Bài 8 : Con Trỏ

Chúng ta đã biết các biến chính là các ô nhớ mà chúng ta có thể truy xuất dưới các tên. Các biến này được lưu trữ tại những chỗ cụ thể trong bộ nhớ. Đối với chương trình của chúng ta, bộ nhớ máy tính chỉ là một dãy gồm các ô nhớ 1 byte, mỗi ô có một địa chỉ xác định.
Một sự mô hình tốt đối với bộ nhớ máy tính chính là một phố trong một thành phố. Trên một phố tất cả các ngôi nhà đều được đánh số tuần tự với một cái tên duy nhất nên nếu chúng ta nói đến số 27 phố Trần Hưng Đạo thì chúng ta có thể tìm được nơi đó mà không lầm lẫn vì chỉ có một ngôi nhà với số như vậy.
Cũng với cách tổ chức tương tự như việc đánh số các ngôi nhà, hệ điều hành tổ chức bộ nhớ thành những số đơn nhất, tuần tự, nên nếu chúng ta nói đến vị trí 1776 trong bộ nhớ chúng ta biết chính xác ô nhớ đó vì chỉ có một vị trí với địa chỉ như vậy.

Toán tử lấy địa chỉ (&).Vào thời điểm mà chúng ta khai báo một biến thì nó phải được lưu trữ trong một vị trí cụ thể trong bộ nhớ. Nói chung chúng ta không quyết định nơi nào biến đó được đặt - thật may mắn rằng điều đó đã được làm tự động bởi trình biên dịch và hệ điều hành, nhưng một khi hệ điều hành đã gán một địa chỉ cho biến thì chúng ta có thể muốn biết biến đó được lưu trữ ở đâu.
Điều này có thể được thực hiện bằng cách đặt trước tên biến một dấu và (&), có nghĩa là "địa chỉ của". Ví dụ:

ted = &andy;sẽ gán cho biến ted địa chỉ của biến andy, vì khi đặt trước tên biến andy dấu và (&) chúng ta không còn nói đến nội dung của biến đó mà chỉ nói đến địa chỉ của nó trong bộ nhớ.
Giả sử rằng biến andy được đặt ở ô nhớ có địa chỉ 1776 và chúng ta viết như sau:

andy = 25;
fred = andy;
ted = &andy;kết quả sẽ giống như trong sơ đồ dưới đây:


Chúng ta đã gán cho fred nội dung của biến andy như chúng ta đã làm rất lần nhiều khác trong những phần trước nhưng với biến ted chúng ta đã gán địa chỉ mà hệ điều hành lưu giá trị của biến andy, chúng ta vừa giả sử nó là 1776.
Những biến lưu trữ địa chỉ của một biến khác (như ted ở trong ví dụ trước) được gọi là con trỏ. Trong C++ con trỏ có rất nhiều ưu điểm và chúng được sử dụng rất thường xuyên, Tiếp theo chúng ta sẽ thấy các biến kiểu này được khai báo như thế nào.

Toán tử tham chiếu (*)Bằng cách sử dụng con trỏ chúng ta có thể truy xuất trực tiếp đến giá trị được lưu trữ trong biến được trỏ bởi nó bằng cách đặ trước tên biến con trỏ một dấu sao (*) - ở đây có thể được dịch là "giá trị được trỏ bởi". Vì vậy, nếu chúng ta viết:

beth = *ted;(chúng ta có thể đọc nó là: "beth bằng giá trị được trỏ bởi ted" beth sẽ mang giá trị 25, vì ted bằng 1776 và giá trị trỏ bởi 1776 là 25.


Bạn phải phân biệt được rằng ted có giá trị 1776, nhưng *ted (với một dấu sao đằng trước) trỏ tới giá trị được lưu trữ trong địa chỉ 1776, đó là 25. Hãy chú ý sự khác biệt giữa việc có hay không có dấu sao tham chiếu.
beth = ted; // beth bằng ted ( 1776 )
beth = *ted; // beth bằng giá trị được trỏ bởi( 25 )


Toán tử lấy địa chỉ (&)
Nó được dùng như là một tiền tố của biến và có thể được dịch là "địa chỉ của", vì vậy &variable1 có thể được đọc là "địa chỉ của variable1".Toán tử tham chiếu (*)
Nó chỉ ra rằng cái cần được tính toán là nội dung được trỏ bởi biểu thức được coi như là một địa chỉ. Nó có thể được dịch là "giá trị được trỏ bởi"..
*mypointer được đọc là "giá trị được trỏ bởi mypointer".
Vào lúc này, với những ví dụ đã viết ở trên

andy = 25;
ted = &andy;bạn có thể dễ dàng nhận ra tất cả các biểu thức sau là đúng:
andy == 25
&andy == 1776
ted == 1776
*ted == 25

Khai báo biến kiểu con trỏVì con trỏ có khả năng tham chiếu trực tiếp đến giá trị mà chúng trỏ tới nên cần thiết phải chỉ rõ kiểu dữ liệu nào mà một biến con trỏ trỏ tới khai báo nó. Vì vậy, khai báo của một biến con trỏ sẽ có mẫu sau:

type * pointer_name;trong đó type là kiểu dữ liệu được trỏ tới, không phải là kiểu của bản thân con trỏ. Ví dụ:

int * number;
char * character;
float * greatnumber;đó là ba khai báo của con trỏ. Mỗi biến đầu trỏ tới một kiểu dữ liệu khác nhau nhưng cả ba đều là con trỏ và chúng đều chiếm một lượng bộ nhớ như nhau (kích thước của một biến con trỏ tùy thuộc vào hệ điều hành). nhưng dữ liệu mà chúng trỏ tới không chiếm lượng bộ nhớ như nhau, một kiểu int, một kiểu char và cái còn lại kiểu float.
Tôi phải nhấn mạnh lại rằng dấu sao (*) mà chúng ta đặt khi khai báo một con trỏ chỉ có nghĩa rằng: đó là một con trỏ và hoàn toàn không liên quan đến toán tử tham chiếu mà chúng ta đã xem xét trước đó. Đó đơn giản chỉ là hai tác vụ khác nhau được biểu diễn bởi cùng một dấu.


// my first pointer
#include

int main ()
{
int value1 = 5, value2 = 15;
int * mypointer;

mypointer = &value1;
*mypointer = 10;
mypointer = &value2;
*mypointer = 20;
cout << "value1==" << value1 << "/ value2==" << value2;
return 0;
}

value1==10 / value2==20
Chú ý rằng giá trị của value1 và value2 được thay đổi một cách gián tiếp. Đầu tiên chúng ta gán cho mypointer địa chỉ của value1 dùng toán tử lấy địa chỉ (&) và sau đó chúng ta gán 10 cho giá trị được trỏ bởi mypointer, đó là giá trị được trỏ bởi value1 vì vậy chúng ta đã sửa biến value1 một cách gián tiếp
Để bạn có thể thấy rằng một con trỏ có thể mang một vài giá trị trong cùng một chương trình chúng ta sẽ lặp lại quá trình với value2 và với cùng một con trỏ.
Đây là một ví dụ phức tạp hơn một chút:

// more pointers
#include

int main ()
{
int value1 = 5, value2 = 15;
int *p1, *p2;

p1 = &value1; // p1 = địa chỉ của value1
p2 = &value2; // p2 = địa chỉ của value2
*p1 = 10; // giá trị trỏ bởi p1 = 10
*p2 = *p1; // giá trị trỏ bởi p2 = giá trị trỏ bởi p1
p1 = p2; // p1 = p2 (phép gán con trỏ)
*p1 = 20; // giá trị trỏ bởi p1 = 20

cout << "value1==" << value1 << "/ value2==" << value2;
return 0;
}

value1==10 / value2==20
Một dòng có thể gây sự chú ý của bạn là:

int *p1, *p2;dòng này khai báo hai con trỏ bằng cách đặt dấu sao (*) trước mỗi con trỏ. Nguyên nhân là kiểu dữ liệu khai báo cho cả dòng là int và vì theo thứ tự từ phải sang trái, dấu sao được tính trước tên kiểu. Chúng ta đã nói đến điều này trong bài 2: Các toán tử.

