giữa khai báo và định nghĩa b) Thời gian tồn tại và phạm vi hoạt động của các loại biến Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 33 a) Sự khác nhau giữa khai báo và định nghĩa ²Một khai báo (declaration) chỉ xác định tên và kiểu dữ liệu. Nhiệm vụ của khai báo là cung cấp thông tin cho trình biên dịch, nó không yêu cầu trình biên dịch làm bất cứ việc gì. ² Trái lại, một định nghĩa (definition) yêu cầu trình biên dịch phải cấp phát bộ nhớ cho biến. ² Trong một số trường hợp khai báo cũng yêu cầu trình biên dịch cấp phát bộ nhớ, chẳng hạn như khai báo biến. Tuy nhiên, với định nghĩa thì trong bất kỳ trường hợp nào cũng yêu cầu cấp phát bộ nhớ. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 34 b) Thời gian tồn tại và phạm vi hoạt động của các loại biến ² Các loại biến có hai đặc tính chính là phạm vi hoạt động và thời gian tồn tại. Phạm vi hoạt động liên quan đến phần chương trình nào có thể truy nhập (sử dụng) biến. Thời gian tồn tại là khoảng thời gian trong đó biến tồn tại. Phạm vi hoạt động của biến có thể là trong một lớp, một hàm, một file hay một số file. Thời gian tồn tại của một biến có thể trùng với một đối tượng, một hàm hay toàn bộ chương trình. ² Có các loại biến sau: biến tự động, biến thanh ghi, biến trong khối lệnh, biến ngoài, biến tĩnh. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 35 Các biến tự động (automatic variable) ²Các biến tự động là các biến được khai báo trong một hàm. Sở dĩ gọi chúng là các biến tự động bởi vì chúng được tự động tạo khi hàm được gọi và bị hủy khi hàm kết thúc. n Biến tự động có phạm vi hoạt động trong một hàm. Do đó, một biến i được khai báo trong một hàm hoàn toàn khác với một biến i được khai báo trong một hàm khác. n Mặc định các biến tự động không được khởi tạo, bởi vậy ngay sau khi chúng được hình thành chúng sẽ có một giá trị vô nghĩa. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 36 Các biến thanh ghi (register variable) ² Biến thanh ghi là một loại biến tự động đặc biệt. Nó được đặt trong các thanh ghi của CPU chứ không phải trong bộ nhớ. Việc truy nhập các biến thanh ghi nhanh hơn các biến thông thường. Biến thanh ghi có lợi nhất khi được dùng làm biến điều khiển cho lệnh lặp bên trong nhất trong các lệnh lặp lồng nhau. Ta chỉ nên dùng một đến hai biến thanh ghi trong một hàm. ² Để khai báo biến thanh ghi ta dùng từ khóa register trước khai báo biến thông thường. Ví dụ: register int a; Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 37 Các biến trong khối lệnh ²Các biến tự động có thể được khai báo ở bất kỳ đâu trong một hàm hoặc trong một khối lệnh. Khối lệnh là phần chương trình nằm giữa hai dấu ngoặc { và }, chẳng hạn như thân lệnh if hay thân lệnh lặp. Các biến được khai báo trong một khối lệnh có phạm vi hoạt động chỉ trong khối lệnh đó. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 38 Các biến ngoài (external variable) ²Các biến ngoài là các biến được khai báo ở bên ngoài tất cả các hàm. Các biến ngoài có phạm vi hoạt động từ vị trí khai báo đến cuối file khai báo chúng. Thời gian tồn tại của các biến ngoài là thời gian tồn tại của chương trình, tức là khi chương trình kết thúc thì các biến ngoài mới bị hủy. Khác với các biến tự động, các biến ngoài được tự động khởi tạo bằng 0 nếu ta không khởi tạo. