Tin hoc

Bài 1 Những khái niệm cơ bản về ngôn ngữ C


Mục tiêu:

Kết thúc bài học này, bạn có thể:

Phân biệt sự khác nhau giữa Câu lệnh, Chương trình và Phần mềm
Biết được quá trình hình thành C
Nên dùng C khi nào và tại sao
Nắm được cấu trúc một chương trình C
Hiểu rõ khái niệm giải thuật (algorithms)
Vẽ lưu đồ (flowchart)
Liệt kê các ký hiệu dùng trong lưu đồ

Giới thiệu

Ngày nay, khoa học máy tính thâm nhập vào mọi lĩnh vực. Tự động hóa hiện đang là ngành chủ chốt điều hướng sự phát triển thế giới. Bất cứ ngành nghề nào cũng cần phải hiểu biết ít nhiều về Công nghệ Thông tin và lập trình nói chung. Cụ thể, C là một ngôn ngữ lập trình cấp cao mà mọi lập trình viên cần phải biết. Vì thế, trong giáo trình này, chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết cấu trúc ngôn ngữ C. Ðầu tiên chúng ta tìm hiểu sự khác nhau của những khái niệm: Lệnh (Command), Chương trình (Program) và Phần mềm (Software).

1.1 Ra lệnh cho máy tính làm việc
Khi một máy tính được khởi động, nó sẽ tự động thực thi một số tiến trình và xuất kết quả ra màn hình. Ðiều này diễn ra thế nào? Câu trả lời đơn giản là nhờ vào Hệ điều hành cài đặt bên trong máy tính. Hệ điều hành (operating system) được xem như phần mềm hệ thống. Phần mềm này khởi động máy tính và thiết lập các thông số ban đầu trước khi trao quyền cho người dùng. Để làm được điều này, hệ điều hành phải được cấu tạo từ một tập hợp các chương trình. Mọi chương trình đều cố gắng đưa ra lời giải cho một hay nhiều bài toán nào đóMọi chương trình cố gắng đưa ra giải pháp cho một hay nhiều vấn đề. Mỗi chương trình là tập hợp các câu lệnh giải quyết một bài toán cụ thể. Một nhóm lệnh tạo thành một chương trình và một nhóm các chương trình tạo thành một phần mềm.

Để rõ hơn, chúng ta hãy xem xét một thí dụ : Một người bạn đến nhà chúng ta chơi và được mời món sữa dâu. Anh ta thấy ngon miệng và muốn xin công thức làm. Chúng ta hướng dẫn cho anh ta làm như sau :
Lấy một ít sữa.
Đổ nước ép dâu vào.
Trộn hỗn hợp này và làm lạnh.
Bây giờ nếu bạn của chúng ta theo những chỉ dẫn này, họ cũng có thể tạo ra món sữa dâu tuyệt vời.
Chúng ta hãy phân tích chỉ thị (lệnh) ở trên
Lệnh đầu tiên : Lệnh này hoàn chỉnh chưa ? Nó có trả lời được câu hỏi lấy sữa ‘ở đâu’ ?.
Lệnh thứ hai : Một lần nữa, lệnh này không nói rõ nước ép dâu để ‘ở đâu’.

May mắn là bạn của chúng ta đủ thông minh để hiểu được công thức pha chế nói trên, dù rằng còn nhiều điểm chưa rõ ràng. Do vậy nếu chúng ta muốn phổ biến cách làm, chúng ta cần bổ sung các bước như sau :
Rót một ly sữa vào máy trộn.
Đổ thêm vào một ít nước dâu ép.
Ðóng nắp máy trộn
Mở điện và bắt đầu trộn
Dừng máy trộn lại
Nếu đã trộn đều thì tắt máy, ngược lại thì trộn tiếp.
Khi đã trộn xong, rót hỗn hợp vào tô và đặt vào tủ lạnh.
Ðể lạnh một lúc rồi lấy ra dùng.

So sánh hai cách hướng dẫn nêu trên, hướng dẫn thứ hai chắc chắn hoàn chỉnh, rõ ràng hơn, ai cũng có thể đọc và hiểu được.
Tương tự, máy tính cũng xử lý dữ liệu dựa vào tập lệnh mà nó nhận được. Ðương nhiên các chỉ thị đưa cho máy vi tính cũng cần phải hoàn chỉnh và có ý nghĩa rõ ràng. Những chỉ thị này cần phải tuân thủ các quy tắc:
Tuần tự
Có giới hạn
Chính xác.

Mỗi chỉ thị trong tập chỉ thị được gọi là “câu lệnh” và tập các câu lệnh được gọi là “chương trình”.
Chúng ta hãy xét trường hợp chương trình hướng dẫn máy tính cộng hai số.
Các lệnh trong chương trình có thể là :

Nhập số thứ nhất và nhớ nó.
Nhập số thứ hai và nhớ nó.
Thực hiện phép cộng giữa số thứ nhất và số thứ hai, nhớ kết quả phép cộng.
Hiển thị kết quả.
Kết thúc.

Tập lệnh trên tuân thủ tất cả các quy tắc đã đề cập. Vì vậy, tập lệnh này là một chương trình và nó sẽ thực hiện thành công việc cộng hai số trên máy tính.

Ghi chú: Khả năng nhớ của con người được biết đến như là trí nhớ, khả năng nhớ dữ liệu được đưa vào máy tính được gọi là “bộ nhớ”. Máy tính nhận dữ liệu tại