39 giao trinh chuyen de ky thuat lap trinh

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TỔNG CỤC DẠY NGHỀ

GIÁO TRÌNH
Mô đun : Chuyên đề
(Kỹ thuật lập trình)
NGHỀ: QUẢN TRỊ MẠNG
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
( Ban hành kèm theo Quyết định số:120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm
2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục dạy nghề)

Hà Nội, năm 2013


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Kiến thức môn học Kỹ thuật lập trình là một trong những nền tản cơ bản của
những người muốn tìm hiểu sâu về Công nghệ thông tin đặt biệt đối với việc lập
trình để giải quyết các bài toán trên máy tính điện tử. Nắm vững các kỹ thuật lập
trình là cơ sở để sinh viên tiếp cận với việc thiết kế và xây dựng phần mềm cũng
như sử dụng các công cụ lập trình hiện đại.
Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm
khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được
hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 1 năm 2013
Chủ biên Hồ Viết Hà


MỤC LỤC
TRANG
LỜI GIỚI THIỆU..................................................................................................3
- Ý nghĩa và vai trò: Đây là môn học cơ sở ngành của các ngành liên quan
đến công nghệ thông tin, cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về kỹ
thậut lập trình để làm nền tản cho việc lập trình giải quyết các vấn đề cần thiết..4
BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH..................5
1. Lịch sử phát triển của ngôn ngữ lập trình................................................5
2. Sự ra đời và thúc đẩy của ngôn ngữ lập trình...........................................5
3. Phân loại các ngôn ngữ lập trình..............................................................7
4. Vai trò và ảnh hưởng của phần cứng đối với ngôn ngữ lập trình.............9
5. Các thuộc tính của ngôn ngữ lập trình tốt..............................................10
6. Các lĩnh vực ứng dụng của ngôn ngữ lập trình......................................12
7. Chuẩn hoá ngôn ngữ lập trình................................................................17
8. Các vấn đề nảy sinh từ sử dụng ngôn ngữ lập trình...............................17
BÀI 2:CÁC LOẠI DỮ LIỆU CẤU TRÚC.........................................................20
1. Các kiểu dữ liệu cơ sở............................................................................20
2. Kiểu mảng..............................................................................................23
3. Xâu kí tự.................................................................................................30
4. Kiểu cấu trúc..........................................................................................37
5. Kiểu hợp.................................................................................................46
6. Kiểu tập tin (file)....................................................................................49
7. Các kiểu dữ liệu khác.............................................................................56
BÀI 3 :HÀM THỦ TỤC.....................................................................................60
1. Khái niệm chương trình con...................................................................60
2. Xây dựng hàm và thủ tục.......................................................................61

3. Cơ chế hoạt động của chương trình con.................................................63
4. Biến toàn cục và biến cục bộ..................................................................64
5. Cơ chế truyền tham số............................................................................66
6. Tính ưu việt của chương trình con.........................................................71
BÀI 4: ĐẶC TRƯNG CÚ PHÁP VÀ NGỮ NGHĨA CHƯƠNG TRÌNH..........73
1. Khái niệm ngôn ngữ...............................................................................73
2. Cây phân tích cú pháp (parsing tree)......................................................75
3. Các vấn đề cú pháp.................................................................................75
4. Phân tích cú pháp...................................................................................78
5. Ngữ nghĩa hình thức...............................................................................79
6. Ngữ nghĩa tiên đề...................................................................................80
Bài 5: LẬP TRÌNH THỦ TỤC...........................................................................84
1. Biến và hằng...........................................................................................84
2. Lập trình cấu trúc...................................................................................84


BÀI 6 : LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG....................................................94
1. Trừu tượng hóa (Abstraction)................................................................94
2. Đối tượng (object)..................................................................................95
3. Lớp (Class).............................................................................................96
4. Thuộc tính (Attribute)............................................................................97
5. Phương thức (Method)...........................................................................98
6. Thông điệp (Message)............................................................................98
7. Tính bao gói (Encapsulation).................................................................99
8. Tính thừa kế (Inheritance)......................................................................99
9.Tính đa hình (Polymorphism)...............................................................100
BÀI 7:LẬP TRÌNH LOGIC VÀ LẬP TRÌNH HÀM.......................................102
1. Giới thiệu lập trình logic......................................................................102
2. Ngữ nghĩa các kí hiệu...........................................................................103
3. Logic trong Prolog...............................................................................109

