Bài 2 Biến
và Kiểu dữ liệu
Mục tiêu:
Kết
thúc bài học này, bạn có thể:
Ø Hiểu và sử dụng được biến (variables)
Ø Phân biệt sự khác nhau giữa biến và hằng (constants)
Ø Nắm vững và sử dụng các kiểu dữ liệu khác nhau trong chương trình C
Ø Hiểu và sử dụng các toán tử số học.
Giới thiệu
Bất cứ chương trình ứng dụng nào cần xử lý dữ liệu
cũng cần có nơi để lưu trữ tạm thời dữ liệu ấy. Nơi mà dữ liệu được lưu trữ gọi
là bộ nhớ. Những vị trí khác nhau trong bộ nhớ có thể được xác định bởi các địa
chỉ duy nhất. Những ngôn ngữ lập trình trước đây yêu cầu lập trình viên quản lý
mỗi vị trí ô nhớ thông qua địa chỉ, cũng như giá trị lưu trong nó. Các lập
trình viên dùng những địa chỉ này để truy cập hoặc thay đổi nội dung của các ô
nhớ. Khi ngôn ngữ lập trình phát triển, việc truy cập hay thay đổi giá trị ô
nhớ đã được đơn giản hoá nhờ sự ra đời của khái niệm biến .
Một chương trình ứng dụng có thể quản lý nhiều loại dữ
liệu. Trong trường hợp này, chương trình phải chỉ định bộ nhớ cho mỗi đơn vị dữ
liệu. Khi chỉ định bộ nhớ, có hai điểm cần lưu ý như sau :
1. Bao nhiêu bộ nhớ sẽ được gán
2.
Mỗi đơn vị dữ
liệu được lưu trữ ở đâu trong bộ nhớ.
Trước
đây, các lập trình viên phải viết chương trình theo ngôn ngữ máy gồm các mã 1
và 0. Nếu muốn lưu trữ một giá trị tạm thời, vị trí chính xác nơi mà dữ liệu
được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính phải được chỉ định. Vị trí này là một con số
cụ thể, gọi là địa chỉ bộ nhớ.
Các ngôn ngữ lập trình hiện đại cho phép chúng ta sử
dụng các tên tượng trưng gọi là biến (variable), chỉ đến một vùng bộ nhớ nơi mà
các giá trị cụ thể được lưu trữ.
Kiểu dữ liệu quyết định tổng số bộ nhớ được chỉ định.
Những tên được gán cho biến giúp chúng ta sử dụng lại dữ liệu khi cần đến.
Chúng ta đã quen với cách sử dụng các ký tự đại diện
trong một công thức. Ví dụ, diện tích hình chữ nhật được tính bởi :
Diện
tích = A = chiều dài x chiều rộng = L x B
Cách
tính lãi suất đơn giản được cho như sau:
Tiền
lãi = I = Số tiền ban đầu x Thời gian x Tỷ lệ/100 = P x T x R /100
Các ký tự A, L, B, I, P, T, R là các biến và là các ký
tự viết tắt đại diện cho các giá trị khác nhau.
Xem ví dụ
sau đây :
Tính
tổng điểm cho 5 sinh viên và hiển thị kết quả. Việc tính tổng được thực hiện
theo hướng dẫn sau.
Khi
giá trị tổng được hiển thị, giá trị này không còn được lưu trong bộ nhớ máy
tính. Giả sử, nếu chúng ta muốn tính điểm trung bình, thì giá trị tổng đó phải
được tính một lần nữa.
Tốt hơn là chúng ta sẽ lưu kết quả vào bộ nhớ máy
tính, và sẽ lấy lại nó khi cần đến.
sum = 24 + 56 + 72 + 36 + 82
Ở đây, sum là biến được dùng để chứa
tổng của 5 số. Khi cần tính điểm trung bình, có thể thực hiện như sau:
Avg = sum / 5
Trong
C, tất cả biến cần phải được khai báo trước khi dùng chúng.
Chúng ta hãy xét ví dụ nhập hai số và hiển thị tổng
của chúng trong ví dụ 1.