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 39 Các biến ngoài (tiếp) //Bat dau file int a; //a la bien ngoai ..... void afunc(); ....... //Cuoi file Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 40 Các biến ngoài (tiếp) ²Nếu chương trình được chia thành nhiều file thì các biến ngoài chỉ có thể dùng được trong file khai báo chúng, không dùng được trong các file khác. Để sử dụng một biến ngoài đã được định nghĩa ở một file thì ta phải khai báo biến đó dùng từ khóa extern. ²Để các biến ngoài chỉ truy nhập được trong file khai báo chúng, không truy nhập được từ file khác ta dùng từ khóa static. Từ khóa static sẽ hạn chế phạm vi hoạt động của biến. Ví dụ: (trang sau) Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 41 Các biến ngoài (tiếp) Ví dụ 1: Truy nhập biến ngoài trên nhiều file //Bat dau file 1 int a; //a la bien ngoai //Cuoi file 1 //Bat dau file 2 extern int a; //khai bao su dung bien ngoai a o file 1 //Trong file 2 co the truy nhap bien a //Cuoi file 2 //Bat dau file 3 //Khong khai bao su dung bien ngoai a nen trong file 3 // khong the truy nhap bien a //Cuoi file 3 Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 42 Các biến ngoài (tiếp) Ví dụ 2: Hạn chế việc truy nhập biến ngoài //Bat dau file 1 static int a; //dinh nghia bien ngoai a //bien a chi truy nhap duoc trong file nay //Cuoi file 1 //Bat dau file 2 extern int a; //Khong dung duoc khai bao nay //Cuoi file 2 Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 43 Các biến ngoài (tiếp) ²Có hai vấn đề khi sử dụng biến ngoài: n Vì biến ngoài có thể truy nhập được từ bất kỳ hàm nào trong chương trình nên rất dễ bị thay đổi làm mất dữ liệu. n Vì các biến ngoài có phạm vi hoạt động ở mọi nơi trong chương trình nên ta phải quan tâm đến vấn đề kiểm soát tên biến để sao cho không có hai biến nào trùng tên. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 44 Các biến tĩnh cục bộ (local static) ²Các biến tĩnh cục bộ được sử dụng khi ta muốn duy trì giá trị của một biến khai báo trong hàm giữa các lời gọi hàm. Tức là khi hàm kết thúc biến tĩnh vẫn còn và vẫn chứa giá trị, khi hàm được gọi lần 2 lại có thể sử dụng giá trị này. Phạm vi hoạt động của biến tĩnh cục bộ là trong hàm nhưng thời gian tồn tại của nó là suốt thời gian chương trình chạy. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 45 3. Hạn chế của việc lưu trữ bằng mảng ²Mảng rất hay được sử dụng khi cần lưu trữ một số lượng lớn các biến hay đối tượng. Tuy nhiên tại thời điểm viết chương trình ta phải xác định kích thước của mảng chứ không đợi được đến khi chương trình thực hiện. Đoạn chương trình sau sẽ sinh ra lỗi: printf(“Nhap vao kich thuoc mang: ”);scanf(“%i”,&size); int a[size]; //Lỗi, kích thước mảng phải là hằng ² Trong nhiều trường hợp, tại thời điểm viết chương trình ta không biết được là cần bao nhiêu bộ nhớ. Nếu dự trù nhiều mà không dùng hết thì lãng phí bộ nhớ, nếu dự trù ít mà cần lưu trữ nhiều thì không có chỗ chứa. Vấn đề này được khắc phục bằng cơ chế cấp phát động bộ nhớ hàm malloc() và free(). Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 46 4. Hàm malloc() và free() ²Trong C có 2 hàm thực hiện chức năng cấp phát và giải phóng bộ nhớ, đó là hàm malloc() và free(). Muốn sử dụng hai hàm này trong chương trình ta phải khai báo sử dụng thư viện stdlib (#include). ²Cú pháp cấp phát bộ nhớ động như sau: Biến_con_trỏ = (Kiểu_dl_của_biến*) malloc(sizeof(Kiểu_dl_của_biến)); trong đó Biến con trỏ phải được khai báo trỏ đến kiểu dữ liệu của biến. Ví dụ: int* p=NULL; p = (int*) malloc(sizeof(int)); Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 47 4. Hàm malloc() và free() ²Hàm malloc() sẽ cấp phát một ô nhớ trong phần nhớ Heap trong khi chương trình đang chạy, đủ để chứa một giá trị có kiểu Kiểu_dl_của_biến và trả về một con trỏ trỏ tới nó. ²Vì kích thước phần Heap có giới hạn nên có thể sẽ hết. Nếu phần nhớ Heap đã hết mà ta vẫn cấp phát thì hàm malloc() sẽ trả về con trỏ rỗng (NULL). Bởi vậy, luôn luôn phải kiểm tra con trỏ được trả về bởi hàm malloc() trước khi dùng nó. if(!Biến_con_trỏ) printf(“Cap phat bo nho bi loi!”); Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 48 4. Hàm malloc() và free() (tiếp) ²Cú pháp giải phóng bộ nhớ được cấp phát bởi hàm malloc() free(p); Trong đó p là con trỏ trỏ tới vùng nhớ được cấp phát động bởi hàm malloc(). ²Hàm free(p) sẽ giải phóng vùng nhớ được trỏ tới bởi biến con trỏ p. Chỉ nên dùng hàm free() để giải phóng vùng nhớ được cấp phát bởi hàm malloc(), calloc() hoặc realloc(). Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 49 4. Hàm malloc() và free() (tiếp) ²Ví dụ về sử dụng hàm malloc() và free(): //Khai bao su dung thu vien chuong trinh #include #include int main() { int* p; p = (int*) malloc(sizeof(int)); //cap phat bo nho chua kieu int if(p != NULL) { printf("Cap phat bo nho bi loi“); return 1; } *p=100; //Gan 100 vao o nho vua duoc cap printf(”*p = %i”,*p); //Hien thi noi dung cua o nho vua duoc cap free(p); //Giai phong o nho vua duoc cap return 0; } Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 50 5. Cấp phát mảng động với calloc() ² Với cơ chế cấp phát động bộ nhớ ta có thể cấp phát bộ nhớ cho cả một biến mảng. Điều này cho phép xác định số phần tử của mảng trong khi chạy chương trình. Để cấp phát động cho mảng một chiều ta dùng hàm calloc() với cú pháp như sau: Biến_con_trỏ = (KPT*) calloc(size, sizeof(KPT)); trong đó KTP là kiểu phần tử, size là số phần tử của mảng. size có thể là hằng, biến hoặc biểu thức. int a[100]; int *a = (int*) calloc(100,sizeof(int)); a[0]=25; a[1]=15; ² Để giải phóng vùng nhớ cấp phát cho mảng ta dùng hàm free() với đối số là Biến con trỏ trỏ tới mảng: free(Biến_con_trỏ); Ví dụ Nhập vào dãy số nguyên có n phần tử. Tìm phần tử có giá trị lớn nhất. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 51 Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 52 5. Mảng động (tiếp) ² Với mảng động ta có thể thay đổi kích thước của mảng mà vẫn giữ được nội dung của mảng ban đầu. ² Để thay đổi kích thước một mảng động ta dùng hàm realloc() với cú pháp sau: p = (KPT*) realloc(p, size_new); Trong đó KPT là kiểu phần tử, p là con trỏ trỏ tới mảng động, size_new là kích thước mới của mảng động. Nếu thay đổi kích thước không thành công, hàm realloc() sẽ trả về con trỏ rỗng (NULL). Ví dụ Nhập vào dãy số nguyên có n phần tử. Chèn thêm phần tử x vào cuối dãy. Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 53 Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 54 5. Mảng động (tiếp) ² Ví dụ về mảng động: //Khai bao su dung thu vien chuong trinh #include #include int main() { int* a; int n,i; printf("Nhap vao so phan tu cua mang: ");scanf("%i",&n); a = (int*) calloc(n, sizeof(int));//Cap phat bo nho cho mang n phan tu nguyen if(!a) { printf("Cap phat bo nho bi loi"); return 1; } //Tiếp trang sau Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 55 5. Mảng động (tiếp) ²Ví dụ về mảng động: (tiếp) //Nhap cac gia tri vao mang printf("Nhap vao mang so nguyen:\n" ); for(i=0;i<n;i++) { printf("Nhap vao so thu %i: ",i+1); scanf(“%i“,&a[i]); } //Mo rong kich thuoc mang them 10 phan tu a = (int*) realloc(a, n + 10); //Dua cac so nhap vao ra man hinh printf("Cac so da nhap la:\n"); for(i=0;i<n;i++) printf("%i ",a[i]); free(a); //Giai phong vung nho cap phat cho mang return 0; } Lập trình nâng cao - Chương 07 - Ngô Công Thắng 56 Bài tập chương 7 ² Bai 1. Cho dãy số nguyên a1, a2, a3,, an. Sắp xếp dãy số tăng dần. Yêu cầu trong chương trình có sử dụng mảng động để chứa dãy số. ² Bài 2. Viết chương trình nhập vào một dãy n số nguyên, lưu dãy số này trong một danh sách liên kết đơn P. Hãy tạo một danh sách liên kết đơn Q là đảo ngược của P. ² Bài 3. Viết chương trình nhập vào một dãy n số nguyên, lưu dãy số này trong một danh sách liên kết đơn P. Hãy sắp xếp dãy số theo chiều không giảm sử dụng phương pháp sắp xếp chọn. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 1 Chương 8. Hàm trong C I. Khai báo hàm II. Định nghĩa hàm III. Sử dụng hàm IV. Con trỏ trỏ tới hàm V. Xây dựng thư viện hàm Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 2 I. Khai báo hàm 1. Giới thiệu về hàm 2. Cú pháp khai báo hàm 3. Các tham số trong khai báo hàm Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 3 1. Giới thiệu về hàm ² Trong C tất cả các chương trình con đều gọi là hàm. ² Ngoài các hàm thư viện có sẵn, người lập trình có thể tự tạo ra các hàm. Để tạo ra một hàm người lập trình phải khai báo và định nghĩa nó. ² Khai báo hàm (function declaration or prototype) là xác định tên của hàm, kiểu dữ liệu trả về, số lượng tham số và kiểu của từng tham số. ² Định nghĩa hàm (function definition) là xác định công việc mà hàm sẽ thực hiện thông qua các lệnh của hàm. ² Các hàm trong C không lồng nhau, tức là trong một hàm ta không thể định nghĩa một hàm khác. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 4 2. Cú pháp khai báo hàm ²Cú pháp khai báo hàm nằm trên một dòng, kết thúc bằng dấu chấm phẩy. Kiểu_trả_về Tên_hàm(Kiểu_1 Tên_tham_số_1, Kiểu_2 Tên_tham_số_2,); Ví dụ: float inchtomet(float x); int cong(int a, int b); ²Một khai báo hàm không cho biết những gì có trong thân hàm. Nó chỉ báo cho trình biên dịch biết về tên hàm, kiểu của hàm, số lượng các tham số và kiểu của các tham số. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 5 2. Cú pháp khai báo hàm (tiếp) ² Khai báo hàm có thể đặt ở bất kỳ đâu trước khi gọi hàm. Tốt nhất là để ở đầu tệp chứa chương trình chính (chứa hàm main) hoặc để trước một hàm sẽ gọi nó. Trong các chương trình nhiều file thì các khai báo hàm thường để trong các file header có đuôi .h, còn các định nghĩa hàm để trong các file thư viện có đuôi obj hoặc lib. ² Nếu hàm được định nghĩa ở đâu đó trước khi gọi hàm thì có thể không cần khai báo hàm. Tuy nhiên vẫn nên có khai báo hàm nhất là trong các chương trình có nhiều hàm lớn hay các chương trình nằm trên nhiều file. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 6 3. Các tham số trong khai báo hàm ²Nếu hàm không có tham số thì trong dấu ngoặc đơn của khai báo hàm để trống. Ví dụ: int xoa(); ²Tên của các tham số trong khai báo hàm có thể không cần xác định. Ví dụ: float inchtomet(float, float); Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 7 II. Định nghĩa hàm 1. Cú pháp định nghĩa hàm 2. Lệnh return 3. Hàm không trả về giá trị Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 8 1. Cú pháp định nghĩa hàm Kiểu_trả_về Tên_hàm(Kiểu_1 Tên_tham_số_1, Kiểu_2 Tên_tham_số_2,) { //Các lệnh của hàm để đây } Ví dụ: int cong(int a, int b) { int z; z = a + b; return z; } Không có dấu chấm phẩyThân hàm Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 9 1. Cú pháp định nghĩa hàm (tiếp) ²Dòng đầu tiên trong định nghĩa hàm giống trong khai báo hàm, chỉ khác là không có dấu chấm phẩy và các tham số bắt buộc phải có tên. ²Khi đã có khai báo hàm thì định nghĩa hàm thường để sau hàm main hoặc để trong một tệp obj (lib). Để quen dần với việc viết các chương trình lớn, khi thực hành chúng ta viết các khai báo hàm trong tệp .h, còn các định nghĩa hàm để trong tệp .obj (lib). Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 10 2. Lệnh return ² Lệnh return được sử dụng trong một hàm. Lệnh return thực hiện hai chức năng: n Làm cho một hàm trở về chương trình gọi nó. n Được dùng để trả về một giá trị. ² Cú pháp dùng lệnh return như sau: return Giá_trị_trả_về; hoặc return; ² Lệnh return có thể dùng ở bất kỳ vị trí nào trong hàm nhưng thường ở cuối hàm. ² Với các hàm có trả về giá trị thì lệnh return bắt buộc phải có. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 11 3. Hàm không trả về giá trị ²Với các hàm không trả về giá trị thì khi khai báo và định nghĩa hàm ta phải khai báo kiểu trả về là void. Ví dụ: void chao(); ²Nếu sử dụng lệnh return trong hàm không trả về giá trị thì chỉ dùng được dạng: return; Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 12 III. Sử dụng hàm 1. Lời gọi hàm 2. Truyền đối số theo giá trị 3. Truyền đối số theo tham chiếu 4. Truyền con trỏ tới hàm 5. Truyền mảng tới hàm Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 13 1. Lời gọi hàm ²Một