Con trỏ và mảng.Trong thực tế, tên của một mảng tương đương với địa chỉ phần tử đầu tiên của nó, giống như một con trỏ tương đương với địa chỉ của phần tử đầu tiên mà nó trỏ tới, vì vậy thực tế chúng hoàn toàn như nhau. Ví dụ, cho hai khai báo sau:

int numbers [20];
int * p;lệnh sau sẽ hợp lệ:

p = numbers;Ở đây p và numbers là tương đương và chúng có cũng thuộc tính, sự khác biệt duy nhất là chúng ta có thể gán một giá trị khác cho con trỏ p trong khi numbers luôn trỏ đến phần tử đầu tiên trong số 20 phần tử kiểu int mà nó được định nghĩa với. Vì vậy, không giống như p - đó là một biến con trỏ bình thường, numbers là một con trỏ hằng. Lệnh gán sau đây là không hợp lệ:

numbers = p;bởi vì numbers là một mảng (con trỏ hằng) và không có giá trị nào có thể được gán cho các hằng.
Vì con trỏ cũng có mọi tính chất của một biến nên tất cả các biểu thức có con trỏ trong ví dụ dưới đây là hoàn toàn hợp lệ:

// more pointers
#include

int main ()
{
int numbers[5];
int * p;
p = numbers; *p = 10;
p++; *p = 20;
p = &numbers[2]; *p = 30;
p = numbers + 3; *p = 40;
p = numbers; *(p+4) = 50;
for (int n=0; n<5; n++)
cout << numbers[n] << ", ";
return 0;
}

10, 20, 30, 40, 50,

Trong bài "mảng" chúng ta đã dùng dấu ngoặc vuông để chỉ ra phần tử của mảng mà chúng ta muốn trỏ đến. Cặp ngoặc vuông này được coi như là toán tử offset và ý nghĩa của chúng không đổi khi được dùng với biến con trỏ. Ví dụ, hai biểu thức sau đây:
a[5] = 0; // a [offset of 5] = 0
*(a+5) = 0; // pointed by (a+5) = 0

là hoàn toàn tương đương và hợp lệ bất kể a là mảng hay là một con trỏ.

Khởi tạo con trỏKhi khai báo con trỏ có thể chúng ta sẽ muốn chỉ định rõ ràng chúng sẽ trỏ tới biến nào,

int number;
int *tommy = &number;là tương đương với:

int number;
int *tommy;
tommy = &number;Trong một phép gán con trỏ chúng ta phải luôn luôn gán địa chỉ mà nó trỏ tới chứ không phải là giá trị mà nó trỏ tới. Bạn cần phải nhớ rằng khi khai báo một biến con trỏ, dấu sao (*) được dùng để chỉ ra nó là một con trỏ, và hoàn toàn khác với toán tử tham chiếu. Đó là hai toán tử khác nhau mặc dù chúng được viết với cùng một dấu. Vì vậy, các câu lệnh sau là không hợp lệ:

int number;
int *tommy;
*tommy = &number;Như đối với mảng, trình biên dịch cho phép chúng ta khởi tạo giá trị mà con trỏ trỏ tới bằng giá trị hằng vào thời điểm khai báo biến con trỏ:

char * terry = "hello";trong trường hợp này một khối nhớ tĩnh được dành để chứa "hello" và một con trỏ trỏ tới kí tự đầu tiên của khối nhớ này (đó là kí tự h') được gán cho terry. Nếu "hello" được lưu tại địa chỉ 1702, lệnh khai báo trên có thể được hình dung như thế này:


cần phải nhắc lại rằng terry mang giá trị 1702 chứ không phải là 'h' hay "hello".
Biến con trỏ terry trỏ tới một xâu kí tự và nó có thể được sử dụng như là đối với một mảng (hãy nhớ rằng một mảng chỉ đơn thuần là một con trỏ hằng). Ví dụ, nếu chúng ta muốn thay kí tự 'o' bằng một dấu chấm than, chúng ta có thể thực hiện việc đó bằng hai cách:

terry[4] = '!';
*(terry+4) = '!';hãy nhớ rằng viết terry[4] là hoàn toàn giống với viết *(terry+4) mặc dù biểu thức thông dụng nhất là cái đầu tiên. Với một trong hai lệnh trên xâu do terry trỏ đến sẽ có giá trị như sau:



Các phép tính số học với pointerViệc thực hiện các phép tính số học với con trỏ hơi khác so với các kiểu dữ liệu số nguyên khác. Trước hết, chỉ phép cộng và trừ là được phép dùng. Nhưng cả cộng và trừ đều cho kết quả phụ thuộc vào kích thước của kiểu dữ liệu mà biến con trỏ trỏ tới.
Chúng ta thấy có nhiều kiểu dữ liệu khác nhau tồn tại và chúng có thể chiếm chỗ nhiều hơn hoặc ít hơn các kiểu dữ liệu khác. Ví dụ, trong các kiểu số nguyên, char chiếm 1 byte, short chiếm 2 byte và long chiếm 4 byte.
Giả sử chúng ta có 3 con trỏ sau:

char *mychar;
short *myshort;
long *mylong;và chúng lần lượt trỏ tới ô nhớ 1000, 2000 and 3000.
Nếu chúng ta viết

mychar++;
myshort++;
mylong++;mychar - như bạn mong đợi - sẽ mang giá trị 1001. Tuy nhiên myshort sẽ mang giá trị 2002 và mylong mang giá trị 3004. Nguyên nhân là khi cộng thêm 1 vào một con trỏ thì nó sẽ trỏ tới phần tử tiếp theo có cùng kiểu mà nó đã được định nghĩa, vì vậy kích thước tính bằng byte của kiểu dữ liệu nó trỏ tới sẽ được cộng thêm vào biến con trỏ.

Điều này đúng với cả hai phép toán cộng và trừ đối với con trỏ. Chúng ta cũng hoàn toàn thu được kết quả như trên nếu viết:

mychar = mychar + 1;
myshort = myshort + 1;
mylong = mylong + 1;Cần phải cảnh báo bạn rằng cả hai toán tử tăng (++) và giảm (--) đều có quyền ưu tiên lớn hơn toán tử tham chiếu (*), vì vậy biểu thức sau đây có thể dẫn tới kết quả sai:

*p++;
*p++ = *q++;Lệnh đầu tiên tương đương với *(p++) điều mà nó thực hiện là tăng p (địa chỉ ô nhớ mà nó trỏ tới chứ không phải là giá trị trỏ tới).
Lệnh thứ hai, cả hai toán tử tăng (++) đều được thực hiện sau khi giá trị của *q được gán cho *p và sau đó cả q và p đều tăng lên 1. Lệnh này tương đương với:

*p = *q;
p++;
q++;Như đã nói trong các bài trước, tôi khuyên các bạn nên dùng các cặp ngoặc đơn để tránh những kết quả không mong muốn.

