Lập trình C++ - Chương 3: Lệnh
Chương này giới thiệu các hình thức khác nhau của các câu lệnh C++ đểsoạn
thảo chương trình. Các lệnh trình bày việc xây dựng các khối ởmức độthấp
nhất của một chương trình. Nói chung mỗi lệnh trình bày một bước tínhtoán
có một tác động chính yếu. Bên cạnh đó cũng có thểcó các tác động phụ
khác. Các lệnh là hữu dụng vì tác dụng chính yếu mànó gây ra, sựkết nối của
các lệnh cho phép chương trình phục vụmột mục đích cụthể(ví dụ, sắp xếp
một danh sách các tên).
Một chương trình đang chạy dành toàn bộthời gian đểthực thi các câu
lệnh. Thứtựmàcác câu lệnh được thực hiện được gọi là dòng điều khiển
(flow control). Thuật ngữnày phản ánh việc các câu lệnh đang thực thi hiện
thời có sự điều khiển của CPU, khi CPU hoàn thành sẽ được chuyển giao tới
một lệnh khác. Đặc trưng dòng điều khiển trong một chương trình là tuần tự,
lệnh này đến lệnh kế, nhưng có thểchuyển hướng tới đường dẫn khác bởi các
lệnh rẽnhánh. Dòng điều khiển là một sựxem xét trọng yếu bởi vì nó quyết
định lệnh nào được thựcthi vàlệnh nào không được thực thi trong quá trình
chạy, vì thếlàm ảnh hưởng đến kết quảtoàn bộcủa chương trình.
cũng được gọi là vòng lặp do) thì tương tự như lệnh while ngoại trừ thân của nó được thực thi trước tiên và sau đó điều kiện vòng lặp mới được kiểm tra. Hình thức chung của lệnh do là: do lệnh; while (biểu thức); Lệnh được thực thi trước tiên và sau đó biểu thức được ước lượng. Nếu kết quả của biểu thức khác 0 thì sau đó toàn bộ quá trình được lặp lại. Ngược lại thì vòng lặp kết thúc. Vòng lặp do ít được sử dụng thường xuyên hơn vòng lặp while. Nó hữu dụng trong những trường hợp khi chúng ta cần thân vòng lặp thực hiện ít nhất một lần mà không quan tâm đến điều kiện lặp. Ví dụ, giả sử chúng ta muốn thực hiện lặp đi lặp lại công việc đọc một giá trị và in bình phương của nó, và dừng khi giá trị là 0. Điều này có thể được diễn giải trong vòng lặp sau đây: do { cin >> n; cout << n * n << '\n'; } while (n != 0); Không giống như vòng lặp while, vòng lặp do ít khi được sử dụng trong những tình huống mà nó có một thân rỗng. Mặc dù vòng lặp do với thân rỗng có thể là tương đương với một vòng lặp while tương tự nhưng vòng lặp while thì luôn dễ đọc hơn. 3.6. Lệnh for Lệnh for (cũng được gọi là vòng lặp for) thì tương tự như vòng lặp while nhưng có hai thành phần thêm vào: một biểu thức được ước lượng chỉ một lần trước hết và một biểu thức được ước lượng mỗi lần ở cuối mỗi lần lặp. Hình thức tổng quát của lệnh for là: Chương 3: Lệnh 36 for (biểu thức1; biểu thức2; biểu thức3) lệnh; Biểu thức1 (thường được gọi là biểu thức khởi tạo) được ước lượng trước tiên. Mỗi vòng lặp biểu thức2 được ước lượng. Nếu kết quả không là 0 (đúng) thì sau đó lệnh được thực thi và biểu thức3 được ước lượng. Ngược lại, vòng lặp kết thúc. Vòng lặp for tổng quát thì tương đương với vòng lặp while sau: biểu thức1; while (biểu thức 2) { lệnh; biểu thức 3; } Vòng lặp for thường được sử dụng trong các trường hợp mà có một biến được tăng hay giảm ở mỗi lần lặp. Ví dụ, vòng lặp for sau tính toán tổng của tất cả các số nguyên từ 1 tới n. sum = 0; for (i = 1; i <= n; ++i) sum += i; Điều này được ưa chuộng hơn phiên bản của vòng lặp while mà chúng ta thấy trước đó. Trong ví dụ này i thường được gọi là biến lặp. C++ cho phép biểu thức đầu tiên trong vòng lặp for là một định nghĩa biến. Ví dụ trong vòng lặp trên thì i có thể được định nghĩa bên trong vòng lặp: for (int i = 1; i <= n; ++i) sum += i; Trái với sự xuất hiện, phạm vi của i