hàm, sau khi được định nghĩa và khai báo, có thể được thực hiện bằng một lệnh gọi hàm (lời gọi hàm) ở đâu đó trong chương trình. Có thể gọi từ hàm main, có thể gọi từ một hàm khác hoặc có thể gọi từ một hàm thành viên của lớp. ² Cú pháp gọi hàm như sau: Tên_hàm(Danh sách các đối số, nếu có); ² Nếu hàm được khai báo và định nghĩa là có các tham số thì khi gọi hàm ta phải truyền giá trị cho hàm qua các tham số. Các giá trị truyền cho hàm gọi là các đối số. Các đối số có thể là hằng, biến, mảng, con trỏ, Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 14 1. Lời gọi hàm (tiếp) ² Ví dụ: giả sử ta khai báo một hàm cộng hai giá trị float int cong(int a, int b); Ta gọi hàm này như sau: cong(7,8); ² Lời gọi một hàm có trả về giá trị có thể sử dụng trong các biểu thức, còn lời gọi một hàm không trả về giá trị không dùng được trong biểu thức. Khi dùng trong biểu thức thì không có dấu chấm phẩy sau lời gọi hàm. Ví dụ: a = cong(7,8) +2; cout<<a; Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 15 1. Lời gọi hàm (tiếp) ²Hoạt động của lời gọi hàm sdfghjkl sdfghjkl func1(); sdfghjkl sdfghjkl func1(); sdfghjkl sdfghjkl func1(); sdfghjkl Chương trình gọi hàm Lời gọi hàm void func1() { sdfghjkl sdfghjkl sdfghjkl } Cùng một mã được dùng cho tất cả các lời gọi hàm Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 16 Ví dụ về hàm ²Viết chương trình tính số các chỉnh hợp chập k từ n phần tử. Chương trình phải sử dụng hàm để tính giai thừa. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 17 2. Truyền đối số theo giá trị (tiếp) ²Trong C, các đối số truyền vào cho hàm là truyền theo giá trị. ²Khi truyền đối số cho hàm theo giá trị thì hàm sẽ tạo ra các biến mới (tên các biến này là tên của các tham số), copy giá trị của các đối số vào các biến mới và thao tác trên các biến mới này. Bởi vậy sau khi gọi hàm các đối số không bị thay đổi giá trị mặc dù bên trong hàm giá trị của đối số bị thay đổi. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 18 2. Truyền đối số theo giá trị (tiếp) #include void DoiCho(int a, int b); int main() { int x=12,y=15; clrscr(); printf("Truoc khi doi cho: x= %d, y= %d“,x,y); DoiCho(x,y); printf(“Sau khi doi cho: x= %d, y= %d“,x,y); } void DoiCho(int a,int b) //Khai bao de truyen doi so theo gia tri { int tmp=a; a=b; b=tmp; } Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 19 3. Truyền con trỏ tới hàm ²Để truyền con trỏ tới hàm ta phải thực hiện hai bước: n Khai báo các tham số (khi khai báo và định nghĩa) là con trỏ. n Khi gọi hàm thì đối số truyền cho hàm là địa chỉ. Ví dụ: void DoiCho(int* a, int* b); int x = 12,y = 15; DoiCho(&x,&y); Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 20 3. Truyền con trỏ tới hàm (tiếp) ² Khi truyền con trỏ tới hàm thì biến do con trỏ trỏ tới có thể bị thay đổi bởi hàm. Ví dụ: Đổi chỗ giá trị của hai biến void DoiCho(int* a,int* b); . . . . DoiCho(&x,&y); . . . . void DoiCho(int* a,int* b) { int tmp = *a; *a = *b; *b = tmp; } Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 21 4. Truyền mảng tới hàm ² Khi tên mảng được sử dụng mà không có chỉ số kèm theo thì nó là địa chỉ bắt đầu của mảng. Do đó, nếu dùng mảng làm đối số truyền tới một hàm thì chỉ có địa chỉ của mảng được truyền tới hàm chứ không phải toàn bộ mảng. Điều này có nghĩa rằng khi khai báo tham số của hàm thì tham số phải có kiểu con trỏ. ² Bởi vì địa chỉ của mảng được truyền tới hàm nên mọi thay đổi của hàm lên mảng sẽ giữ nguyên khi hàm kết thúc. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 22 4. Truyền mảng tới hàm (tiếp) ² Ví dụ: Viết một hàm đưa ra các phần tử của mảng void print(int* m); . . . . . int x[7]={2,5,8,1,6,7,10}; . . . . . print(x); . . . . . void print(int* m) { for(int i=0;i<7;i++) printf(“%d ”,m[i]); } Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 23 IV. Con trỏ trỏ tới hàm ²Một đặc điểm rất mạnh của C là con trỏ hàm. Mặc dù hàm không phải là biến nhưng nó vẫn có địa chỉ trong bộ nhớ. Địa chỉ này có thể chứa trong một con trỏ. Vì địa chỉ của hàm chứa trong con trỏ nên ta có thể sử dụng con trỏ thay cho tên hàm. ²Để có địa chỉ của hàm ta dùng tên hàm không có đối số (giống như tên biến mảng là địa chỉ của mảng). Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 24 IV. Con trỏ trỏ tới hàm (tiếp) ² Để có con trỏ có thể chứa địa chỉ của hàm ta khai báo con trỏ trỏ tới kiểu giống kiểu trả về của hàm, theo sau là các tham số của hàm đặt trong ngoặc đơn. Ví dụ: giả sử hàm Tong có hai tham số kiểu int, kiểu trả về cũng là int. Khi đó ta khai báo con trỏ trỏ tới hàm này như sau: int Tong(int a, int b); //Khai bao hàm int (*p) (int a, int b); //Khai báo con trỏ hàm p = Tong; //Gán địa chỉ của hàm Tong cho p (*p)(10,15); //Gọi hàm Tong qua con trỏ Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 25 IV. Con trỏ trỏ tới hàm (tiếp) ²Ví dụ: Viết chương trình tính tổng, hiệu, tích và thương của hai số nguyên nhập vào từ bàn phím. Chương trình yêu cầu người sử dụng lựa chọn một trong các cách tính. V-Xây dựng thư viện hàm 1) Các khai báo hàm để trong tệp header (.h) 2) Các định nghĩa hàm để trong tệp .c 3) Biên dịch tệp định nghĩa hàm thành tệp .obj 4) Tạo thư viện hàm có đuôi .lib bằng trình tlib 5) Khai báo thư viện hàm trong tệp chương trình chính: #include”thuvien.h” Chú ý: Tệp header và tệp thư viện hàm để trong cùng thư mục với tệp chương trình chính. Lập trình nâng cao - Chương 08 - Ngô Công Thắng 26 Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 1 Chương 9. Kiểu dữ liệu tệp I. Giới thiệu về tệp II. Tệp nhị phân III. Tệp văn bản IV. Truy nhập trực tiếp các phần tử của tệp V. Tệp không xác định kiểu dữ liệu Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 2 I. Giới thiệu về tệp 1. Khái niệm về tệp 2. Cấu trúc của tệp 3. Phân loại tệp 4. Khai báo tệp Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 3 1. Khái niệm về tệp l Kiểu tệp bao gồm một tập hữu hạn các phần tử có cùng kiểu dữ liệu. l Số phần tử của tệp không cần xác định khi khai báo biến tệp. l Các phần tử của tệp được lưu trữ trên bộ nhớ ngoài. Đây là đặc điểm khác với tất cả các kiểu dữ liệu khác. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 4 2. Cấu trúc của tệp l Các phần tử của tệp được sắp xếp thành một dãy các byte liên tiếp nhau. Sau phần tử dữ liệu cuối cùng là phần tử EOF. Phần tử này không phải là dữ liệu mà là mã kết thúc tệp. EOF45 12 20 25 15 72 81 8 0 2 4 6 8 10 12 14 16Vị trí byte Con trỏ chỉ vị 1 3 5 7 9 11 13 15 Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 5 3. Phân loại tệp l Dựa vào cách lưu trữ dữ liệu trên tệp ta có các loại tệp sau: § Tệp nhị phân (binary): Dữ liệu ghi ra tệp nhị phân có dạng các byte nhị phân giống như trong bộ nhớ. § Tệp văn bản (text): Dữ liệu được ghi ra tệp thành các ký tự trong bảng mã ASCII. Trên tệp văn bản có mã xuống dòng gồm 2 ký tự LF (mã 10) và CR (mã 13). Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 6 4. Khai báo tệp l Kiểu tệp đã được trình biên dịch định nghĩa với tên chuẩn là FILE. l Khai báo tệp ta khai báo biến con trỏ trỏ tới kiểu FILE. Ví dụ: FILE *f; l Con trỏ tệp sẽ trỏ tới vùng nhớ chứa các thông tin về tệp trên bộ nhớ ngoài. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 7 II. Tệp nhị phân 1. Ghi dữ liệu ra tệp nhị phân 2. Đọc dữ liệu từ tệp nhị phân Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 8 1. Ghi dữ liệu ra tệp nhị phân l B1: Mở tệp để ghi bằng hàm fopen() fp = fopen(Tên tệp, Kiểu truy nhập); trong đó: +) fp là con trỏ tệp được khai báo trỏ tới kiểu FILE; +) Tên tệp có thể là hằng xâu hoặc biến xâu. Trong tên tệp có thể có đường dẫn. + Kiểu truy nhập tệp là hằng xâu diễn tả cách truy nhập vào tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 9 Các kiểu truy nhập tệp nhị phân Kiểu Ý nghĩa “wb” Mở tệp mới để ghi theo kiểu nhị phân. Nếu tệp đã có nó sẽ bị xóa. “rb” Mở tệp mới để đọc theo kiểu nhị phân. Nếu tệp không có sẽ sinh ra lỗi. “ab” Mở tệp theo kiểu nhị phân để ghi bổ sung vào cuối tệp. Nếu tệp chưa có sẽ tạo tệp mới. “r+b” Mở tệp mới để đọc/ghi theo kiểu nhị phân. Nếu tệp không có sẽ sinh ra lỗi. “w+b” Mở tệp mới để đọc/ghi theo kiểu nhị phân. Nếu tệp đã có nó sẽ bị xóa. “a+b” Mở tệp theo kiểu nhị phân để đọc/ghi bổ sung vào cuối tệp. Nếu tệp chưa có sẽ tạo tệp mới. