Bài giảng Thế giới lập trình - Ngôn ngữ lập tình: Các khái niệm, giải thuật và lưu đồ

Nội dung chính Khái niệm chương trình và ngôn ngữ lập trình Chức năng của trình biên dịch, bộ liên kết và trình thông dịch Cách chọn Ngôn ngữ lập trình Giải thuật và Lưu đồ Cách biểu diễn Giải thuật bằng Lưu đồ Bài tập đề nghị1 Thế giới lập trìnhChương trình Máy tính được thiết kế để nhận dữ liệu (Input), xử lý (Process) và đưa ra kết quả (Output). Quá trình này còn được gọi là I-P-O.Tập hợp các lệnh để thực hiện một công việc được gọi là chương trình (program).Nhiều chương trình kết hợp với nhau thành một ứng dụng (application).InputOutputProcess2 Thế giới lập trìnhNgôn ngữ lập trìnhNgôn ngữ lập trình là phương tiện truyền thông giữa Lập trình viên và máy tính.Lập trình viên sử dụng ngôn ngữ lập trình để viết các lệnh yêu cầu máy tính thực hiện một công việc nào đó. Tập hợp các lệnh này được gọi là chương trình.3 Thế giới lập trìnhNgôn ngữ lập trình (tiếp theo)Ngôn ngữ lập trình được chia làm 3 loại:Ngôn ngữ máy: Từ vựng được tạo nên từ mã nhị phân 0-1 để tạo ra các câu lệnh, các chỉ dẫn nhằm yêu cầu máy tính thực hiện một công việc nào đó. Các lệnh được máy tính thực hiện trực tiếp (không qua mã trung gian). Ngoài ngôn ngữ máy, các NNLT khác đều cần được dịch ra mã trung gian trước khi thực thi. Ngôn ngữ Assembly: Còn gọi là ngôn ngữ máy tính thế hệ thứ 2 là ngôn ngữ sử dụng bảng mã chữ cái và các ký hiệu để đưa ra các chỉ dẩn Ngôn ngữ cấp cao: Đây là ngôn ngữ thân thiện với người sử dụng vì dùng những từ ngữ thông dụng tiếng Anh để đưa ra các chỉ dẩn cho máy tính ví dụ như PRINT, GOTO4 Thế giới lập trìnhTrình biên dịchLà chương trình (phần mềm) được sử dụng để chuyển các câu lệnh được viết bằng ngôn ngữ cấp cao sang ngôn ngữ máy tính có thể hiểu được.Mỗi ngôn ngữ lập trình cấp cao có một trình biên dịch riêng tương ứng.5 Thế giới lập trìnhTrình biên dịch (tiếp theo)Hình vẽ sau thể hiện sự hoạt động của trình biên dịch:6 Thế giới lập trìnhTrình biên dịch (tiếp theo)Khi trình biên dịch dịch một chương trình, nó sẽ kiểm tra Từ vựng và Cú pháp các câu lệnh. Nếu trình biên dịch tìm thấy lỗi trong chương trình nguồn thì nó sẽ hiển thị danh sách các lỗi. Trình biên dịch sẽ không sinh ra mã trung gian nếu như tất cả các lỗi của chương trình nguồn chưa được sửa hết.7 Thế giới lập trìnhBộ liên kếtMỗi NNLT sẽ có các thư viện chứa các từ khóa với các chức năng được định nghĩa trước. Người lập trình sẽ sử dụng những từ khóa này kết hợp với các cú pháp để viết chương trình.Khi dịch, trình biên dịch sẽ sinh ra mã trung gian.Để sinh mã thực thi từ mã trung gian thì chức năng của các từ khóa (lưu trong các thư viện) và các thư viện cũng cần được đưa vào mã trung gian. Bộ liên kết thực hiện việc gắn chức năng của các từ khóa với mã trung gian để tạo ra mã thực thi.8 Thế giới lập trìnhBộ liên kết (tiếp theo)Quá trình liên kết này được thể hiện bằng hình vẽ sau đây:9 Thế giới lập trìnhTrình thông dịchMột số ngôn ngữ lập trình cấp cao sử dụng cơ chế dịch khác gọi là thông dịch. Chương trình dịch theo cơ chế này được gọi là trình thông dịch. Trình thông dịch sẽ đọc một lệnh được viết bằng ngôn ngữ lập trình cấp cao, chuyển sang mã máy, thực thi câu lệnh này và không lưu mã trung gian.Chương trình thực thi dùng trình thông dịch sẽ tiết kiệm được thời gian hơn trình biên dịch. Trình thông dịch cũng giúp cho việc dò tìm lỗi dễ dàng hơn vì nó chỉ ra chính xác những dòng nào phát sinh lỗi.Ngôn ngữ lập trình sử dụng trình thông dịch như PERL, BASIC, Visual Basic, v.v..10 Thế giới lập trìnhVí dụ về các ngôn ngữ lập trình cấp caoMột số ngôn ngữ lập trình cao cấp là:BASICPascalCJavaC#	11 Thế giới lập trìnhLựa chọn ngôn ngữ lập trìnhMột số các yếu tố khi lựa chọn ngôn ngữ lập trình:Tiêu chí 1: lựa chọn đầu tiên là tùy thuộc vào loại ứng dụng cần phát triển. Ví dụ: 	- Tạo ra chương trình thực hiện các phép toán đơn giản (+ - * /) ta có thể sử dụng Pascal.	