không ở trong thân của vòng lặp mà là chính vòng lặp. Xét trên phạm vi thì ở trên tương đương với: int i; for (i = 1; i <= n; ++i) sum += i; Bất kỳ biểu thức nào trong 3 biểu thức của vòng lặp for có thể rỗng. Ví dụ, xóa biểu thức đầu và biểu thức cuối cho chúng ta dạng giống như vòng lặp while: for (; i != 0;) // tương đương với: while (i != 0) something; // something; Xóa tất cả các biểu thức cho chúng ta một vòng lặp vô hạn. Điều kiện của vòng lặp này được giả sử luôn luôn là đúng. for (;;) // vòng lặp vô hạn something; Chương 3: Lệnh 37 Trường hợp vòng lặp với nhiều biến lặp thì hiếm dùng. Trong những trường hợp như thế, toán tử phẩy (,) được sử dụng để phân cách các biểu thức của chúng: for (i = 0, j = 0; i + j < n; ++i, ++j) something; Bởi vì các vòng lặp là các lệnh nên chúng có thể xuất hiện bên trong các vòng lặp khác. Nói các khác, các vòng lặp có thể lồng nhau. Ví dụ, for (int i = 1; i <= 3; ++i) for (int j = 1; j <= 3; ++j) cout << '(' << i << ',' << j << ")\n"; cho tích số của tập hợp {1,2,3} với chính nó, kết quả như sau: (1,1) (1,2) (1,3) (2,1) (2,2) (2,3) (3,1) (3,2) (3,3) 3.7. Lệnh continue Lệnh continue dừng lần lặp hiện tại của một vòng lặp và nhảy tới lần lặp kế tiếp. Nó áp dụng tức thì cho vòng lặp gần với lệnh continue. Sử dụng lệnh continue bên ngoài vòng lặp là lỗi. Trong vòng lặp while và vòng lặp do-while, vòng lặp kế tiếp mở đầu từ điều kiện lặp. Trong vòng lặp for, lần lặp kế tiếp khởi đầu từ biểu thức thứ ba của vòng lặp. Ví dụ, một vòng lặp thực hiện đọc một số, xử lý nó nhưng bỏ qua những số âm, và dừng khi số là 0, có thể diễn giải như sau: do { cin >> num; if (num < 0) continue; // xử lý số ở đây … } while (num != 0); Điều này tương đương với: do { cin >> num; if (num >= 0) { // xử lý số ở đây … } } while (num != 0); Chương 3: Lệnh 38 Một biến thể của vòng lặp này để đọc chính xác một số n lần (hơn là cho tới khi số đó là 0) có thể được diễn giải như sau: for (i = 0; i < n; ++i) { cin >> num; if (num < 0) continue; // làm cho nhảy tới: ++i // xử lý số ở đây … } Khi lệnh continue xuất hiện bên trong vòng lặp được lồng vào thì nó áp dụng trực tiếp lên vòng lặp gần nó chứ không áp dụng cho vòng lặp bên ngoài. Ví dụ, trong một tập các vòng lặp được lồng nhau sau đây, lệnh continue áp dụng cho vòng lặp for và không áp dụng cho vòng lặp while: while (more) { for (i = 0; i < n; ++i) { cin >> num; if (num < 0) continue; // làm cho nhảy tới: ++i // process num here... } //etc... } 3.8. Lệnh break Lệnh break có thể xuất hiện bên trong vòng lặp (while, do, hay for) hoặc một lệnh switch. Nó gây ra bước nhảy ra bên ngoài những lệnh này và vì thế kết thúc chúng. Giống như lệnh continue, lệnh break chỉ áp dụng cho vòng lặp hoặc lệnh switch gần nó. Sử dụng lệnh break bên ngoài vòng lặp hay lệnh switch là lỗi. Ví dụ, chúng ta đọc vào một mật khẩu người dùng nhưng không cho phép một số hữu hạn lần thử: for (i = 0; i < attempts; ++i) { cout << "Please enter your password: "; cin >> password; if (Verify(password)) // kiểm tra mật khẩu đúng hay sai break; // thoát khỏi vòng lặp cout << "Incorrect!\n"; } Ở đây chúng ta phải giả sử rằng có một hàm được gọi Verify để kiểm tra một mật khẩu và trả về true nếu như mật khẩu đúng và ngược lại là false. Chúng ta có thể viết lại vòng lặp mà không cần lệnh break bằng cách sử dụng một biến luận lý được thêm vào (verified) và thêm nó vào điều kiện vòng lặp: verified = 0; for (i = 0; i < attempts && !verified; ++i) { Chương 3: Lệnh 39 cout << "Please enter your password: "; cin >> password; verified = Verify(password)); if (!verified) cout << "Incorrect!