Con trỏ trỏ tới con trỏC++ cho phép sử dụng các con trỏ trỏ tới các con trỏ khác giống như là trỏ tới dữ liệu. Để làm việc đó chúng ta chỉ cần thêm một dấu sao (*) cho mỗi mức tham chiếu.

char a;
char * b;
char ** c;
a = 'z';
b = &a;
c = &b;giả sử rằng a,b,c được lưu ở các ô nhớ 7230, 8092 and 10502, ta có thể mô tả đoạn mã trên như sau:


Điểm mới trong ví dụ này là biến c, chúng ta có thể nói về nó theo 3 cách khác nhau, mỗi cách sẽ tương ứng với một giá trị khác nhau:

c là một biến có kiểu (char **) mang giá trị 8092
*c là một biến có kiểu (char*) mang giá trị 7230
**c là một biến có kiểu (char) mang giá trị 'z'
Con trỏ không kiểuCon trỏ không kiểu là một loại con trỏ đặc biệt. Nó có thể trỏ tới bất kì loại dữ liệu nào, từ giá trị nguyên hoặc thực cho tới một xâu kí tự. Hạn chế duy nhất của nó là dữ liệu được trỏ tới không thể được tham chiếu tới một cách trực tiếp (chúng ta không thể dùng toán tử tham chiếu * với chúng) vì độ dài của nó là không xác định và vì vậy chúng ta phải dùng đến toán tử chuyển kiểu dữ liệu hay phép gán để chuyển con trỏ không kiểu thành một con trỏ trỏ tới một loại dữ liệu cụ thể.
Một trong những tiện ích của nó là cho phép truyền tham số cho hàm mà không cần chỉ rõ kiểu


// integer increaser
#include

void increase (void* data, int type)
{
switch (type)
{
case sizeof(char) : (*((char*)data))++; break;
case sizeof(short): (*((short*)data))++; break;
case sizeof(long) : (*((long*)data))++; break;
}
}

int main ()
{
char a = 5;
short b = 9;
long c = 12;
increase (&a,sizeof(a));
increase (&b,sizeof(b));
increase (&c,sizeof(c));
cout << (int) a << ", " << b << ", " << c;
return 0;
}

6, 10, 13

sizeof là một toán tử của ngôn ngữ C++, nó trả về một giá trị hằng là kích thước tính bằng byte của tham số truyền cho nó, ví dụ sizeof(char) bằng 1 vì kích thước của char là 1 byte.

Con trỏ hàmC++ cho phép thao tác với các con trỏ hàm. Tiện ích tuyệt vời này cho phép truyền một hàm như là một tham số đến một hàm khác. Để có thể khai báo một con trỏ trỏ tới một hàm chúng ta phải khai báo nó như là khai báo mẫu của một hàm nhưng phải bao trong một cặp ngoặc đơn () tên của hàm và chèn dấu sao (*) đằng trước.


// pointer to functions
#include

int addition (int a, int b)
{ return (a+b); }

int subtraction (int a, int b)
{ return (a-b); }

int (*minus)(int,int) = subtraction;

int operation (int x, int y, int (*functocall)(int,int))
{
int g;
g = (*functocall)(x,y);
return (g);
}

int main ()
{
int m,n;
m = operation (7, 5, &addition);
n = operation (20, m, minus);
cout <
return 0;
}

8

Trong ví dụ này, minus là một con trỏ toàn cục trỏ tới một hàm có hai tham số kiểu int, con trỏ này được gám để trỏ tới hàm subtraction, tất cả đều trên một dòng:

int (* minus)(int,int) = subtraction;

Bài 7 : Xâu Ký Tự

Trong tất cả các chương trình chúng ta đã thấy cho đến giờ, chúng ta chỉ sử dụng các biến kiểu số, chỉ dùng để biểu diễn các số. Nhưng bên cạnh các biến kiểu số còn có các xâu kí tự, chúng cho phép chúng ta biểu diễn các chuỗi kí tự như là các từ, câu, đoạn văn bản... Cho đến giờ chúng ta mới chỉ dùng chúng dưới dạng hằng chứ chứa quan tâm đến các biến có thể chứa chúng.
Trong C++ không có kiểu dữ liệu cơ bản để lưu các xâu kí tự. Để có thể thỏa mãn nhu cầu này, người ta sử dụng mảng có kiểu char. Hãy nhớ rằng kiểu dữ liệu này (char) chỉ có thể lưu trữ một kí tự đơn, bởi vậy nó được dùng để tạo ra xâu của các kí tự đơn.
Ví dụ, mảng sau (hay là xâu kí tự):

char jenny [20];có thể lưu một xâu kí tự với độ dài cực đại là 20 kí tự. Bạn có thể tưởng tượng nó như sau:


Kích thước cực đại này không cần phải luôn luôn dùng đến. Ví dụ, jenny có thể lưu xâu "Hello" hay "Merry christmas". Vì các mảng kí tự có thể lưu các xâu kí tự ngắn hơn độ dài của nó, trong C++ đã có một quy ước để kết thúc một nội dung của một xâu kí tự bằng một kí tự null, có thể được viết là '\0'.
Chúng ta có thể biểu diễn jenny (một mảng có 20 phần tử kiểu char) khi lưu trữ xâu kí tự "Hello" và "Merry Christmas" theo cách sau:


Chú ý rằng sau nội dung của xâu, một kí tự null ('\0') được dùng để báo hiệu kết thúc xâu. Những ô màu xám biểu diễn những giá trị không xác định.

Khởi tạo các xâu kí tự.Vì những xâu kí tự là những mảng bình thường nên chúng cũng như các mảng khác. Ví dụ, nếu chúng ta muốn khởi tạo một xâu kí tự với những giá trị xác định chúng ta có thể làm điều đó tương tự như với các mảng khác:

char mystring[] = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };Tuy nhiên, chúng ta có thể khởi tạo giá trị cho một xâu kí tự bằng cách khác: sử dụng các hằng xâu kí tự.
Trong các biểu thức chúng ta đã sử dụng trong các ví dụ trong các chương trước các hằng xâu kí tự để xuất hiện vài lần. Chúng được biểu diễn trong cặp ngoặc kép ("), ví dụ:

"the result is: "là một hằng xâu kí tự chúng ta sử dụng ở một số chỗ.
Không giống như dấu nháy đơn (') cho phép biểu diễn hằng kí tự, cặp ngoặc kép (") là hằng biểu diễn một chuỗi kí tự liên tiếp, và ở cuối chuỗi một kí tự null ('\0') luôn được tự động thêm vào.
Vì vậy chúng ta có thể khởi tạo xâu mystring theo một trong hai cách sau đây:

char mystring [] = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };
char mystring [] = "Hello";Trong cả hai trường hợp mảng (hay xâu kí tự) mystring được khai báo với kích thước 6 kí tự: 5 kí tự biểu diễn Hello cộng với một kí tự null.
Trước khi tiếp tục, tôi cần phải nhắc nhở bạn rằng việc gán nhiều hằng như việc sử dụng dấu ngoặc kép (") chỉ hợp lệ khi khởi tạo mảng, tức là lúc khai báo mảng. Các biểu thức trong chương trình như:

mystring = "Hello";
mystring[] = "Hello";là không hợp lệ, cả câu lệnh dưới đây cũng vậy:

mystring = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };Vậy hãy nhớ: Chúng ta chỉ có thể "gán" nhiều hằng cho một mảng vào lúc khởi tạo nó. Nguyên nhân là một thao tác gán (=) không thể nhận vế trái là cả một mảng mà chỉ có thể nhận một trong những phần tử của nó. Vào thời điểm khởi tạo mảng là một trường hợp đặc biệt, vì nó không thực sự là một lệnh gán mặc dù nó sử dụng dấu bằng (=).