4. Giới thiệu lập trình hàm.......................................................................109
5. Ngôn ngữ hàm Scheme........................................................................110
BÀI 8 : LẬP TRÌNH SONG SONG.................................................................116
1. Một số khái niệm..................................................................................116
2. Xử lý ngoại lệ.......................................................................................116
3. Ðề xuất một ngoại lệ............................................................................116
4. Lan truyền một ngoại lệ (Propagating an exception)...........................117
5. Sau khi một ngoại lệ được xử lý..........................................................117
BÀI 9: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH KHÁC.................118
BÀI 10: PHÂN TÍCH CÚ PHÁP VÀ CHƯƠNG TRÌNH DỊCH.....................123
1. Chương trình dịch là gì.........................................................................123
2. Mô hình phân tích - tổng hợp của một trình biên dịch.........................124
3. Môi trường của trình biên dịch.............................................................124
4. Các giai đoạn dịch................................................................................125
5. Quản lý bảng ký hiệu...........................................................................126
6. Xử lý lỗi................................................................................................127
7. Phân tích từ vựng.................................................................................127
8. Phân tích cú pháp.................................................................................127
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ MÔĐUN..............................................................139
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................140


MÔ ĐUN CHUYÊN ĐỀ
(KỸ THUẬT LẬP TRÌNH)

Mã mô đun: MĐ 39
* VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT, Ý NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA MÔĐUN
- Vị trí: Là mô đun được bố trí trong học kỳ cuối của năm 2.
- Tính chất: Là mô đun để thực hiện một trong những chuyên đề đã nêu.
- Ý nghĩa và vai trò: Đây là môn học cơ sở ngành của các ngành liên quan

đến công nghệ thông tin, cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về kỹ
thậut lập trình để làm nền tản cho việc lập trình giải quyết các vấn đề cần thiết.
* MỤC TIÊU MÔĐUN:
- Lựa chọn một chủ đề nghiên cứu và thưc hành riêng cho chuyên ngành
học .
- Xác định yêu cầu của đề tài, các điều kiện về kỹ thuật, tài chính, hạn chế
- Biết lập kế hoach thực hiện đề tài.
- Sử dụng được các kỹ thuật đã học để thực hiện đề tài.
- Viết được báo cáo đề tài.
- Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho người và phương tiện học
tập
* NỘI DUNG CỦA MÔĐUN:
Tiêu đề/Tiểu tiêu đề

T.Số

1. Giới thiệu tổng quan về ngôn ngữ lập
trình
2. Các loại dữ liệu cấu trúc
3. Hàm thủ tục
4. Các đặc trưng cú pháp và ngữ nghĩa
chương trình
5. Lập trình thủ tục
6. Lập trình hướng đối tượng
7. Lập trình Logic và lập trình hàm
8. Lập trình song song
9. Các phương pháp ngôn ngữ lập trình
khác
10. Phân tích cú pháp và chương trình
dịch

* Kiểm tra
Tổng cộng

1

1

5
4

2
1

3
3

5

2

3

12
6
12
6

2
1
2

1

10
5
10
5

3

1

2

4

2

2

2
60

4

Thời gian (giờ)
LT
TH

15

43

KT*

2
2


BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH
Mã bài : MĐ39-01
Giới thiệu
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, không thể không nói đến các ngôn ngữ lập
trình. Bởi vì, chúng là công cụ cần thiết giúp cho chúng ta làm việc và giao tiếp với
máy tính điện tử. Vì vậy, việc nắm được các khái niệm cơ bản của các ngôn ngữ lập
trình là rất cần thiết đối với những ai làm việc trong lĩnh vực công nghệ thông tin hoặc
các lĩnh vực có ứng dụng công nghệ thông tin.
Mục tiêu
- Nắm được các khái niệm cơ bản về ngôn ngữ lập trình
- Hiểu được lịch sử phát triển của ngôn ngữ lập trình
- Đánh giá sơ bộ về một ngôn ngữ lập trình
- Xác định lĩnh vực ứng dụng của ngôn ngữ lập trình
Nội dung chính
Giới thiệu lịch sử phát triến của ngôn ngữ lập trình và các khái niệm của chúng.
Chỉ ra các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của ngôn ngữ lập trình và các lĩnh vực
ứng dụng của ngôn ngữ lập trình.