Ví dụ 1:
BEGIN
DISPLAY ‘Enter 2 numbers’
INPUT A, B
C = A + B
DISPLAY C
END
A, B và C trong đoạn mã trên là các biến. Tên biến
giúp chúng ta tránh phải nhớ địa chỉ của vị trí bộ nhớ. Khi đoạn mã được viết
và thực thi, hệ điều hành đảm nhiệm việc cấp không gian nhớ còn trống cho những
biến này. Hệ điều hành ánh xạ một tên biến đến một vị trí xác định trong bộ nhớ
(ô nhớ). Và để tham chiếu tới một giá trị riêng biệt trong bộ nhớ, chúng ta chỉ
cần chỉ ra tên của biến. Trong ví dụ trên, giá trị của hai biến được nhập từ
người dùng và chúng được lưu trữ nơi nào đó trong bộ nhớ. Những vị trí này có
thể được truy cập thông qua các tên biến A và B. Trong bước kế tiếp, giá trị
của hai biến được cộng và kết quả được lưu trong biến thứ 3 là biến C. Cuối
cùng, giá trị biến C được hiển thị.
Hệ điều hành hoạt động như một giao diện giữa các ô
nhớ và lập trình viên. Lập trình viên không cần lưu tâm về vị trí ô nhớ mà để
cho hệ điều hành đảm nhiệm. Vậy việc điều khiển bộ nhớ (vị trí mà dữ liệu thích
hợp lưu trữ) sẽ do hệ điều hành đảm trách, chứ không phải lập trình viên.
Trong trường hợp ta dùng biến, giá trị được lưu sẽ thay
đổi. Một biến tồn tại từ lúc khai báo đến khi thoát khỏi phạm vi dùng nó. Những
câu lệnh trong phạm vi khối mã này có thể truy cập giá trị của biến, và thậm
chí có thể thay đổi giá trị của biến. Trong thực tế, đôi khi cần sử dụng một
vài khoản mục mà giá trị của chúng không bao giờ bị thay đổi.
Một hằng là một giá trị không bao giờ bị thay đổi.
Ví dụ, 5 là một hằng, mà giá trị toán
học luôn là 5 và không thể bị thay đổi bởi bất cứ ai. Tương tự, ‘Black’ là một hằng, nó biểu thị cho màu
đen. Khi đó, 5 được gọi là hằng số (numeric constant), ‘Black’ được gọi là
hằng chuỗi (string constant).
2.3 Định danh (Identifier)
Tên
của các biến (variables), các hàm (functions), các nhãn (labels) và các đối
tượng khác nhau do người dùng định nghĩa gọi là định danh. Những định danh này
có thể chứa một hay nhiều ký tự. Ký tự đầu tiên của định danh phải là một chữ
cái hay một dấu gạch dưới ( _ ). Các ký tự tiếp theo có thể là các chữ
cái, các con số hay dấu gạch dưới.
Arena,
s_count, marks40, và class_one là những định danh đúng. Các ví dụ về các định
danh sai là 1sttest, oh!god, và start... end.
Các
định danh có thể có chiều dài tuỳ ý, nhưng số ký tự trong một biến được nhận
diện bởi trình biên dịch thì thay đổi theo trình biên dịch. Ví dụ, nếu một
trình biên dịch nhận diện 31 con số có ý nghĩa đầu tiên cho một tên định danh
thì các câu sau sẽ hiển thị cùng một kết quả:
Đây
là biến testing.... testing
Đây
là biến testing.... testing ... testing
Các
định danh trong C có phân biệt chữ hoa và chữ thường, cụ thể, arena thì khác
ARENA.
2.3.1 Các
nguyên tắc cho việc chỉ đặt tên
Các
quy tắc đặt tên biến khác nhau tuỳ ngôn ngữ lập trình. Tuy nhiên, vài quy ước
chuẩn được tuân theo như :
Ø Tên biến phải bắt đầu bằng một ký tự chữ cái.
Ø Các ký tự theo sau ký tự đầu bằng một chuỗi các chữ cái hoặc con số
và cũng có thể bao gồm ký tự đặc biệt như dấu gạch dưới.
Ø Tránh dùng ký tự O tại những vị trí mà có thể gây lầm lẫn với số
không (0) và tương tự chữ cái l (chữ thường của chữ hoa L) có thể lầm lẫn với số 1.
Ø Tên riêng nên tránh đặt tên cho biến.
Ø Theo tiêu chuẩn C các chữ cái
thường và hoa thì xem như khác nhau ví dụ. biến ADD, add và Add là khác nhau.
Ø Việc phân biệt chữ hoa và chữ thường khác nhau tuỳ
theo ngôn ngữ lập trình. Do đó, tốt nhất nên đặt tên cho biến theo cách thức
chuẩn.