Gán giá trị cho xâu kí tựVì vế trái của một lệnh gán chỉ có thể là một phần tử của mảng chứ không thể là cả mảng, chúng ta có thể gán một xâu kí tự cho một mảng kiểu char sử dụng một phương pháp như sau:

mystring[0] = 'H';
mystring[1] = 'e';
mystring[2] = 'l';
mystring[3] = 'l';
mystring[4] = 'o';
mystring[5] = '\0';

Nhưng rõ ràng đây không phải là một phương pháp thực tế. Để gán giá trị cho một xâu kí tự, chúng ta có thể sử dụng loạt hàm kiểu strcpy (string copy), hàm này được định nghĩa trong string.h và có thể được gọi như sau:

strcpy (string1, string2);Lệnh này copy nội dung của string2 sang string1. string2 có thể là một mảng, con trỏ hay một hằng xâu kí tự, bởi vậy lệnh sau đây là một cách đúng để gán xâu hằng "Hello" cho mystring:

strcpy (mystring, "Hello");

Ví dụ:

// setting value to string
#include
#include

int main ()
{
char szMyName [20];
strcpy (szMyName,"J. Soulie");
cout << szMyName;
return 0;
}

J. Soulie

Để ý rằng chúng ta phải include file để có thể sử dụng hàm strcpy.
Mặc dù chúng ta luôn có thể viết một hàm đơn giản như hàm setstring dưới đây để thực hiện một thao tác giống như strcpy:

// setting value to string
#include

void setstring (char szOut [], char szIn [])
{
int n=0;
do {
szOut[n] = szIn[n];
n++;
} while (szIn[n] != 0);
}

int main ()
{
char szMyName [20];
setstring (szMyName,"J. Soulie");
cout << szMyName;
return 0;
}

J. Soulie

Một phương thức thường dùng khác để gán giá trị cho một mảng là sử dụng trực tiếp dòng nhập dữ liệu (cin). Trong trường hợp này giá trị của xâu kí tự được gán bởi người dùng trong quá trình chương trình thực hiện.
Khi cin được sử dụng với các xâu kí tự nó thường được dùng với phương thức getline của nó, phương thức này có thể được gọi như sau:

cin.getline ( char buffer[], int length, char delimiter = ' \n');trong đó buffer (bộ đệm) là địa chỉ nơi sẽ lưu trữ dữ liệu vào (như là một mảng chẳng hạn), length là độ dài cực đại của bộ đệm (kích thước của mảng) và delimiter là kí tự được dùng để kết thúc việc nhập, mặc định - nếu chúng ta không dùng tham số này - sẽ là kí tự xuống dòng ('\n').
Ví dụ sau đây lặp lại tất cả những gì bạn gõ trên bàn phím. Nó rất đơn giản nhưng là một ví dụ cho thấy bạn có thể sử dụng cin.getline với các xâu kí tự như thế nào:

// cin with strings
#include

int main ()
{
char mybuffer [100];
cout << "What's your name? ";
cin.getline (mybuffer,100);
cout << "Hello " << mybuffer << ".\n";
cout << "Which is your favourite team? ";
cin.getline (mybuffer,100);
cout << "I like " << mybuffer << " too.\n";
return 0;
}

What's your name? Juan
Hello Juan.
Which is your favourite team? Inter Milan
I like Inter Milan too.

Chú ý trong cả hai lời gọi cin.getline chúng ta sử dụng cùng một biến xâu (mybuffer). Những gì chương trình làm trong lời gọi thứ hai đơn giản là thay thế nội dung của buffer trong lời gọi cũ bằng nội dung mới.
Nếu bạn còn nhớ phần nói về giao tiếp với, bạn sẽ nhớ rằng chúng ta đã sử dụng toán tử >> để nhận dữ liệu trực tiếp từ đầu vào chuẩn. Phương thức này có thể được dùng với các xâu kí tự thay cho cin.getline. Ví dụ, trong chươn trình của chúng ta, khi chúng ta muốn nhận dữ liệu từ người dùng chúng ta có thể viết:

cin >> mybuffer;lệnh này sẽ làm việc như nó có những hạn chế sau mà cin.getline không có:

Nó chỉ có thể nhận những từ đơn (không nhận được cả câu) vì phương thức này sử dụng kí tự trống(bao gồm cả dấu cách, dấu tab và dấu xuống dòng) làm dấu hiệu kết thúc..
Nó không cho phép chỉ định kích thước cho bộ đệm. Chương trình của bạn có thể chạy không ổn định nếu dữ liệu vào lớn hơn kích cỡ của mảng chứa nó.Vì những nguyên nhân trên, khi muốn nhập vào các xâu kí tự bạn nên sử dụng cin.getline thay vì cin >>.

Chuyển đổi xâu kí tự sang các kiểu khác.Vì một xâu kí tự có thể biểu diễn nhiều kiểu dữ liệu khác như dạng số nên việc chuyển đổi nội dung như vậy sang dạng số là rất hữu ích. Ví dụ, một xâu có thể mang giá trị "1977"nhưng đó là một chuỗi gồm 5 kí tự (kể cả kí tự null) và không dễ gì chuyển thành một số nguyên. Vì vậy thư viện cstdlib (stdlib.h) đã cung cấp 3 macro/hàm hữu ích sau:

atoi: chuyển xâu thành kiểu int.
atol: chuyển xâu thành kiểu long.
atof: chuyển xâu thành kiểu float.Tất cả các hàm này nhận một tham số và trả về giá trị số (int, long hoặc float). Các hàm này khi kết hợp với phương thức getline của cin là một cách đáng tin cậy hơn phương thức cin>> cổ điển khi yêu cầu người sử dụng nhập vào một số:


// cin and ato* functions
#include
#include

int main ()
{
char mybuffer [100];
float price;
int quantity;
cout << "Enter price: ";
cin.getline (mybuffer,100);
price = atof (mybuffer);
cout << "Enter quantity: ";
cin.getline (mybuffer,100);
quantity = atoi (mybuffer);
cout << "Total price: " << price*quantity;
return 0;
}

Enter price: 2.75
Enter quantity: 21
Total price: 57.75

Các hàm để thao tác trên chuỗiThư viện cstring (string.h) không chỉ có hàm strcpy mà còn có nhiều hàm khác để thao tác trên chuỗi. Dưới đây là giới thiệu lướt qua của các hàm thông dụng nhất:

strcat: char* strcat (char* dest, const char* src);
Gắn thêm chuỗi src vào phía cuối của dest. Trả về dest.
strcmp: int strcmp (const char* string1, const char* string2);
So sánh hai xâu string1 và string2. Trả về 0 nếu hai xâu là bằng nhau.
strcpy: char* strcpy (char* dest, const char* src);
Copy nội dung của src cho dest. Trả về dest.
strlen: size_t strlen (const char* string);
Trả về độ dài của string.
Chú ý: char* hoàn toàn tương đương với char[]