1. Lịch sử phát triển của ngôn ngữ lập trình
Mục tiêu: Trình bày lịch sử phát triển của ngôn ngữ lập trình, các kỹ thuật lập
trình
Những ngôn ngữ lập trình (programming language) đầu tiên trên máy tính điện

tử là ngôn ngữ máy (machine language), tổ hợp của các con số hệ nhị phân, hay các bit
(binary digit) 0 và 1. Ngôn ngữ máy phụ thuộc vào hoàn toàn kiến trúc phần cứng của
máy tính và các quy ước khắt khe của nhà chế tạo. Để giải các bài toán, những người
lậ trình phải sử dụng một tập hợp các lệnh điều khiển rất sơ cấp mà mỗi lệnh là tổ hợp
các bit nhị phân nên gặp rất nhiều khó khăn, mệt nhọc, rất dễ gặp phải sai sót, nhưng
rất khó sửa lỗi.
Từ những năm 1950, để giảm nhẹ việc lập trình, người ta đưa vào kỹ thuật
chương trình con (sub-program hay sub-routine) và xây dựng các thư viện chương
trình (library) đẻ khi cần thì gọi đến hoặc dùng lại các đoạn chương trình đã viết.
Như thế, chúng ta nhận thấy ở vào giai đoạn sơ khai ban đầu của máy tính điện
tử, việc sử dụng máy tính là rất khó khăn, vì ngôn ngữ lập trình là phương tiện giao
tiếp lại quá phức tạp đối với người sử dụng. Người sử dụng máy tính vào giai đoạn này
chỉ là các chuyên gia về tin học. Như thế, ứng dụng của máy tính điện tử vẫn còn rất
hạn chế.

2. Sự ra đời và thúc đẩy của ngôn ngữ lập trình
Cũng từ những năm 1950, ngôn ngữ hợp dịch, hay hợp ngữ (assembly) ra đời.
Trong hợp ngữ, các mã lệnh và địa chỉ các toán hạng được thay thế bằng các từ gợi
nhớ, như ADD, SUB, JUMP, … tương ứng với các phép toán số học +, -, lệnh chuyển
điều khiển, …

5


Do máy tính chỉ hiểu ngôn ngữ máy, các chương trình viết bằng hợp ngữ không
thể chạy ngay được mà phải qua giai đoạn hợp dịch (assembler) thành ngôn ngữ máy.
Tuy nhiên, hợp ngữ vẫn còn phụ thuộc nhiều vào phần cứng và xa lạ với ngôn ngữ tự
nhiên, người lập trình vẫn gặp nhiều khó khăn khi giải các bài toán trên máy tính, đặc
biệt là các bài toán tương đối lớn.
Năm 1957, hãng IBM đưa ra ngôn ngữ FORTRAN (FORmula TRANslator).

Đây là ngôn ngữ lập trình đầu tiên gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên với cách diễn đạt
toán học. FORTRAN cho phép giải quyết nhiều loại bài toán khoa học, kỹ thuật và sau
đó được nhanh chóng ứng dụng rất rộng rãi cho đến ngày nay với kho tàng thư viện
thuật toán rất đồ sộ và tiện dụng.
Tiếp theo là sự ra đời của các ngôn ngữ ALGOL 60 (ALGOrithmic Language)
vào năm 1960, COBOL (Common Business Oriented Language) vào năm 1964,
Simula vào năm 1964, …
Theo sự phát triển của máy tính điện tử, các ngôn ngữ lập trình không ngừng
được cải tiến và hoàn thiện đẻ ngày càng đáp ứng nhu cầu của người sử dụng và làm
giảm nhẹ công việc lập trình. Sự phát triển của ngôn ngữ lập trình đã làm xích gần lại
“khoảng cách” giữa người sử dụng và máy tính, nghĩa là máy tính không còn chỉ được
sử dụng bởi các chuyên gia tin học mà có thể được sử dụng bởi rất nhiều người trong
nhiều lĩnh vực khác nhau.
Rất nhiều ngôn ngữ lập trình đã được ra đời trên nền tảng lý thuyết tính toán và
hình thành nên hai loại ngôn ngữ lập trình: ngôn ngữ bậc thấp và ngôn ngữ bậc cao.
Các ngôn ngữ bậc thấp (low-level language) gồm hợp ngữ và ngôn ngữ máy, thường
được dùng để viết các chương trình điều khiển và kiểm tra thiết bị, …
Các ngôn ngữ bậc cao (high-level language) là phương tiện giúp người làm tin học giải
quyết các vấn đề thực tế đồng thời cũng là nơi mà những thành tựu mới nhất của khoa
học máy tính được đưa vào.
Lĩnh vực nghiên cứu các ngôn ngữ lập trình vừa có tính truyền thống vừa có
tính hiện đại. Ngày nay, với các tiến bộ của khoa học công nghệ, người ta đã có thể sử
dụng các công cụ hình thức cho phép giảm nhẹ công việc xây dựng các hệ thống
chương trình từ phân tích, thiết kế cho đến sử dụng ngôn ngữ lập trình.
Chúng ta có thể có cài nhìn toàn cảnh hơn về lích sử của các ngôn ngữ lập trình
qua hình vẽ dưới đây:

6

FORTRAN (55)

LISP (58)
COBOL (60)
ALP (62)

ALGOL 60 (63)
SIMULA (66)
ALGOL 68 (69)