Ø Tên một biến nên có ý nghĩa,
gợi tả và mô tả rõ kiểu dữ liệu của nó. Ví dụ, nếu tìm tổng của hai số thì tên
biến lưu trữ tổng nên đặt là sum (tổng). Nếu đặt tên là s hay ab12
thì không hay lắm.
2.3.2 Từ
khóa (Keywords)
Tất cả các ngôn ngữ dành một số từ nhất định cho mục
đích riêng. Những từ này có một ý nghĩa đặc biệt trong ngữ cảnh của từng ngôn
ngữ, và được xem là “từ khóa”. Khi đặt tên cho các biến, chúng ta cần bảo đảm
rằng không dùng bất cứ từ khóa nào làm tên biến.
Tên
kiểu dữ liệu tất cả được coi là từ khóa.
Do
vậy, đặt tên cho một biến là int sẽ phát sinh một lỗi, nhưng đặt tên cho biến là integer thì không.
Vài ngôn ngữ lập trình yêu cầu lập trình viên chỉ ra
tên của các biến cũng như kiểu dữ liệu của nó trước khi dùng biến đó thật sự.
Bước này được gọi là khai báo biến. Ta sẽ nói rõ bước này trong phần tiếp theo
khi thảo luận về các kiểu dữ liệu. Ðiều quan trọng cần nhớ bây giờ là bước này
giúp hệ điều hành thật sự cấp phát một khoảng không gian vùng nhớ cho biến
trước khi bắt đầu sử dụng nó.
2.4 Các kiểu dữ liệu (Data types)
Các
loại dữ liệu khác nhau được lưu trữ trong biến là :
Ø Số (Numbers)
·
Các số nguyên.
Ví dụ : 10 hay 178993455.
·
Các số thực.
Ví dụ : 15.22 hay 15463452.25.
·
Các số dương.
·
Các số âm.
Ø Tên.
Ví dụ : John.
Ø Giá trị luận lý.
Ví dụ : Y hay N.
Khi
dữ liệu được lưu trữ trong các biến có kiểu dữ liệu khác nhau, nó yêu cầu dung
lượng bộ nhớ sẽ khác nhau.
Dung
lượng bộ nhớ được chỉ định cho một biến tùy thuộc vào kiểu dữ liệu của nó.
Ðể
chỉ định bộ nhớ cho một đơn vị dữ liệu, chúng ta phải khai báo một biến với một
kiểu dữ liệu cụ thể.
Khai
báo một biến có nghĩa là một vùng nhớ nào đó đã được gán cho biến. Vùng bộ nhớ
đó sau này sẽ được tham chiếu thông qua tên của biến. Dung lượng bộ nhớ được cấp cho biến bởi
hệ điều hành phụ thuộc vào kiểu dữ liệu được lưu trữ trong biến. Vì vậy, một
kiểu dữ liệu sẽ mô tả loại dữ liệu phù hợp với biến.
Dạng
thức chung cho việc khai báo một biến:
Kiểu dữ liệu (Tên biến)
Kiểu
dữ liệu thường được dùng trong các công cụ lập trình có thể được phân chia
thành:
1
Kiểu dữ liệu số - lưu trữ giá trị số.
2
Kiểu dữ liệu ký tự – lưu trữ thông tin mô
tả
Những
kiểu dữ liệu này có thể có tên khác nhau trong các ngôn ngữ lập trình khác
nhau. Ví dụ, một kiểu dữ liệu số được gọi trong C là int trong khi đó
tại Visual Basic được gọi là integer. Tương tự, một kiểu dữ liệu ký tự
được đặt tên là char trong C trong khi đó trong Visual Basic nó được đặt
tên là string. Trong bất cứ trường hợp nào, các dữ liệu được lưu trữ
luôn giống nhau. Ðiểm khác duy nhất là các biến được dùng trong một công cụ
phải được khai báo theo tên của kiểu dữ liệu được hỗ trợ bởi chính công cụ đó.
C
có 5 kiểu dữ liệu cơ bản. Tất cả những kiểu dữ liệu khác dựa vào một trong số
những kiểu này. 5 kiểu dữ liệu đó là:
Ø int là
một số nguyên, về cơ bản nó biểu thị kích cỡ tự nhiên của các số nguyên (integers).
Ø float
và double được dùng cho các số có
dấu chấm động. Kiểu float (số thực) chiếm 4 byte và có thể có tới 6 con số phần sau dấu thập phân,
trong khi double chiếm 8 bytes và có
thể có tới 10 con số phần thập phân.