Bài 6 : Mảng

Mảng là một dãy các phần tử có cùng kiểu được đặt liên tiếp trong bộ nhớ và có thể truy xuất đến từng phần tử bằng cách thêm một chỉ số vào sau tên của mảng.
Điều này có nghĩa là, ví dụ, chúng ta có thể lưu 5 giá trị kiểu int mà không cần phải khai báo 5 biến khác nhau.Ví dụ, một mảng chứa 5 giá trị nguyên kiểu int có tên là billy có thể được biểu diễn như sau:



trong đó mỗi một ô trống biểu diễn một phần tử của mảng, trong trường hợp này là các giá trị nguyên kiểu int. Chúng được đánh số từ 0 đến 4 vì phần tử đầu tiên của mảng luôn là 0 bất kể độ dài của nó là bao nhiêu.
Như bất kì biến nào khác, một mảng phải được khai báo trước khi có thể sử dụng. Một khai báo điển hình cho một mảng trong C++ như sau:
type name [elements];

trong đó type là một kiểu dữ liệu hợp lệ (int, float...), name là một tên biến hợp lệ và trường elements chỉ định mảng đó sẽ chứa bao nhiêu phần tử
Vì vậy, để khai báo billy như đã trình bày ở trên chúng ta chỉ cần một dòng đơn giản như sau:
int billy [5];

Chú ý: Trường elements bên trong cặp ngoặc [] phải là một giá trị hằng khi khai báo một mảng, vì mảng là một khối nhớ tĩnh có kích cỡ xác định và trình biên dịch phải có khả năng xác định xem cần bao nhiêu bộ nhớ để cấp phát cho mảng trước khi các lệnh có thể được thực hiện.

Khởi tạo một mảng.
Khi khai báo một mảng với tầm hoạt động địa phương (trong một hàm), theo mặc định nó sẽ không được khởi tạo, vì vậy nội dung của nó là không xác định cho đến khi chúng ra lưu các giá trị lên đó.

Nếu chúng ta khai báo một mảng toàn cục (bên ngoài tất cả các hàm) nó sẽ được khởi tạo và tất cả các phần tử được đặt bằng 0. Vì vậy nếu chúng ta khai báo mảng toàn cục:

int billy [5];

mọi phần tử của billy sẽ được khởi tạo là 0:




Nhưng thêm vào đó, khi chúng ta khai báo một mảng, chúng ta có thể gán các giá trị khởi tạo cho từng phần tử của nó. Ví dụ:

int billy [5] = { 16, 2, 77, 40, 12071 };

lệnh trên sẽ khai báo một mảng như sau:




Số phần tử trong mảng mà chúng ta khởi tạo với cặp ngoặc nhọn { } phải bằng số phần tử của mảng đã được khai báo với cặp ngoặc vuông [ ]. Bởi vì điều này có thể được coi là một sự lặp lại không cần thiết nên C++ cho phép để trống giữa cặp ngoặc vuông, kích thước của mảng được xác định bằng số giá trị giữa cặp ngoặc nhọn.
Truy xuất đến các phần tử của mảng.Ở bất kì điểm nào của chương trình trong tầm hoạt động của mảng, chúng ta có thể truy xuất từng phần tử của mảng để đọc hay chỉnh sửa như là đối với một biến bình thường. Cấu trúc của nó như sau:

name[index]
Như ở trong ví dụ trước ta có mảng billy gồm 5 phần tử có kiểu int, chúng ta có thể truy xuất đến từng phần tử của mảng như sau:


Ví dụ, để lưu giá trị 75 vào phần tử thứ ba của billy ta viết như sau:
billy[2] = 75;
và, ví dụ, để gán giá trị của phần tử thứ 3 của billy cho biến a, chúng ta viết:
a = billy[2];
Vì vậy, xét về mọi phương diện, biểu thức billy[2] giống như bất kì một biến kiểu int.Chú ý rằng phần tử thứ ba của billy là billy[2], vì mảng bắt đầu từ chỉ số 0. Vì vậy, phần tử cuối cùng sẽ là billy[4]. Vì vậy nếu chúng ta viết billy[5], chúng ta sẽ truy xuất đến phần tử thứ 6 của mảng và vượt quá giới hạn của mảng.
Trong C++, việc vượt quá giới hạn chỉ số của mảng là hoàn toàn hợp lệ, tuy nhiên nó có thể gây ra những vấn đề thực sự khó phát hiện bởi vì chúng không tạo ra những lỗi trong quá trình dịch nhưng chúng có thể tạo ra những kết quả không mong muốn trong quá trình thực hiện. Nguyên nhân của việc này sẽ được nói đến kĩ hơn khi chúng ta bắt đầu sử dụng con trỏ.
Cần phải nhấn mạnh rằng chúng ta sử dụng cặp ngoặc vuông cho hai tác vụ: đầu tiên là đặt kích thước cho mảng khi khai báo chúng và thứ hai, để chỉ định chỉ số cho một phần tử cụ thể của mảng khi xem xét đến nó.
int billy[5]; // khai báo một mảng mới.
billy[2] = 75; // truy xuất đến một phần tử của mảng.

Một vài thao tác hợp lệ khác với mảng:
billy[0] = a;
billy[a] = 75;
b = billy [a+2];
billy[billy[a]] = billy[2] + 5;
// ví dụ về mảng
#include

int billy [] = {16, 2, 77, 40, 12071};
int n, result=0;

int main ()
{
for ( n=0 ; n<5 ; n++ )
{
result += billy[n];
}
cout << result;
return 0;
}

12206
Mảng nhiều chiều.
Mảng nhiều chiều có thể được coi như mảng của mảng, ví dụ, một mảng hai chiều có thể được tưởng tược như là một bảng hai chiều gồm các phần tử có kiểu dữ liệu cụ thể và giống nhau.


jimmy biểu diễn một mảng hai chiều kích thước 3x5 có kiểu int. Cách khai báo mảng này như sau:
int jimmy [3][5];
và, ví dụ, cách để truy xuất đến phần tử thứ hai theo chiều dọc và thứ tư theo chiều ngang trong một biểu thức như sau:

jimmy[1][3]

(hãy nhớ rằng chỉ số của mảng luôn bắt đầu từ 0).
Mảng nhiều chiều không bị giới hạn bởi hai chỉ số (hai chiều), Chúng có thể chứa bao nhiều chỉ số tùy thích mặc dù ít khí cần phải dùng đến mảng lớn hơn 3 chiều. Hãy thử xem xét lượng bộ nhớ mà một mảng có nhiều chỉ số cần đến. Ví dụ:
char century [100][365][24][60][60];
gán một giá trị char cho mỗi giây trong một thế kỉ, phải cần đến hơn 3 tỷ giá trị chars! Chúng ta sẽ phải cần khoảng 3GB RAM để khai báo nó.
Mảng nhiều chiều thực ra là một khái niệm trừu tượng vì chúng ta có thể có kết quả tương tự với mảng một chiều bằng một thao tác đơn giản giữa các chỉ số của nó:
int jimmy [3][5]; tương đương với
int jimmy [15]; (3 * 5 = 15)
Dưới đây là hai ví dụ với cùng một kết quả như nhau, một sử dụng mảng hai chiều và một sử dụng mảng một chiều:
// multidimensional array
#include

#define WIDTH 5
#define HEIGHT 3

int jimmy [HEIGHT][WIDTH];
int n,m;

int main ()
{
for (n=0;n
for (m=0;m
{
jimmy[n][m]=(n+1)*(m+1);
}
return 0;
}
// pseudo-multidimensional array
#include