PASCAL (71)

C (69)

SNOBOL4 (71)

SMALLTALK (71)

PROLOG (72)
ADA (75)

SCHEME (75)
FP (78)
SMALLTALK (80)
COMMON LISP (81)

ADA (83)
C++ (86)

ADA 9X (90)

EIFFEL (90)
JAVA (95)

Hình 1.Ngôn ngữ lập trình qua hình vẽ

3. Phân loại các ngôn ngữ lập trình
Cho đến nay có hàng trăm ngôn ngữ lập trình được đề xuất nhưng trên thực tế
chỉ có một số ít ngôn ngữ được sử dụng rộng rãi. Ngoài cách phân loại theo bậc như đã
nói ở trên, người ta còn phân loại ngôn ngữ lập trình theo phương thức (paradgm),
theo mức độ quan trọng, theo thế hệ, ...
Cách phân loại theo mức hay bậc là dựa trên mức độ trừu tượng so với các yếu
tố phần cứng, chẳng hạn như lệnh (instruction) và cấp phát bộ nhớ (memory
allocation) dưới đây:
Mức
Lệnh
Sử dụng bộ nhớ
Ví dụ
Thấp
Lệnh máy đơn Truy cập và cấp phát trực Hợp ngữ
giản
tiếp
Cao
Biểu thức và điều Truy cập và cấp phát nhờ C, Pascal, Ada
kiện tương minh
các phép gán
Rất cao
Máy trừu tượng
Truy cập ẩn và tự động cấp Prolog, Miranda
phát

7


Những năm gần đây, ngôn ngữ lập trình phát triển theo phương thức lập trình
(còn được gọi là phong cách hay kiểu lập trình). Một phương thức lập trình có thể
được hiểu là một tập hợp các tính năng trừu tượng đặc trưng cho một lớp ngôn ngữ mà
có nhiều người lập trình thường xuyên sử dụng chúng. Sau đây là sơ đồ minh họa sự
phân cấp các phương thức lập trình:
Phương thức lập trình

Mệnh lệnh

Thủ tục

Khai báo

Hướng đối

Xử lý song

tượng

song

Logic

Hàm

Cơ sở dữ

liệu

Sau đây là một số ngôn ngữ lập trình quen thuộc liệt kê theo phương thức:
• Các ngôn ngữ thủ tục (procedural language) có Fortran (1957), Cobol
(1959), Basic (1965), Pascal (1971), C (1969), Ada (1975), …
• Các ngôn ngữ hướng đối tượng (object-oriented language) có Smalltalk
(1971), C++ (1985), Eiffel (1990), Java (1995), C# (2000), …
• Các ngôn ngữ hàm (functional language) có Lisp (1958), ML (1973),
Scheme (1975), Caml (1987), Miranda (1982), …
• Các ngôn ngữ dựa logic (logic-based language) chủ yếu là ngôn ngữ Prolog
(1972).
• Các ngôn ngữ thao tác cơ sở dữ liệu SQL (1980),…
• Các ngôn ngữ xử lý song song như Ada, Occam (1982), C-Linda, …
Ngoài ra còn có một số phương thức lập trình đang được phát triển ứng dụng như:
• Lập trình phân bổ (distributed programming).
• Lập trình ràng buộc (constraint programming).
• Lập trình hướng truy cập (access-oriented programming).
• Lập trình theo luồng dữ liệu (dataflow programming).
Việc phân loại các ngôn ngữ lập trình theo mức độ quan trọng là dựa trên cái gì
(what) sẽ thao tác được, hay tính được, so với cách thao tác như thế nào (how). Một
ngôn ngữ thể hiện cái gì sẽ thao tác được mà không chỉ ra cách thao tác như thế nào
được gọi là ngôn ngữ định nghĩa (definitional) hay ngôn ngữ khai báo (declarative).
Một ngôn ngữ thể hiện cách thao tác như thế nào mà không chỉ ra cái gì sẽ thao tác
được gọi là ngôn ngữ thao tác (operational) hay không khai báo (non-declarative), đó
là các ngôn ngữ mệnh lệnh.
Ngoài ra, các ngôn ngữ lập trình cũng được phân chia theo thế hệ như sau:
• Thế hệ 1: ngôn ngữ máy
• Thế hệ 2: hợp ngữ
• Thế hệ 3: ngôn ngữ thủ tục
• Thế hệ 4: ngôn ngữ áp dụng hay hàm

• Thế hệ 5: ngôn ngữ suy diễn hay dựa logic
• Thế hệ 6: mạng nơ-ron (neural networks)
8