- Để phát triển ứng dụng dùng trong gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ có thể dùng Visual BASIC Tiêu chí 2: Nếu có nhiều ngôn ngữ phù hợp để phát triển ứng dụng thì bạn nên chọn ngôn ngữ mà bạn thông thạo nhất.Tiêu chí 3: Nếu bạn không thông thạo ngôn ngữ nào cả thì nên chọn ngôn ngữ lập trình dễ học và dễ sử dụng.12 Thế giới lập trìnhGiải thuật và Lưu đồGiải thuật là một trình tự thực hiện công việc nào đó.Lưu đồ là sự biểu diễn đồ hoạ của giải thuật. Lưu đồ chứa các ký hiệu biểu diễn các bước của giải thuật. Mỗi ký hiệu biểu diễn một hoạt động.13 Thế giới lập trìnhGiải thuật và Lưu đồ (tt)Các ký hiệu được sử dụng trong lưu đồ:Nhập – InputXử lý – ProcessQuyết định – Decision Thủ tục – ProcedureĐường kết nối - Flow line14 Thế giới lập trìnhGiải thuật và Lưu đồ (tt)Các ký hiệu được sử dụng trong lưu đồ (tt):Bắt đầu và Kết thúc – Start and StopKết nối trên cùng một trang – On page connectorKết nối ở trang khác – Off page connectorChú thích – AnnotationHiển thị - Display/Output15 Thế giới lập trìnhGiải thuật và Lưu đồ (tiếp theo)Lưu đồ sau đây nhập hai số, tính tích và hiển thị tích của hai số.16 Thế giới lập trìnhGiải thuật và Lưu đồ (tiếp theo)Lưu đồ sau đây hiển thị số lớn hơn trong hai số đã nhập.17 Thế giới lập trình18 Thế giới lập trìnhCác qui tắc vẽ lưu đồAmerican National Standards Institute (ANSI) đề nghị một số qui luật cần phải tuân theo khi vẽ lưu đồ như sau:Toàn bộ lưu đồ nên được biểu diễn bằng ký hiệu chuẩn.Lưu đồ nên rõ ràng, chính xác và dễ theo dõi.Lưu đồ chỉ nên có một điểm bắt đầu và một điểm kết thúc.Các bước trong lưu đồ nên đi từ trên xuống và đi từ trái sang phải.Tất cả dữ liệu nhập phải được liệt kê hết theo một thứ tự hợp lý.19 Thế giới lập trìnhCác qui tắc vẽ lưu đồ (tiếp theo)Ký hiệu bắt đầu và kết thúc chỉ nên có một đường kết nối duy nhất.Ký hiệu nhập dữ liệu, xử lý, xuất dữ liệu, hiển thị nên có hai đường kết nối để nối ký hiệu đứng trước và đứng sau chúng.Ký hiệu quyết định nên có một đường kết nối với ký hiệu trước nó và có hai đường kết nối đến hai ký hiệu đứng sau nó.Nếu có quá nhiều đường kết nối làm cho lưu đồ trở nên phức tạp thì nên dùng ký hiệu kết nối trang để giảm số đường kết nối.20 Thế giới lập trìnhĐiểm mạnh của lưu đồLưu đồ là phương pháp tốt để truyền đạt lập luận của giải thuật.Lưu đồ giúp phân tích vấn đề một cách hiệu quả.Lưu đồ đóng vai trò như người hướng dẫn trong giai đoạn phát triển chương trình.Dễ tìm và sửa lỗi bằng lưu đồ.Lưu đồ trợ giúp đắc lực trong việc bảo trì chương trình.21 Thế giới lập trìnhĐiểm yếu của lưu đồLưu đồ dài có thể trãi ra trên nhiều trang, làm giảm tính dễ đọc.Việc vẽ lưu đồ bằng các công cụ đồ hoạ là việc làm tốn nhiều thời gian.Thay đổi chỉ một bước nào đó có thể dẫn đến việc vẽ lại toàn bộ lưu đồ.Lưu đồ biểu diễn giải thuật phức tạp có thể chứa rất nhiều đường kết nối. Điều này làm giảm tính dễ đọc, tốn thời gian để vẽ và hiểu lập luận của giải thuật.22 Thế giới lập trìnhTóm tắtTập hợp các lệnh để thực hiện một công việc được gọi là chương trình (program).Một số các chương trình kết hợp với nhau thành một ứng dụng (application).Ngôn ngữ lập trình là phương tiện giao tiếp giữa người lập trình và máy tính.Trình biên dịch là chương trình dịch chương trình nguồn viết bằng ngôn ngữ cấp cao sang ngôn ngữ máy.Bộ liên kết thực hiện việc kết nối chức năng của các từ khóa và các thư viện được dùng vào mã trung gian.Trình thông dịch là chương trình dịch từng câu lệnh trong chương trình nguồn sang mã máy, thực thi câu lệnh và không lưu mã trung gian.Giải thuật là một trình tự thực hiện công việc nào đóLưu đồ là sự biểu diễn đồ hoạ của giải thuật23 Thế giới lập trìnhBài tập đề nghị:1. Bài 1Vẽ lưu đồ nhập vào họ tên và tuổi của sinh viên, nếu số tuổi nhập vào âm hay bằng không thì thông báo “Tuổi không thể <= 0”, Nếu tuổi là dương thì hiển thị tên và tuổi của Sinh viên đó2. Bài 2Vẽ lưu đồ cho bài toán nhập một số và cho biết số đó là số chẵn hay lẻ.24 Thế giới lập trìnhĐịa chỉ nhận nội dung bài giảng và bài tập:óp ý hoặc trao đổi:E-mail: daotaolaptrinhvien@niit-vn.com 25 Thế giới lập trình