#define WIDTH 5
#define HEIGHT 3

int jimmy [HEIGHT * WIDTH];
int n,m;

int main ()
{
for (n=0;n
for (m=0;m
{
jimmy[n * WIDTH + m]=(n+1)*(m+1);
}
return 0;
}

không một chương trình nào viết gì ra màn hình nhưng cả hai đều gán giá trị vào khối nhớ có tên jimmy theo cách sau:


Chúng ta đã định nghĩa hằng (#define) để đơn giản hóa những chỉnh sửa sau này của chương trình, ví dụ, trong trường hợp chúng ta quyết định tăng kích thước của mảng với chiều cao là 4 thay vì là 3, chúng ta chỉ cần thay đổi dòng:
#define HEIGHT 3
thành
#define HEIGHT 4
và không phải có thêm sự thay đổi nào nữa đối với chương trình.
Dùng mảng làm tham số.
Vào một lúc nào đó có thể chúng ta cần phải truyền một mảng tới một hàm như là một tham số. Trong C++, việc truyền theo tham số giá trị một khối nhớ là không hợp lệ, ngay cả khi nó được tổ chức thành một mảng. Tuy nhiên chúng ta lại được phép truyền địa chỉ của nó, việc này cũng tạo ra kết quả thực tế giống thao tác ở trên nhưng lại nhanh hơn nhiều và hiệu quả hơn.
Để có thể nhận mảng là tham số thì điều duy nhất chúng ta phải làm khi khai báo hàm là chỉ định trong phần tham số kiểu dữ liệu cơ bản của mảng, tên mảng và cặp ngoặc vuông trống. Ví dụ, hàm sau:
void procedure (int arg[])
nhận vào một tham số có kiểu "mảng của char" và có tên arg. Để truyền tham số cho hàm này một mảng được khai báo:
int myarray [40];
chỉ cần gọi hàm như sau:
procedure (myarray);
Dưới đây là một ví dụ cụ thể

// arrays as parameters
#include

void printarray (int arg[], int length) {
for (int n=0; n
cout << arg[n] << " ";
cout << "\n";
}

int main ()
{
int firstarray[] = {5, 10, 15};
int secondarray[] = {2, 4, 6, 8, 10};
printarray (firstarray,3);
printarray (secondarray,5);
return 0;
}

5 10 15
2 4 6 8 10

Như bạn có thể thấy, tham số đầu tiên (int arg[]) chấp nhận mọi mảng có kiểu cơ bản là int, bất kể độ dài của nó là bao nhiêu, vì vậy cần thiết phải có tham số thứ hai để báo cho hàm này biết độ dài của mảng mà chúng ta truyền cho nó.
Trong phần khai báo hàm chúng ta cũng có thể dùng tham số là các mảng nhiều chiều. Cấu trúc của mảng 3 chiều như sau:
base_type[][depth][depth]
ví dụ, một hàm với tham số là mảng nhiều chiều có thể như sau:
void procedure (int myarray[][3][4])
chú ý rằng cặp ngoặc vuông đầu tiên để trống nhưng các cặp ngoặc sau thì không. Bạn luôn luôn phải làm vậy vì trình biên dịch C++ phải có khả năng xác định độ lớn của các chiều thêm vào của mảng.

Mảng, cả một chiều và nhiều chiều, khi truyền cho hàm như là một tham số thường là nguyên nhân gây lỗi cho những lập trình viên thiếu kinh nghiệm.

Bài 5 : Hàm (II)

Truyền tham số theo tham số giá trị hay tham số biến.
Cho đến nay, trong tất cả các hàm chúng ta đã biết, tất cả các tham số truyền cho hàm đều được truyền theo giá trị. Điều này có nghĩa là khi chúng ta gọi hàm với các tham số, những gì chúng ta truyền cho hàm là các giá trị chứ không phải bản thân các biến. Ví dụ, giả sử chúng ta gọi hàm addition như sau:
int x=5, y=3, z;
z = addition ( x , y );
Trong trường hợp này khi chúng ta gọi hàm addition thì các giá trị 5 and 3 được truyền cho hàm, không phải là bản thân các biến.

Đến đây các bạn có thể hỏi tôi: Như vậy thì sao, có ảnh hưởng gì đâu ? Điều đáng nói ở đây là khi các bạn thay đổi giá trị của các biến a hay b bên trong hàm thì các biến x và y vẫn không thay đổi vì chúng đâu có được truyền cho hàm chỉ có giá trị của chúng được truyền mà thôi.
Hãy xét trường hợp bạn cần thao tác với một biến ngoài ở bên trong một hàm. Vì vậy bạn sẽ phải truyền tham số dưới dạng tham số biến như ở trong hàm duplicate trong ví dụ dưới đây:

// passing parameters by reference
#include

void duplicate (int& a, int& b, int& c)
{
a*=2;
b*=2;
c*=2;
}

int main ()
{
int x=1, y=3, z=7;
duplicate (x, y, z);
cout << "x=" << x << ", y=" << y << ", z=" << z;
return 0;
}

x=2, y=6, z=14

Điều đầu tiên làm bạn chú ý là trong khai báo của duplicate theo sau tên kiểu của mỗi tham số đều là dấu và (&), để báo hiệu rằng các tham số này được truyền theo tham số biến chứ không phải tham số giá trị.
Khi truyền tham số dưới dạng tham số biến chúng ta đang truyền bản thân biến đó và bất kì sự thay đổi nào mà chúng ta thực hiện với tham số đó bên trong hàm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến biến đó.


Trong ví dụ trên, chúng ta đã liên kết a, b và c với các tham số khi gọi hàm (x, y và z) và mọi sự thay đổi với a bên trong hàm sẽ ảnh hưởng đến giá trị của x và hoàn toàn tương tự với b và y, c và z.


Kiểu khai báo tham số theo dạng tham số biến sử dụng dấu và (&) chỉ có trong C++. Trong ngôn ngữ C chúng ta phải sử dụng con trỏ để làm việc tương tự như thế.
Truyền tham số dưới dạng tham số biến cho phép một hàm trả về nhiều hơn một giá trị. Ví dụ, đây là một hàm trả về số liền trước và liền sau của tham số đầu tiên.

// more than one returning value
#include

void prevnext (int x, int& prev, int& next)
{
prev = x-1;
next = x+1;
}

int main ()
{
int x=100, y, z;
prevnext (x, y, z);
cout << "Previous=" << y << ", Next=" << z;
return 0;
}

Previous=99, Next=101
Giá trị mặc định của tham số.
Khi định nghĩa một hàm chúng ta có thể chỉ định những giá trị mặc định sẽ được truyền cho các đối số trong trường hợp chúng bị bỏ qua khi hàm được gọi. Để làm việc này đơn giản chỉ cần gán một giá trị cho đối số khi khai báo hàm. Nếu giá trị của tham số đó vẫn được chỉ định khi gọi hàm thì giá trị mặc định sẽ bị bỏ qua. 