4. Vai trò và ảnh hưởng của phần cứng đối với ngôn ngữ lập trình
Ngôn ngữ lập trình liên quan chặt chẽ đến kiến trúc máy tính (phần cứng) mà
nó chạy trên đó. Chương trình viết bằng một ngôn ngữ, dù là ngôn ngữ đó thế nào đi
nữa thì cũng phải chuyển sang mã máy để thực thi. Ngôn ngữ máy gắn chặt vào kiến
trúc máy tính, vì vậy hiểu quả thực thi của ngôn ngữ cũng phụ thuộc rất nhiều vào kiến
trúc máy tính.
Một kiến trúc máy tính xử lý tuần tự không thể thực hiện song song thật sự
nhiều phát biểu trong chương trình, dù cho dạng đặc tả trong ngôn ngữ là xử lý song
song. Một kiến trúc máy tính chỉ cho phép đọc/ghi mỗi lần một từ nhớ không thể bảo
đảm việc xử lý đồng thời cả một đối tượng dữ liệu, dù rằng dạng đặc tả của hầu như
tấct cả các ngôn ngữ lập trình hiện nay là thao tác trên cả một đối tượng dữ liệu.
Kiến trúc may tính cũng ràng buộc quá trình thiết kế ngôn ngữ chạy trên máy
tính đó. Ngôn ngữ lập trình càng xa ngôn ngữ máy bao nhiêu thì càng khó thực hiện
bấy nhiêu. Trong trường hợp đó chương trình dich sẽ phức tạp và đòi hỏi mô phỏng
nhiều. Quá trình dịch cũng sẽ sinh ra những đaọn mã máy thừa, và do đó khó đạt được
hiệu quả cao trong việc sử dụng phần cứng máy tính.
Kiến trúc của hầu hết máy tính hiện nay là kiến trúc Von Neumann. Kiến trúc
Von Neumann có hai đặc điểm đáng chú ý sau:
• Các lệnh được xử lý tuần tựtheo thứ tự sắp xếp trong bộ nhớ. Đặc điểm này
thể hiện rõ ở các ngôn ngữ lập trình thủ tục, trong đó các phát biểu được
thực hiện theo thứ tự sắp xếp trong chương trình. Các quá trình mang bản
chất xử lý song song không thể được thực hiện một cách hiệu quả trên kiến
trúc Von Neumann.
• Chỉ cho phép đọc/ghi mỗi lần một từ nhớ. Kết quả là đối tượng dữ liệu phải
bị phân nhỏ ra trước khi đọc/ghi đối tượng dữ liệu đó. Quá trình xử lý dữ

liệu do vậy bị chậm đi gây nên sự tắc nghẽn trong ”giao thông” các đối
tượng dữ liệu.
Giả sử s là một biến chuỗi, phép gán s:= ‘abc’ không làm thay đổi tức thời đối
tượng mà thông qua việc cắt từng kí tự của chuỗi ở vế phải vào s.
Các đối tượng dữ liệu kiểu bản ghi, như trong ngôn ngữ Pascal, không được
xuất hiện như sự xuất hiện của nó với tư cách là một thực thể hoàn chỉnh trong chương
trình. Chẳng hạn, phép gán x := y, với x và y là hai biến cùng một kiểu bản ghi, được
thực hiện bằng cách đọc từng thành phần của y và chi vào thành phần tương ứng của
x. Bản thân mỗi thành phần x và y lại tiếp tục bị phân rã trong quá trình đọc/ghi.
Ngay cả việc đọc/ghi đối tượng dữ liệu đơn giản như số nguyên dài hai từ nhớ
(longint) cũng phải được thực hiện hai lần.
Các phương thức lập trình mới như lập trình hàm, lập trình hướng đối tượng,
lập trình logic đang từ bỏ dần dần kiến trúc Von Neumann. Lisp là ngôn ngữ điển hình
của họ lập trình hàm, tuy nhiên các đặc tính hàm ban đàu của Lisp cũng đã bị sửa đổi
để có thể cài đặt hiệu quả trên kiến trúc máy tính cổ điển. Prolog đại diện cho họ ngôn
ngữ lập trình logic, là một công cụ đặc tả vấn đề tốt, nhưng hiệu quả của nó chưa được
như mong muốn do cách giải quyêt vấn đề trên đặc tả của ngôn ngữ bị hạn chế bởi cơ
chế điều khiển của kiến trúc máy tính hiện thời.
Tóm lại, vì sự ảnh hưởng đáng kể của phần cứng như vừa trình bày đối với
ngôn ngữ lập trình, bước nhảy vọt thật sự trong ngôn ngữ lập trình, với một ngôn ngữ

9


mới thay đổi tận gốc, chỉ có khi có một kiến trúc máy tính mới bảo đảm cho sự cài đặt
hiệu quả của ngônngữ mới trên đó.