\n"; } Người ta cho rằng phiên bản của break thì đơn giản hơn nên thường được ưa chuộng hơn. 3.9. Lệnh goto Lệnh goto cung cấp mức thấp nhất cho việc nhảy. Nó có hình thức chung là: goto nhãn; trong đó nhãn là một định danh được dùng để đánh dấu đích cần nhảy tới. Nhãn cần được theo sau bởi một dấu hai chấm (:) và xuất hiện trước một lệnh bên trong hàm như chính lệnh goto. Ví dụ, vai trò của lệnh break trong vòng lặp for trong phần trước có thể viết lại bởi một lệnh goto. for (i = 0; i < attempts; ++i) { cout << "Please enter your password: "; cin >> password; if (Verify(password)) // check password for correctness goto out; // drop out of the loop cout << "Incorrect!\n"; } out: //etc... Bởi vì lệnh goto cung cấp một hình thức nhảy tự do không có cấu trúc (không giống như lệnh break và continue) nên dễ làm gãy đổ chương trình. Phần lớn các lập trình viên ngày nay tránh sử dụng nó để làm cho chương trình rõ ràng. Tuy nhiên, goto có một vài (dù cho hiếm) sử dụng chính đáng. Vì sự phức tạp của những trường hợp như thế mà việc cung cấp những ví dụ được trình bày ở những phần sau. 3.10.Lệnh return Lệnh return cho phép một hàm trả về một giá trị cho thành phần gọi nó. Nó có hình thức tổng quát: return biểu thức; Chương 3: Lệnh 40 trong đó biểu thức chỉ rõ giá trị được trả về bởi hàm. Kiểu của giá trị này nên hợp với kiểu của hàm. Trường hợp kiểu trả về của hàm là void, biểu thức nên rỗng: return; Hàm mà được chúng ta thảo luận đến thời điểm này chỉ có hàm main, kiểu trả về của nó là kiểu int. Giá trị trả về của hàm main là những gì mà chương trình trả về cho hệ điều hành khi nó hoàn tất việc thực thi. Chẳng hạn dưới UNIX qui ước là trả về 0 từ hàm main khi chương trình thực thi không có lỗi. Ngược lại, một mã lỗi khác 0 được trả về. Ví dụ: int main (void) { cout << "Hello World\n"; return 0; } Khi một hàm có giá trị trả về không là void (như trong ví dụ trên), nếu không trả về một giá trị sẽ mang lại một cảnh báo trình biên dịch. Giá trị trả về thực sự sẽ không được định nghĩa trong trường hợp này (nghĩa là, nó sẽ là bất cứ giá trị nào được giữ trong vị trí bộ nhớ tương ứng của nó tại thời điểm đó). Bài tập cuối chương 3 3.1 Viết chương trình nhập vào chiều cao (theo centimet) và trọng lượng (theo kilogram) của một người và xuất một trong những thông điệp: underweight, normal, hoặc overweight, sử dụng điều kiện: Underweight: weight < height/2.5 Normal: height/2.5 <= weight <= height/2.3 Overweight: height/2.3 < weight 3.2 Giả sử rằng n là 20, đoạn mã sau sẽ xuất ra cái gì khi nó được thực thi? if (n >= 0) if (n < 10) cout << "n is small\n"; else cout << "n is negative\n"; 3.3 Viết chương trình nhập một ngày theo định dạng dd/mm/yy và xuất nó theo định dạng month dd, year. Ví dụ, 25/12/61 trở thành: Thang muoi hai 25, 1961 3.4 Viết chương trình nhập vào một giá trị số nguyên, kiểm tra nó là dương hay không và xuất ra giai thừa của nó, sử dụng công thức: Chương 3: Lệnh 41 giaithua (0) = 1 giaithua (n) = n × giaithua (n-1) 3.5 Viết chương trình nhập vào một số cơ số 8 và xuất ra số thập phân tương đương. Ví dụ sau minh họa các công việc thực hiện của chương trình theo mong đợi: Nhap vao so bat phan: 214 BatPhan(214) = ThapPhan(140) 3.6 Viết chương trình cung cấp một bảng cửu chương đơn giản của định dạng sau cho các số nguyên từ 1 tới 9: 1 x 1 = 1 1 x 2 = 2 ... 9 x 9 = 81 Chương 3: Lệnh 42
File đính kèm:
- C++Chuong_03.pdf