Ø char chiếm 1 byte và có khả năng lưu một ký tự đơn
(character).
Ø void
được dùng điển hình để khai báo một hàm không trả về giá trị. Ðiều này sẽ được
nói rõ hơn trong phần hàm.
Dung
lượng nhớ và phạm vi giá trị của những kiểu này thay đổi theo mỗi loại bộ xử lý
và việc cài đặt các trình biên dịch C khác nhau.
Lưu ý: Các
con số dấu chấm động được dùng để biểu thị các giá trị cần có độ chính xác ở
phần thập phân.
Ø Kiểu dữ liệu int
Là kiểu dữ liệu lưu trữ dữ liệu số và là một
trong những kiểu dữ liệu cơ bản trong bất cứ ngôn ngữ lập trình nào. Nó bao gồm
một chuỗi của một hay nhiều con số.
Thí dụ trong C, để lưu trữ một giá trị số
nguyên trong một biến tên là ‘num’, ta khai báo như sau:
int num;
Biến num không thể lưu trữ bất cứ kiểu dữ liệu
nào như “Alan” hay “abc”. Kiểu dữ liệu số này cho phép các số nguyên trong phạm vi -32768 tới
32767 được lưu trữ. Hệ điều hành cấp phát 16 bit (2 byte) cho một biến đã được
khai báo kiếu int. Ví dụ: 12322, 0, -232.
Nếu chúng ta gán
giá trị 12322 cho num thì biến này là biến kiểu số nguyên và 12322 là
hằng số nguyên.
Ø Kiểu dữ liệu số thực (float)
Một biến có kiểu dữ liệu số thực được dùng để
lưu trữ các giá trị chứa phần thập phân. Trình biên dịch phân biệt các kiểu dữ
liệu float và int.
Ðiểm khác nhau chính của chúng là kiểu dữ
liệu int chỉ bao gồm các số nguyên,
trong khi kiểu dữ liệu float có thể
lưu giữ thêm cả các phân số.
Ví dụ, trong C, để lưu trữ một giá trị float
trong một biến tên gọi là ‘num’, việc khai báo sẽ như sau :
float num;
Biến đã khai báo là kiểu dữ liệu float có
thể lưu giá trị thập phân có độ chính xác tới 6 con số. Biến này được cấp phát
32 bit (4 byte) của bộ nhớ. Ví dụ: 23.05, 56.5, 32.
Nếu chúng ta gán giá trị
23.5 cho num, thì biến num là biến số thực và 23.5 là một hằng số thực.
Ø Kiểu dữ liệu double
Kiểu dữ liệu double được dùng khi giá trị được lưu trữ vượt quá
giới hạn về dung lượng của kiểu dữ liệu float. Biến có kiểu dữ
liệu là double có thể lưu trữ
nhiều hơn khoảng hai lần số các chữ số của kiểu float.
Số các chữ số chính xác mà kiểu dữ liệu float
hoặc double có thể lưu trữ tùy thuộc vào hệ điều
hành cụ thể của máy tính.
Các con số được lưu trữ trong kiểu dữ liệu float
hay double được xem
như nhau trong hệ thống tính toán. Tuy nhiên, sử dụng kiểu dữ liệu float tiết
kiệm bộ nhớ một nửa so với kiểu dữ liệu double.
Kiểu dữ liệu double cho phép độ chính xác cao hơn
(tới 10 con số). Một biến khai báo kiểu dữ liệu double chiếm 64 bit (8
byte) trong bộ nhớ.
Thí dụ trong C, để lưu trữ một giá trị double
cho một biến tên ‘num’, khai báo sẽ như sau:
double num;
Nếu chúng ta gán giá trị
23.34232324 cho num, thì biến num là biến kiểu double và 23.34232324 là một
hằng kiểu double.
Ø Kiểu dữ liệu char
Kiểu dữ liệu char được dùng để lưu trữ một ký tự đơn.
Một kiểu dữ liệu char có thể lưu một ký tự đơn được bao đóng
trong hai dấu nháy đơn (‘’). Thí dụ kiểu dữ liệu char như:
‘a’, ‘m’, ‘$’ ‘%’.
Ta có thể lưu trữ những chữ số như những ký tự bằng cách bao
chúng bên trong cặp dấu nháy đơn. Không nên nhầm lẫn chúng với những giá trị
số. Ví dụ, ‘1’, ‘5’ và ‘9’ sẽ không được nhầm lẫn với những số 1, 5 và 9.