5. Các thuộc tính của ngôn ngữ lập trình tốt
Một ngôn ngữ lập trình tốt cần phải thỏa mãn một số yêu cầu cơ bản sau đây:
dễ viết, dễ đọc và tin cậy.

5.1. Tính dễ viết (writability)
Với tư cách là công cụ để viết chương trình, ngôn ngữ lập trình phải dễ sử
dụng, tức là dễ viết.
Ngôn ngữ phải có tính diễn đạt cao. Trường hợp lý tưởng là có ánh xạ từ những
suy nghĩ của người lập trình về vấn đề cần giải quyết và chiến lược giải quyết vấn đề
vào ngôn ngữ. Nó liên quan đến khả năng trừu tượng hóa dữ liệu và điều khiển của
ngôn ngữ. Chẳng hạn, các khiếm khuyết của ngôn ngữ Pascal như không có phát biểu
nhập xuất cho kiểu liệt kê hay hàm không thể trả về kết quả kiểu dãy hoặc kiểu bản ghi
cũng gây trở ngại cho người lập trình trong một số trường hợp.
Một ví dụ khác là khai niệm đệ quy. Đệ quy không chỉ là một kỹ thuật để lập
trình mà còn là công cụ để tư duy. Có những vấn đề mà người lập trình không nghĩ ra
một cách giải quyết nào khác ngoài cách sử dụng đệ quy. Vì vậy, ngôn ngữ cần cho
phép gọi đệ quy các chương trình con. Tuy nhiên, các ngôn ngữ bậc cao đầu tiên như
Fortran, Cobol không cho phép gọi đệ quy. Muốn thực hiện lời giải đệ quy trên các
ngôn ngữ này phải gỡ đệ quy, tức là chuyển lời giải đệ quy thành lời giải lặp.
Ngôn ngữ phải đơn giản, để dễ học, dễ nhớ và dễ nắm vững. Ngôn ngữ không
nên đưa ra quá nhiều khái niệm làm cho người sử dụng thấy rối rắm. Chẳng hạn, như
ngôn ngữ C có quá nhiều toán tử. Nếu như trong Pascal các toán tử Not, And và Ỏ
được dùng chung cho kiểu dữ liệu logic và kiểu dữ liệu số học thì trong C lại có sự
phân biệt: các toán tử !, &&, || dùng cho kiểu logic còn các toán tử ~, & và | dùng cho
kiểu dữ liệu số học. Số lượng toán tử nhiều, các kí hiệu lại gần giống nhau và không
gợi nhớ đã làm tăng tính phức tạp của ngôn ngữ C.
Ngôn ngữ phải linh hoạt, không nên quá gò bó vào một nguyên tắc nào đó.
Chẳng hạn một trong những nguyên tắc của ngôn ngữ Pascal là: mỗi cấu trúc điều
khiển chỉ có một ngõ vào và một ngõ ra. Nó ngăn cấm sự kết thúc bất thường từ bên
trong vòng lặp For và các vòng lặp có điều kiện như While và Repeat, cũng như không
cho nhiều điểm trở về trong chương trình con. Nguyên tắc này nhằm đảm bảo tính cấu
trúc của chương trình nhưng đôi khi cũng gây trở ngại cho người lập trình. Ngôn ngữ
C linh hoạt hơn với các phát biểu Break và Return. Ví dụ, trong trường hợp sau, phát

biểu Return của C tránh được các phát biểu if lồng nhau:
Bằng C:
p ()
{
;
if (<điều kiện 1>) return;
;
if (<điều kiện 2>) return;
;
return;
}
Bằng Pascal:
10


Procedure p;
Begin
;
if not(<điều kiện 1>) then
begin
;
if not(<điều kiện 2>) then
begin
;
end;
end;
End;