Ví dụ:
// default values in functions
#include

int divide (int a, int b=2)
{
int r;
r=a/b;
return (r);
}

int main ()
{
cout << divide (12);
cout << endl;
cout << divide (20,4);
return 0;
}

6
5

Nhưng chúng ta thấy trong thân chương trình, có hai lời gọi hàm divide. Trong lệnh đầu tiên:

divide (12)
chúng ta chỉ dùng một tham số nhưng hàm divide cho phép đến hai. Bởi vậy hàm divide sẽ tự cho tham số thứ hai giá trị bằng 2 vì đó là giá trị mặc định của nó (chú ý phần khai báo hàm được kết thúc bởi int b=2). Vì vậy kết quả sẽ là 6 (12/2).Trong lệnh thứ hai:

divide (20,4)
có hai tham số, bởi vậy giá trị mặc định sẽ được bỏ qua. Kết quả của hàm sẽ là 5 (20/4).
Quá tải các hàm.
Hai hàm có thể có cũng tên nếu khai báo tham số của chúng khác nhau, điều này có nghĩa là bạn có thể đặt cùng một tên cho nhiều hàm nếu chúng có số tham số khác nhau hay kiểu dữ liệu của các tham số khác nhau (hay thậm chí là kiểu dữ liệu trả về khác nhau). Ví dụ:

// overloaded function
#include

int divide (int a, int b)
{
return (a/b);
}

float divide (float a, float b)
{
return (a/b);
}

int main ()
{
int x=5,y=2;
float n=5.0,m=2.0;
cout << divide (x,y);
cout << "\n";
cout << divide (n,m);
return 0;
}

2
2.5

Trong ví dụ này chúng ta định nghĩa hai hàm có cùng tên nhưng một hàm dùng hai tham số kiểu int và hàm còn lại dùng kiểu float. Trình biên dịch sẽ biết cần phải gọi hàm nào bằng cách phân tích kiểu tham số khi hàm được gọi.
Để đơn giản tôi viết cả hai hàm đều có mã lệnh như nhau nhưng điều này không bắt buộc. Bạn có thể xây dựng hai hàm có cùng tên nhưng hoạt động hoàn toàn khác nhau.

Các hàm inline.
Chỉ thị inline có thể được đặt trước khao báo của một hàm để chỉ rõ rằng lời gọi hàm sẽ được thay thế bằng mã lệnh của hàm khi chương trình được dịch. Việc này tương đương với việc khai báo một macro, lợi ích của nó chỉ thể hiện với các hàm rất ngắn, tốc độ chạy chương trình sẽ được cải thiện vì nó không phải gọi một thủ tục con.Cấu trúc của nó như sau:
inline type name ( arguments ... ) { instructions ... }
lời gọi hàm cũng như bất kì một hàm nào khác. Không cần thiết phải đặt từ khoá inline trong lệnh gọi, chỉ cần trong lời khai báo hàm là đủ.

Đệ qui.
Các hàm có thể gọi chính nó. Điều này có thể có ích với một số tác vụ như là một số phương pháp sắp xếp hay tính giai thừa của một số. Ví dụ, để tính giai thừa của một số (n), công thức toán học của nó như sau:
n! = n * (n-1) * (n-2) * (n-3) ... * 1
và một hàm đệ qui để tính toán sẽ như sau:

// factorial calculator
#include

long factorial (long a)
{
if (a > 1)
return (a * factorial (a-1));
else
return (1);
}

int main ()
{
long l;
cout << "Type a number: ";
cin >> l;
cout << "!" << l << " = " << factorial (l);
return 0;
}

Type a number: 9
!9 = 362880

Chú ý trong hàm factorial chúng ta có thể lệnh gọi chính nó nhưng chỉ khi tham số lớn hơn 1, nếu không thì hàm sẽ thực hiện một vòng lặp vô hạn vì sau khi đến 0 nó sẽ tiếp tục nhân cả những số âm.
Hàm này có một hạn chế là kiểu dữ liệu mà nó dùng (long) không cho phép tính giai thừa quá 12!.

Khai báo mẫu cho hàm.
Cho đến giờ chúng ta hoàn toàn phải định nghĩa hàm trước lệnh gọi đầu tiên đến nó, mà thường là trong main, vì vậy hàm main luôn phải nằm cuối chương trình. Nếu bạn thử lặp lại một vài ví dụ về hàm trước đây nhưng thử đặt hàm main trước bất kì một hàm được gọi từ nó, bạn gần như chắc chắn sẽ nhận được thông báo lỗi. Nguyên nhân là một hàm phải được khai báo trước khi nó được gọi như nhưnggx gì chúng ta đã làm trng tất cả các ví dụ.Nhưng có một cách khác để tránh phải viết tất cả mã chương trình trước khi chúng có thể được dùng trong main hay bất kì một hàm nào khác. Đó chính là khai báo mẫu cho hàm. Cách này bao gồm việc khai báo hàm một cách ngắn gọn nhưng đủ để cho trình dịch có thể biết các tham số và kiểu dữ liệu trả về của hàm.
Dạng của nó như sau:

type name ( argument_type1, argument_type2, ...);

Đây chính là phần đầu của định nghĩa hàm, ngoại trừ:
Nó không có bất kì lệnh nào cho hàm. Điều này có nghĩa là nó không bao gồm thân hàm với tất cả các lệnh thường được bọc trong cặp ngoặc nhọn { }.
Nó kết thúc bằng dấu chấm phẩy (;).
Trong phần liệt kê các tham số chỉ cần viết kiểu của chúng là đủ. Việc viết tên của các tham số trong phần khai báo mẫu là không bắt buộc.
Ví dụ:

// prototyping
#include

void odd (int a);
void even (int a);

int main ()
{
int i;
do {
cout << "Type a number: (0 to exit)";
cin >> i;
odd (i);
} while (i!=0);
return 0;
}

void odd (int a)
{
if ((a%2)!=0) cout << "Number is odd.\n";
else even (a);
}

void even (int a)
{
if ((a%2)==0) cout << "Number is even.\n";
else odd (a);
}

Type a number (0 to exit): 9
Number is odd.
Type a number (0 to exit): 6
Number is even.
Type a number (0 to exit): 1030
Number is even.
Type a number (0 to exit): 0
Number is even.

Ví dụ này rõ ràng không phải là một ví dụ về sự hiệu quả. Tôi chắc chắn rằng các bạn có thể nhận được kết quả như trên chỉ với một nửa số dòng lệnh. Tuy nhiên nó giúp cho chúng ta thấy được việc khai báo mẫu các hàm là như thế nào. Hơn nữa, trong ví dụ này việc khai báo mẫu ít nhất một hàm là bắt buộc.
Đầu tiên chúng ta thấy khai báo mẫu của hai hàm odd và even:

void odd (int a);
void even (int a);

cho phép hai hàm này có thể được sử dụng trước khi chúng được định nghĩa hoàn chỉnh. Tuy nhiên lý do đặc biệt giải thích tại sao chương trình này lại cần ít nhất một hàm phải được khi báo mẫu là trong odd có một lời gọi đến even và trong even có một lời gọi đến odd. Vì vậy nếu không có hàm nào được khai báo trước thì lỗi chắc chắn sẽ xẩy ra.

style="BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0in; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 0in; PADDING-BOTTOM: 0in; BORDER-LEFT: medium none; PADDING-TOP: 0in; BORDER-BOTTOM: windowtext 3pt solid">

Rất nhiều lập trình viên kinh nghiệm khuyên rằng tất cả các hàm nên được khai báo mẫu. Đó cũng là lời khuyên của tôi, nhất là trong trường hợp có nhiều hàm hoặc chúng rất dài, khi đó việc khai báo tất cả các hàm ở cùng một chỗ cho phép chúng ta biết phải gọi các hàm như thế nào, vì vậy tiết kiệm được thời gian.