Xem xét những câu lệnh của mã C dưới đây:
char
gender;
gender='M';
Hàng đầu tiên khai báo biến gender của kiểu dữ liệu char. Hàng thứ hai lưu giữ một giá trị
khởi tạo cho nó là ‘M’. Biến gender là một biến ký tự và ‘M’ là một hằng ký tự.
Biến này được cấp phát 8 bit (1 byte) trong bộ nhớ.
Ø Kiểu dữ liệu void
C có một kiểu dữ liệu đặc biệt gọi là void. Kiểu dữ liệu
này chỉ cho trình biên dịch C biết rằng không có dữ liệu của bất cứ kiểu nào. Trong
C, các hàm số thường trả về dữ liệu thuộc một kiểu nào đó. Tuy nhiên, khi một
hàm không có gì để trả về, kiểu dữ liệu void được sử dụng để chỉ ra điều
này.
2.4.1 Những kiểu dữ liệu cơ bản và dẫn
xuất
Bốn kiểu
dữ liệu (char, int, float và double) mà chúng ta đã thảo luận ở trên được sử
dụng cho việc trình bày dữ liệu thực sự trong bộ nhớ của máy tính. Những kiểu
dữ liệu này có thể được sửa đổi sao cho phù hợp với những tình huống khác nhau
một cách chính xác. Kết quả, chúng ta có được các kiểu dữ liệu dẫn xuất từ
những kiểu cơ bản này.
Một bổ từ (modifier) được
sử dụng để thay đổi kiểu dữ liệu cơ bản nhằm phù hợp với các tình huống đa
dạng. Ngoại trừ kiểu void, tất cả
các kiểu dữ liệu khác có thể cho phép những bổ từ đứng trước chúng. Bổ từ được
sử dụng với C là signed, unsigned, long và short. Tất cả
chúng có thể được áp dụng cho dữ liệu kiểu ký tự và kiểu số nguyên. Bổ từ long cũng có thể được áp dụng cho double.
Một vài bổ từ như :
1.
unsigned
2.
long
3.
short
Ðể khai báo một biến kiểu dẫn xuất, chúng ta cần đặt trước khai
báo biến thông thường một trong những từ khóa của bổ từ. Một giải thích chi
tiết về các bổ từ này và cách thức sử dụng chúng được trình bày bên dưới.
Ø Các kiểu có
dấu (signed) và không dấu(unsigned)
Khi khai báo một số nguyên, mặc định đó là một số nguyên có dấu.
Tính quan trọng nhất của việc dùng signed là để bổ sung cho kiểu dữ liệu char, vì
char là kiểu không dấu theo mặc định.
Kiểu unsigned chỉ rõ rằng một biến chỉ có
thể có giá trị dương. Bổ từ này có thể được sử dụng với kiểu dữ liệu int
và kiểu dữ liệu float. Kiểu unsigned có thể áp dụng cho kiểu dữ liệu float trong vài trường hợp
nhưng điều này giảm bớt tính khả chuyển (portability) của mã lệnh.
Với việc thêm từ unsigned vào
trước kiểu dữ liệu int, miền giá trị
cho những số dương có thể được tăng lên gấp đôi.
Ta xem những câu lệnh của mã C cung cấp ở bên dưới, nó khai báo
một biến theo kiểu unsigned int và khởi tạo biến này có giá trị 23123.
unsigned
int varNum;
varNum
= 23123;
Chú ý rằng không gian cấp phát cho kiểu biến này vẫn giữ nguyên.
Nghĩa là, biến varNum được cấp phát 2 byte như khi nó dùng kiểu int. Tuy
nhiên, những giá trị mà một kiểu unsgned int hỗ trợ sẽ nằm trong khoảng từ 0 đến 65535, thay vì
là -32768 tới 32767 mà kiểu int hỗ trợ. Theo mặc định, int là một kiểu
dữ liệu có dấu.
Ø Các kiểu long và short
Chúng được sử dụng khi một số nguyên có chiều dài ngắn hơn hoặc
dài hơn chiều dài bình thường. Một bổ từ short
được áp dụng cho kiểu dữ liệu khi chiều dài yêu cầu ngắn hơn chiều dài số
nguyên bình thường và một bổ từ long được
dùng khi chiều dài yêu cầu dài hơn chiều dài số nguyên bình thường.