5.2. Tính dễ đọc (readability)
Yêu cầu về tính dễ đọc của ngôn ngữ xuất phát từ yêu cầu về tính dễ đọc của

chương trình. Chương trình cần phải dễ đọc vì đọc chương trình là công việc thường
xuyên trong khi viết, bảo trì và phát triển chương trình. Tính dễ đọc càng có ý nghĩa
khi người đọc không phải là tác giả của chương trình. Nói một cách lý tưởng, chương
trình được gọi là dễ đọc khi một người bình thường không biết gì về ngôn ngữ dùng để
viết chương trình, đọc mà vẫn hiểu được chương trình làm gì.
Ngôn ngữ cần đảm bảo cho cấu trúc chương trình phản ánh được cấu trúc của
vấn đề cần giải quyết. Chương trình cũng như các bộ phận của chương trình cần thể
hiện được chúng làm những gì, trước khi người đọc cần biết những điều đó được thực
hiện như thế nào.
Các cấu trúc điều khiển của ngôn ngữ chỉ nên có một ngõ vào và một ngõ ra để
người đọc có thể theo dõi dễ dàng từng bộ phận của chương trình từ trên xuống dưới.
Cũng do vây ngôn ngữ cần có các cấu trúc điều khiển để thay thế phát biểu goto. Phát
biểu goto làm chương trình trở nên khó đọc, vì người đọc không thể đọc chương trình
một mạch từ trên xuống, mà luôn phải dò theo các đích của goto.
Việc cho phép dấu gạch ngang dưới trong danh hiệu sẽ làm cho danh hiệu dễ
đọc hơn.
Các từ khóa của ngôn ngữ cũng cần phải gợi nhớ.
Ngoài ra, các chú thích trong chương trình là cách thức hữu hiệu để nâng cao
tính dễ đọc của chương trình.
Với các ngôn ngữ lập trình hiện nay, tính dễ đọc của chương trình còn tùy
thuộc vào việc người đọc có quen thuộc với ngôn ngữ dùng để viét chương trình hay
không, cũng như phong cách và phương pháp lập trình của người viết chương trình.

5.3 Tính tin cậy (reliability)
Tính tin cậy của ngôn ngữ lập trình được đánh giá trên khả năng mà ngôn ngữ
có thể bảo đảm được cho tính tin cậy của chương trình viết bằng ngôn ngữ đó. Không
có một định nghĩa rõ ràng cho tính tin cậy của chương trình. Một cách không hình
thức, chương trình được xem là tin cậy nếu xác xuất chạy đúng của nó cao trong quá
trình sử dụng.
Nói chúng để chương trình có độ tin cậy cao, ngôn ngữ cần hạn chế sự xuất

hiện của các lỗi không thể ngờ được. Lỗi đó có thể sinh ra do một cấu trúc ngữ pháp
nhiều ngữ nghĩa. Ví dụ phát biểu sau đây trong Fortran:
Sum (i, j) = i + j

11


Có hai nghĩa: (1) đó là định nghĩa hàm tổng của hai đối số nguyên, (2) hoặc đó
là phép gán một biểu thức vào dãy biến. Nếu người lập trình quên khai báo biến dãy
Sum thì phát biểu trên sẽ được hiểu theo nghĩa thư nhất, chứ không phải là nghĩa thứ
hai như mong muốn (việc quên khai báo biến trong Fortran là bình thường vì Fortran
cho phép sử dụng biến mà không cần khai báo).
Hiệu ứng lề cũng là nguồn gây ra lỗi. Hiệu ứng lề, theo nghĩa rộng là hiệu ứng
phụ xuất hiện thường ngoài ý muốn, khi sử dụng một cấu trúc ngôn ngữ nào đó của
ngôn ngữ. Ví dụ, trong Pascal hiệu ứng lề nảy sinh do sự thay đổi trị của biến không
cục bộ trong các chương trình con mà biến có ý nghĩa.
Ngôn ngữ cần kiểm tra chặt chẽ sự tương hợp kiểu của các biến trong biểu thức
và phép gán, sự tương hợp của danh sách thông số của chương trình con ở nơi gọi và
nơi định nghĩa. Lấy ví dụ đơn giản là phép gán một giá trị thực vào biến nguyên. Nếu
không có sự kiểm tra kiểu và báo lỗi, mà tự động đổi kiểu thì kết quả sau đó sẽ bị sai
lệch đi vì giá trị thực đã bị cắt hoặc làm tròn phần lẽ để thành giá trị nguyên.
Các bộ phận của chương trình cần có tính độc lập đối với nhau cao, cho phép
kiểm tra riêng rẽ tính đúng đắn từng bộ phận của chương trình. Tính dễ sửa đổi cũng
liên quan với tính tin cậy, vì trong quá trình sửa đổi tính tin cậy vần phải được duy trì.
Sự độc lập của các bộ phận của chương trính sẽ làm cho việc sửa đổi dễ dàng hơn;
việc sửa đổi ở một bộ phận sẽ không ảnh hưởng đến các bộ phận còn lại cảu chương
trình.
Tính tin cậy đôi khi lại có thể bị ảnh hưởng bởi tính dễ viết của chương trình.
Bởi vì ngôn ngữ quá linh hoạt dễ viết thì có thể khó làm chủ bởi người viết chương
trình, có nghĩa là chương trình dễ xảy ra lỗi hơn.

Cuối cùng, tính tin cậy của ngôn ngữ còn phụ thuộc vào sự cài đặt ngôn ngữ ấy,
tức là phụ thuộc vào chất lượng của chương trình dịch.