Bài 4 : Hàm

Hàm là một khối lệnh được thực hiện khi nó được gọi từ một điểm khác của chương trình. Dạng thức của nó như sau:

type name ( argument1, argument2, ...) statement


trong đó:

type là kiểu dữ liệu được trả về của hàm

name là tên gọi của hàm.

arguments là các tham số (có nhiều bao nhiêu cũng được tuỳ theo nhu cầu). Một tham số bao gồm tên kiểu dữ liệu sau đó là tên của tham số giống như khi khai báo biến (ví dụ int x) và đóng vai trò bên trong hàm như bất kì biến nào khác. Chúng dùng để truyền tham số cho hàm khi nó được gọi. Các tham số khác nhau được ngăn cách bởi các dấu phẩy.

statement là thân của hàm. Nó có thể là một lệnh đơn hay một khối lệnh.

Dưới đây là ví dụ đầu tiên về hàm:

// function example
#include

int addition (int a, int b)
{
int r;
r=a+b;
return (r);
}

int main ()
{
int z;
z = addition (5,3);
cout << "The result is " <<> return 0;
}


The result is 8

Để có thể hiểu được đoạn mã này, trước hết hãy nhớ lại những điều đã nói ở bài đầu tiên: một chương trình C++ luôn bắt đầu thực hiện từ hàm main. Vì vậy chúng ta bắt đầu từ đây.
Chúng ta có thể thấy hàm main bắt đầu bằng việc khai báo biến z kiểu int. Ngay sau đó là một lời gọi tới hàm addition. Nếu để ý chúng ta sẽ thấy sự tương tự giữa cấu trúc của lời gọi hàm với khai báo của hàm:



Các tham số có vai trò thật rõ ràng. Bên trong hàm main chúng ta gọi hàm addition và truyền hai giá trị: 5 và 3 tương ứng với hai tham số int a và int b được khai báo cho hàm addition.

Vào thời điểm hàm được gọi từ main, quyền điều khiển được chuyển sang cho hàm addition. Giá trị của c hai tham số (5 và 3) được copy sang hai biến cục bộ int a và int b bên trong hàm.
Dòng lệnh sau:

return (r);

kết thúc hàm addition, và trả lại quyền điều khiển cho hàm nào đã gọi nó (main) và tiếp tục chương trình ở cái điểm mà nó bị ngắt bởi lời gọi đến addition. Nhưng thêm vào đó, giá trị được dùng với lệnh return (r) chính là giá trị được trả về của hàm.



Giá trị trả về bởi một hàm chính là giá trị của hàm khi nó được tính toán. Vì vậy biến z sẽ có có giá trị được trả về bởi addition (5, 3), đó là 8.


Phạm vi hoạt động của các biến [nhắc lại]

Bạn cần nhớ rằng phạm vi hoạt động của các biến khai báo trong một hàm hay bất kì một khối lệnh nào khác chỉ là hàm đó hay khối lệnh đó và không thể sử dụng bên ngoài chúng. Ví dụ, trong chương trình ví dụ trên, bạn không thể sử dụng trực tiếp các biến a, b hay r trong hàm main vì chúng là các biến cục bộ của hàm addition. Thêm vào đó bạn cũng không thể sử dụng biến z trực tiếp bên trong hàm addition vì nó làm biến cục bộ của hàm main.

Tuy nhiên bạn có thể khai báo các biến toàn cục để có thể sử dụng chúng ở bất kì đâu, bên trong hay bên ngoài bất kì hàm nào. Để làm việc này bạn cần khai báo chúng bên ngoài mọi hàm hay các khối lệnh, có nghĩa là ngay trong thân chương trình.


Đây là một ví dụ khác về hàm:

// function example
#include

int subtraction (int a, int b)
{
int r;
r=a-b;
return (r);
}
int main ()
{
int x=5, y=3, z;
z = subtraction (7,2);
cout << "The first result is " <<> cout << "The second result is " <<> cout << "The third result is " <<> z= 4 + subtraction (x,y);
cout << "The fourth result is " <<> return 0;
}




The first result is 5

The second result is 5

The third result is 2

The fourth result is 6

Trong trường hợp này chúng ta tạo ra hàm subtraction. Chức năng của hàm này là lấy hiệu của hai tham số rồi trả về kết quả.

Tuy nhiên, nếu phân tích hàm main các bạn sẽ thấy chương trình đã vài lần gọi đến hàm subtraction. Tôi đã sử dụng vài cách gọi khác nhau để các bạn thấy các cách khác nhau mà một hàm có thể được gọi.

Để có hiểu cặn kẽ ví dụ này bạn cần nhớ rằng một lời gọi đến một hàm có thể hoàn toàn được thay thế bởi giá trị của nó. Ví dụ trong lệnh gọi hàm đầu tiên :

z = subtraction (7,2);

cout << "The first result is "<<>

Nếu chúng ta thay lời gọi hàm bằng giá trị của nó (đó là 5), chúng ta sẽ có:

z = 5;

cout << "The first result is " <<>

Tương tự như vậy

cout <<; "The second result is " <<>

cũng cho kết quả giống như hai dòng lệnh trên nhưng trong trường hợp này chúng ta gọi hàm subtraction trực tiếp như là một tham số của cout. Chúng ta cũng có thể viết:

cout << "The second result is " <<>

vì 5 là kết quả của subtraction (7,2).

Còn với lệnh

cout << "The third result is " <<>

Điều mới mẻ duy nhất ở đây là các tham số của subtraction là các biến thay vì các hằng. Điều này là hoàn toàn hợp lệ. Trong trường hợp này giá trị được truyền cho hàm subtraction là giá trị của x and y.

Trường hợp thứ tư cũng hoàn toàn tương tự. Thay vì viết

z = 4 + subtraction (x,y);

chúng ta có thể viết:

z = subtraction (x,y) + 4;

cũng hoàn toàn cho kết quả tương đương. Chú ý rằng dấu chấm phẩy được đặt ở cuối biểu thức chứ không cần thiết phải đặt ngay sau lời gọi hàm.
Các hàm không kiểu. Cách sử dụng void.

Nếu bạn còn nhớ cú pháp của một lời khai báo hàm:

type name ( argument1, argument2 ...) statement

bạn sẽ thấy rõ ràng rằng nó bắt đầu với một tên kiểu, đó là kiểu dữ liệu sẽ được hàm trả về bởi lệnh return. Nhưng nếu chúng ta không muốn trả về giá trị nào thì sao ?

Hãy tưởng tượng rằng chúng ta muốn tạo ra một hàm chỉ để hiển thị một thông báo lên màn hình. Nó không cần trả về một giá trị nào cả, hơn nữa cũng không cần nhận tham số nào hết. Vì vậy người ta đã nghĩ ra kiểu dữ liệu void trong ngôn ngữ C. Hãy xem xét chương trình sau:

// void function example
#include

void dummyfunction (void)
{
cout << "I'm a function!";
}
int main ()
{
dummyfunction ();
return 0;
}


I'm a function!


Từ khoá void trong phần danh sách tham số có nghĩa là hàm này không nhận một tham số nào. Tuy nhiên trong C++ không cần thiết phải sử dụng void để làm điều này. Bạn chỉ đơn giản sử dụng cặp ngoặc đơn ( ) là xong.

Bởi vì hàm của chúng ta không có một tham số nào, vì vậy lời gọi hàm dummyfunction sẽ là :

dummyfunction ();

Hai dấu ngoặc đơn là cần thiết để cho trình dịch hiểu đó là một lời gọi hàm chứ không phải là một tên biến hay bất kì dấu hiệu nào khác.