Bổ từ short được sử dụng với kiểu
dữ liệu int. Nó sửa đổi kiểu dữ liệu int theo hướng chiếm ít vị trí bộ
nhớ hơn. Bởi vậy, trong khi một biến kiểu int chiếm giữ 16 bit (2 byte) thì một
biến kiểu short int (hoặc chỉ là short), chiếm giữ 8 bit (1 byte) và cho
phép những số có trong phạm vi từ -128 tới 127.
Bổ từ long được sử dụng tương ứng một miền giá trị rộng
hơn. Nó có thể được sử dụng với int cũng như với kiểu dữ liệu double.
Khi được sử dụng với kiểu dữ liệu int, biến chấp nhận những giá trị số
trong khoảng từ -2,147,483,648 đến 2,147,483,647 và chiếm giữ 32 bit ( 4 byte).
Tương tự, kiểu long double của một biến chiếm giữ 128 bit (16 byte).
Một biến long int được khai báo như
sau:
long
int varNum;
Nó cũng có thể được khai báo
đơn giản như long varNum. Một số long integer có thể được khai báo như long int hay chỉ là long. Tương tự, ta có short int hay short.
Bảng dưới đây
trình bày phạm vi giá trị cho các kiểu dữ liệu khác nhau và số bit nó chiếm giữ
dựa theo tiêu chuẩn ANSI.
Kiểu
|
Dung
lượng xấp xỉ (đơn vị là bit)
|
Phạm
vi
|
char
|
8
|
-128
tới 127
|
unsigned
|
8
|
0
tới 255
|
signed
char
|
8
|
-128
tới 127
|
int
|
16
|
-32,768
tới 32,767
|
unsigned
int
|
16
|
0
tới 65,535
|
signed
int
|
16
|
Giống
như kiểu int
|
short
int
|
16
|
-128
tới 127
|
unsigned
short int
|
16
|
0
tới 65, 535
|
signed
short int
|
16
|
Giống
như kiểu short int
|
long
int
|
32
|
-2,147,483,648 tới 2,147,483,647
|
signed
long int
|
32
|
Giống
như kiểu long int
|
unsigned
long int
|
32
|
0
tới 4,294,967,295
|
float
|
32
|
6
con số thập phân
|
double
|
64
|
10
con số thập phân
|
long
double
|
128
|
10
con số thập phân
|
Table 2.1: Các kiểu
dữ liệu và phạm vi
Thí
dụ sau trình bày cách khai báo những kiểu dữ liệu trên.
Ví
dụ 2:
main()
{
char abc; /*abc
of type character */
int xyz; /*xyz
of type integer */
float length; /*length of type float */
double area; /* area of type double */
long liteyrs; /*liteyrs of type long int */
short arm; /*arm
of type short integer*/
}
Chúng ta xem lại ví dụ cộng hai số và hiển thị tổng ở
chương trước. Mã giả như sau :
Ví
dụ 3:
BEGIN
INPUT A, B
C = A + B
DISPLAY C
END
Trong ví dụ này, các giá trị cho hai biến A và B được nhập.
Các giá trị được cộng và tổng được lưu cho biến C bằng cách dùng câu lệnh C = A
+ B. Trong câu lệnh này, A và B là những biến và ký hiệu + gọi là toán tử. Chúng ta sẽ nói về
toán tử số học của C ở phần sau đây. Tuy nhiên, có những loại toán tử khác
trong C sẽ được bàn tới ở phần kế tiếp.
2.5 Các toán tử số học (Arithmetic Operators)
Những toán
tử số học được sử dụng để thực hiện những thao tác mang tính số học. Chúng được
chia thành hai lớp : Toán tử số học một ngôi (unary) và toán tử số học hai ngôi (binary).
Bảng
2.2 liệt kê những toán tử số học và chức năng của chúng.
Các toán tử một ngôi
|
Chức năng
|
Các toán tử hai ngôi
|
Chức năng
|
-
|
Lấy đối số
|
+
|
Cộng
|
++
|
Tăng một giá
trị
|
-
|
Trừ
|
--
|
Giảm một giá
trị
|
*
|
Nhân
|
|
|
%
|
Lấy phần dư
|
|
|
/
|
Chia
|
|
|
^
|
Lấy số mũ
|
Bảng 2.2: Các
toán tử số học và chức năng
Ø Các
toán tử hai ngôi
Trong
C, các toán tử hai ngôi có chức năng giống như trong các ngôn ngữ khác. Những
toán tử như +, -, * và / có thể được áp dụng cho hầu hết kiểu dữ liệu có sẵn
trong C. Khi toán tử / được áp dụng cho một số nguyên hoặc
ký tự, bất kỳ phần dư nào sẽ được cắt bỏ. Ví dụ, 5/2 sẽ bằng 2 trong phép
chia số nguyên. Toán tử % sẽ cho ra
kết quả là số dư của phép chia số nguyên. Ví dụ: 5%2 sẽ có kết quả là 1. Tuy nhiên, % không thể được sử dụng với những
kiểu có dấu chấm động.