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 10 1. Ghi dữ liệu ra tệp nhị phân (tiếp) l B2: Ghi dữ liệu ra tệp bằng hàm fwrite() fwrite(ptr, size, n, fp); trong đó: +) ptr là con trỏ trỏ tới vùng nhớ chứa các phần tử dữ liệu cần ghi. +) size là kích thước phần tử theo byte. +) n là số phần tử cần ghi. +) fp là con trỏ tệp. Nếu có lỗi không ghi được, hàm trả về 0. Nếu không có lỗi hàm trả về số phần tử ghi được. Ví dụ: FILE *f = fopen(“songuyen.dat”,”wb”); int a=200; fwrite(&a,sizeof(a),1,f); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 11 1. Ghi dữ liệu ra tệp nhị phân (tiếp) l B3: Đóng tệp fclose(fp); trong đó fp là con trỏ tệp. Ví dụ: fclose(fp); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 12 2. Đọc dữ liệu từ tệp nhị phân l B1: Mở tệp để đọc bằng hàm fopen() fp = fopen(Tên tệp, Kiểu truy nhập); trong đó: +) fp là con trỏ tệp được khai báo trỏ tới kiểu FILE; +) Tên tệp có thể là hằng xâu hoặc biến xâu. Trong tên tệp có thể có đường dẫn. + Kiểu truy nhập tệp là hằng xâu diễn tả cách truy nhập vào tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 13 2. Đọc dữ liệu từ tệp nhị phân (tiếp) l B2: Đọc dữ liệu từ tệp bằng hàm fread() fread(ptr, size, n, fp); trong đó: +) ptr là con trỏ trỏ tới vùng nhớ chứa các phần tử dữ liệu đọc được. +) size là kích thước phần tử theo byte. +) n là số phần tử cần đọc. +) fp là con trỏ tệp. Hàm fread đọc n phần tử của tệp kể từ vị trí con trỏ chỉ vị. Hàm trả về số phần tử đọc được. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 14 2. Đọc dữ liệu từ tệp nhị phân (tiếp) l B2: Đọc dữ liệu từ tệp bằng hàm fread() fread(ptr, size, n, fp); Nếu con trỏ chỉ vị đã ở cuối tệp (EOF) mà vẫn đọc sẽ sinh lỗi. Trước khi đọc tệp cần kiểm tra con trỏ chỉ vị đã ở cuối tệp chưa => dùng hàm feof(con trỏ tệp) Nên đọc từng phần tử tệp, trước khi đọc cần kiểm tra vị trí con trỏ chỉ vị. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 15 2. Đọc dữ liệu từ tệp nhị phân (tiếp) l B3: Đóng tệp fclose(fp); trong đó fp là con trỏ tệp. Ví dụ: fclose(fp); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 16 Ví dụ Viết chương trình tạo tệp “sonuyen.dat” chứa n số nguyên nhập vào từ bàn phím. Đọc lại các số nguyên từ tệp và đưa ra màn hình. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 17 III. Tệp văn bản 1. Ghi dữ liệu ra tệp văn bản 2. Đọc lại dữ liệu từ tệp văn bản Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 18 1. Ghi dữ liệu ra tệp văn bản B1: Mở tệp để ghi bằng hàm fopen() fp = fopen(“Tên tệp”,”Kiểu truy nhập”); trong đó: +) fp là con trỏ tệp được khai báo trỏ tới kiểu FILE; +) Tên tệp có thể là hằng xâu hoặc biến xâu. Trong tên tệp có thể có đường dẫn. + Kiểu truy nhập tệp là hằng xâu diễn tả cách truy nhập vào tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 19 Các kiểu truy nhập tệp văn bản Kiểu Ý nghĩa “wt” Mở tệp mới để ghi theo kiểu văn bản. Nếu tệp đã có nó sẽ bị xóa. “rt” Mở tệp mới để đọc theo kiểu văn bản. Nếu tệp không có sẽ sinh ra lỗi. “at” Mở tệp theo kiểu văn bản để ghi bổ sung vào cuối tệp. Nếu tệp chưa có sẽ tạo tệp mới. “r+t” Mở tệp mới để đọc/ghi theo kiểu văn bản. Nếu tệp không có sẽ sinh ra lỗi. “w+t” Mở tệp mới để đọc/ghi theo kiểu văn bản. Nếu tệp đã có nó sẽ bị xóa. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 20 1. Ghi dữ liệu ra tệp văn bản (tiếp) B2: Ghi dữ liệu ra tệp văn bản - Ghi dữ liệu theo định dạng ra tệp văn bản giống như đưa dữ liệu ra màn hình. fprintf(fp,dk,); trong đó: +) fp là con trỏ tệp +) dk là hằng xâu ký tự có chứa đặc tả chuyển dạng dữ liệu. +) là các đối mà giá trị của chúng cần ghi tệp. Ví dụ: fprintf(fp,“x= %d y= %d”,x,y); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 21 1. Ghi dữ liệu ra tệp văn bản (tiếp) B2: Ghi dữ liệu ra tệp văn bản - Ghi cả xâu ký tự ra tệp văn bản. fputs(s,fp); trong đó: +) fp là con trỏ tệp +) s là hằng xâu hoặc biến xâu. Hàm fputs() không ghi ký tự ‘\0’ ra tệp. Ví dụ: fputs(“Hung Yen”,fp); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 22 1. Ghi dữ liệu ra tệp văn bản (tiếp) B3: Đóng tệp fclose(fp); trong đó fp là con trỏ tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 23 2. Đọc lại dữ liệu từ tệp văn bản B1: Mở tệp để đọc bằng hàm fopen() fp = fopen(“Tên tệp”,”Kiểu truy nhập”); trong đó: +) fp là con trỏ tệp được khai báo trỏ tới kiểu FILE; +) Tên tệp có thể là hằng xâu hoặc biến xâu. Trong tên tệp có thể có đường dẫn. +) Kiểu truy nhập tệp là hằng xâu diễn tả cách truy nhập vào tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 24 2. Đọc lại dữ liệu từ tệp văn bản (tiếp) B2: Đọc lại dữ liệu từ tệp - Đọc dữ liệu có định dạng fscanf(fp, dk, ) trong đó: +) fp là con trỏ tệp +) dk là hằng xâu ký tự có chứa đặc tả chuyển dạng dữ liệu. +) là các địa chỉ vùng nhớ chứa dữ liệu đọc được. Ví dụ: fscanf(fp,“%d”,&b); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 25 2. Đọc lại dữ liệu từ tệp văn bản (tiếp) B2: Đọc lại dữ liệu từ tệp - Đọc một xâu ký tự từ tệp fgets(s, n, fp); trong đó: +) s là biến xâu ký tự. +) n là số ký tự tối đa sẽ đọc. +) fp là con trỏ tệp Ví dụ: fgets(s,20,fp); Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 26 2. Đọc lại dữ liệu từ tệp văn bản (tiếp) B3: Đóng tệp fclose(fp); trong đó fp là con trỏ tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 27 IV. Truy nhập trực tiếp các phần tử của tệp 1. Các hàm di chuyển con trỏ chỉ vị 2. Truy nhập một phần tử bất kỳ của tệp 3. Một số hàm thao tác trên tệp Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 28 1. Các hàm di chuyển con trỏ chỉ vị l Hàm rewind(fp) chuyển con trỏ về phần tử đầu tiên của tệp, fp là con trỏ tệp. l Hàm fseek(fp, sb, xp) trong đó: +) fp là con trỏ tệp +) sb là số byte cần di chuyển +) xp là vị trí xuất phát. xp chỉ có thể nhận một trong 3 giá trị sau: SEEK_SET hoặc 0: xuất phát từ đầu tệp SEEK_CUR hoặc 1: xuất phát từ vị trí hiện tại của con trỏ chỉ vị SEEK_END hoặc 2: Xuất phát từ cuối tệp. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 29 1. Các hàm di chuyển con trỏ chỉ vị (tiếp) Hàm fseek() di chuyển con trỏ chỉ vị của tệp fp từ vị trí xác định bởi xp qua số byte sb. Chiều di chuyển về cuối tệp nếu sb dương, về đầu tệp nếu sb âm. Hàm này trả về 0 nếu di chuyển thành công, trả về giá trị khác không nếu di chuyển không thành công. Chú ý: Không nên dùng fseek cho tệp văn bản. Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 30 1. Các hàm di chuyển con trỏ chỉ vị (tiếp) l Hàm ftell(fp) cho biết vị trí hiện tại của con trỏ chỉ vị. Ứng dụng: 1) Xác định kích thước tệp 2) Xác định số phần tử tệp EOF20 15 8 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 31 2. Truy nhập một phần tử bất kỳ của tệp B1: Mở tệp với kiểu truy nhập là “r+b” B2: Di chuyển con trỏ chỉ vị tới phần tử cần đọc/ghi B3: Đọc/ghi phần tử B4: Đóng tệp Lập trình nâng cao - Chương 09 - Ngô Công Thắng 32 3. Một số hàm thao tác trên tệp l Hàm fcloseall() đóng tất cả các tệp đang mở. l Hàm fflush(con trỏ tệp) làm sạch vùng đệm tệp. l Hàm fflushall() làm sạch vùng đệm của tất cả các tệp đang mở. l Hàm ferror(con trỏ tệp) kiểm tra lỗi thao tác tệp, nếu không có lỗi trả về 0, có lỗi trả về giá trị khác 0. l Hàm remove(Tên tệp) xóa tệp