Chúng ta hãy xem xét một ví dụ của toán tử số mũ.
9^2
Ở đây 9 là cơ số và 2 là số mũ.
Số bên trái của ‘^’ là cơ số và số bên
phải ‘^’ là số mũ.
Kết quả của 9^2 là 9*9 = 81.
Thêm ví dụ khác:
5 ^ 3
Có nghĩa là:
5 * 5 * 5
Do đó:
5 ^ 3 = 5 * 5 * 5 = 125.
Ghi
chú:
Những ngôn ngữ lập trình như Basic, hỗ trợ toán tử mũ. Tuy nhiên, ANSI C không
hỗ trợ ký hiệu ^ cho phép tính lũy thừa. Ta có thể dùng cách khác tính lũy thừa
trong C là dùng hàm pow() đã được định nghĩa trong math.h. Cú pháp của
nó thể hiện qua ví dụ sau:
...
#include<math.h>
void
main(void)
{
….
/* the following function will calculate x
to the power y. */
z = pow(x, y);
….
}
Ví dụ sau trình
bày tất cả toán tử hai ngôi được dùng trong C. Chú ý rằng ta chưa nói về hàm
printf() và getchar(). Chúng ta sẽ bàn trong những phần sau.
Ví
dụ 4:
#include<stdio.h>
main()
{
int
x,y;
x
= 5;
y
= 2;
printf("The integers are : %d
& %d\n", x, y);
printf("The addition gives : %d\n",
x + y);
printf("The subtraction gives : %d\n",
x - y);
printf("The multiplication gives : %d\n",
x * y);
printf("The division gives : %d\n",
x / y);
printf("The modulus gives : %d\n", x % y);
getchar();
}
Kết quả là:
The integers
are : 5 & 2
The addition gives : 7
The subtraction gives : 3
The multiplication gives : 10
The division gives : 2
The modulus gives : 1
Ø Các
toán tử một ngôi (unary)
Các toán tử một ngôi là toán tử trừ một ngôi ‘-’, toán tử tăng
‘++’ và toán tử giảm ‘--’
Toán tử trừ một ngôi
Ký hiệu giống như phép trừ hai ngôi. Lấy đối số để chỉ ra hay thay
đổi dấu đại số của một giá trị. Ví dụ:
a = -75;
b = -a;
Kết quả của việc gán trên là a được gán giá trị -75 và b được gán cho giá trị 75 (-(- 75)). Dấu trừ được sử dụng như
thế gọi là toán tử một ngôi vì nó chỉ có một toán hạng.
Nói một cách chính xác, không có toán tử một ngôi + trong C. Vì
vậy, một lệnh gán như.
invld_pls = +50;
khi
mà invld_pls là một biến số nguyên là không hợp lệ trong chuẩn của C.
Tuy nhiên, nhiều trình biên dịch không phản đối cách dùng như vậy.
Các toán tử Tăng và Giảm
C bao chứa hai toán tử hữu ích mà ta không tìm thấy được trong
những ngôn ngữ máy tính khác. Chúng là ++
và --. Toán tử ++ thêm vào toán hạng của nó một đơn vị, trong khi toán tử -- giảm đi toán hạng của nó một đơn vị.
Cụ thể:
x
= x + 1;
có
thể được viết là:
x++;
và:
x = x - 1;
có thể được viết
là:
x--;
Cả hai toán tử
này có thể đứng trước hoặc sau toán hạng, chẳng hạn:
x = x + 1;
có thể được viết
lại là
x++ hay ++x;
Và cũng tương tự cho toán tử --.
Sự khác nhau giữa việc xử lý trước hay sau trong toán tử một ngôi
thật sự có ích khi nó được dùng trong một biểu thức. Khi toán tử đứng trước
toán hạng, C thực hiện việc tăng hoặc giảm giá trị trước khi sử dụng giá trị
của toán hạng. Ðây là tiền xử lý (pre-fixing). Nếu toán tử đi sau
toán hạng, thì giá trị của toán hạng được sử dụng trước khi tăng hoặc
giảm giá trị của nó. Ðây là hậu xử lý (post-fixing). Xem xét ví dụ sau :
a = 10;
b = 5;
c = a * b++;
Trong biểu thức trên, giá trị hiện thời của b được sử dụng cho
tính toán và sau đó giá trị của b sẽ tăng sau. Tức là, c được gán
50 và sau đó giá trị của b được tăng lên thành 6.
Tuy nhiên, nếu biểu thức trên là:
c = a * ++b;
thì
giá trị của c sẽ là 60, và b sẽ là 6 bởi vì b được tăng 1 trước khi thực hiện
phép nhân với a, sau đó giá trị được gán vào c.
Trong trường hợp
mà tác động của việc tăng hay giảm là riêng lẻ thì toán tử có thể đứng trước
hoặc sau toán hạng đều được.
Hầu hết trình
biên dịch C sinh mã rất nhanh và hiệu quả đối với việc tăng và giảm giá trị. Mã
này sẽ tốt hơn so với khi ta dùng toán tử gán. Vì vậy, các toán tử tăng và giảm
nên được dùng bất cứ khi nào có thể.
Ø
Thông
thường, khi chương trình ứng dụng cần xử lý dữ liệu, nó cần có nơi nào đó để
lưu trữ tạm thời dữ liệu này. Nơi mà dữ liệu được lưu trữ gọi là bộ nhớ.
Ø
Các
ngôn ngữ lập trình hiện đại ngày nay cho phép chúng ta sử dụng các tên tượng
trưng gọi là biến (variable), dùng để chỉ đến một vùng trong bộ nhớ nơi mà các
giá trị cụ thể được lưu trữ.
Ø Không có giới
hạn về số vị trí bộ nhớ mà một chương trình có thể dùng.
Ø Một
hằng (constant) là một giá trị không bao giờ bị thay đổi.
Ø Tên
của các biến (variable), các hàm (function), các nhãn (label) và các đối tượng
khác nhau do người dùng định nghĩa gọi là định danh.
Ø Tất
cả ngôn ngữ dành một số từ nhất định cho mục đích riêng. Những từ này được gọi
là là “từ khóa” (keywords).
Ø Các
kiểu dữ liệu chính của C là character, integer, float, double và void.
Ø Một
bổ từ được sử dụng để thay
đổi kiểu dữ liệu cơ bản sao cho phù hợp với nhiều tình huống đa dạng. Các bổ từ
được sử dụng trong C là signed,
unsigned, long và short.
Ø
C
hỗ trợ hai loại toán tử số học: một ngôi và hai ngôi.
Ø
Toán
tử tăng ‘++’ và toán tử giảm ‘--’ là những toán tử một ngôi. Nó chỉ hoạt động
trên biến kiểu số.
Ø
Toán
tử hai ngôi số học là +, -, *, /, %, nó chỉ tác động lên những hằng số, biến
hay biểu thức.
Ø Toán tử phần dư
‘%’ chỉ áp dụng trên các số nguyên và cho kết quả là phần dư của phép chia số
nguyên.
1
C có phân biệt chữ thường và hoa. (True
/ False)
2
Số 10 là một _______________.
3
Ký tự đầu của định danh có thể là một số. (True /
False)
4
Dùng kiểu
_________ sẽ tiết kiệm bộ nhớ do nó chiếm chỉ nửa không gian nhớ so với _________.
5
Kiểu dữ liệu _______ được dùng
để chỉ cho trình biên dịch C biết rằng không có giá trị nào được trả về.
6
_______ và
_______ là hai nhóm toán tử số học.
A.
Bitwise & và |
|
B.
Một ngôi và hai ngôi
|
C. Luận lý AND
|
D. Không câu trả lời nào cả
|
7
Các toán tử một
ngôi số học là __ và __.
A.
++ và --
|
B.
% và ^
|
C.
^ và $
|
D.
Không câu trả lời nào cả
|
1. Chọn tương
ứng cho cột A và B:
Cột A
|
Cột B
|
8
10.34
ABC
abc
23
12112134.86868686886
_A1
$abc
‘A’
|
Tên định danh sai
Hằng số nguyên
Hằng ký tự
Double
Số chấm động
Tên định danh đúng
|
Hướng dẫn : Nhiều mục trên cột A có thể tương ứng tới một mục đơn
tại cột B.
2. Tính giá trị của các biến sau mỗi câu lệnh dưới đây:
a. int a = 4^4
b. int a = 23.34
c. a = 10
b = a + a++
d. a = -5
b = -a