6. Các lĩnh vực ứng dụng của ngôn ngữ lập trình
Vào những năm 1950, khi máy tính điện tử mới ra đời, ngôn ngữ lập trình chỉ là
ngôn ngữ máy hoặc cao hơn là hợp ngữ. Cho nên, việc xây dựng các ứng dụng tin học
là rất phức tạp và khó khăn. Vì thế, vào giai đoạn này ứng dụng của ngôn ngữ lập trình
là rất hạn chế.
Đi đôi với sự phát triển của phần cứng và sự ra đời của rất nhiều ngôn ngữ lập
trình khác nhau, khả năng và lĩnh vực ứng dụng của ngôn ngữ lập trình trở nên rất
phong phú.
Dưới đây là một số ngôn ngữ lập trình và lĩnh vực ứng dụng của chúng:
• Xây dựng các hệ thống thông tin quản lý trong các lĩnh vực sản xuất, xã
hội, kinh tế, ...: Delphi, Visual Basic, Access, SQL, ...
• Xây dựng các hệ thống phân tán: Java, Corba, C++, ...
• Xử lý ảnh và mô hình hóa hình học: C++, Matlab, ...
• Xây dựng các hệ chuyên gia: Prolog
• Giải quyết các bài toán trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo: Lisp, Scheme,
Prolog, ...
• Xây dựng các hệ thống thời gian thực: C, Ada
• Xây dựng các hệ thống nhúng, điều khiển thiết bị: C, Assembly, ...
Hiện nay, số người quen với máy tính, với việc lập trình ngày một nhiều, PC đã
trở nên phổ biến. Nhu cầu được giao tiếp với thế giới bên trong máy tính không chỉ là
12


một sở thích, hay công việc riêng tư của những người làm tin học nữa. Chỉ với vốn
tiếng Anh tương đối, một chút trợ giúp là bạn đã có thể trở thành một nhà lập trình rồi,
thế nhưng đó chỉ là các điều kiện cần mà chưa đủ. Số lượng trình biên dịch, chủng
loại, tính năng ngày một phong phú, để chọn cho mình một ngôn ngữ lập trình, một

trình biên dịch phù hợp với công việc chuyên môn cũng như nhu cầu học tập, nghiên
cứu, bạn không thể không khỏi có những đắn đo. Những gì sau đây có thể giúp ích cho
bạn ?
Để có cho mình một công cụ lập trình phù hợp về cả trình độ lẫn nhu cầu, bạn
cần xác định xem bạn sẽ dùng nó để làm gì; tìm hiểu thế giới bên trong máy tính, chỉ
để học thêm một ngôn ngữ lập trình mới nhằm phục vụ cho quá trình học tập, hay đó
là một lựa chọn cho một hướng phát triển phần mềm chuyên nghiệp ? Hơn thế nữa bạn
còn cần phải định hướng rõ ràng; môi trường thực hiện sẽ là môi trường phân tán hay
môi trường cục bộ ? Có thể là hơi rắc rối nhưng những suy tính ban đầu này sẽ có ảnh
hưởng rất nhiều tới các bước đi sau này.
Những người có ham muốn tìm hiểu sâu thế giới bên trong máy tính thường lấy
hợp ngữ (Assembly) làm công cụ, có thể nói đây là thứ ngôn ngữ đầu tiên tương đối
độc lập đối với các quá trình thực xảy ra trong các bộ vi xử lý. Qua một tập hữu hạn
các lệnh được nhận biết nhờ các từ gợi nhớ sơ đẳng, người lập trình có thể trực tiếp
can thiệp vào quá trình di chuyển dữ liệu, sửa đổi dữ liệu, điều khiển thiết bị... Công
việc còn lại của trình dịch Assembler rất ít, phần lớn nhiệm vụ của nó là ánh xạ các
lệnh gợi nhớ trong chương trình nguồn tới một tập cố định các lệnh của bộ vi xử lý,
một số thao tác xử lý macro.
Để có được một chương trình hoàn chỉnh, người lập trình sẽ phải tìm hiểu thấu
đáo tập lệnh, vì số lệnh, các chi tiết kỹ thuật cho tập lệnh có thể rất khác nhau giữa các
bộ vi xử lý; định hình rõ ràng trình tự các thao tác; khả năng mà trình dịch có thể làm
được; và nhất là xác định mức độ cần thiết của các thủ thuật lập trình. Chẳng hạn,
trong khi các bộ vi xử lý dòng Intel (x86 phổ dụng trong các máy PC) thường có
khoảng 8 thanh ghi đa năng, 6 thanh ghi đoạn, một thanh ghi con trỏ lệnh, cờ... thì các
bộ vi xử lý dòng Motorola (MC680x0 phổ dụng trong các máy MacIntosh, các máy
trạm của Sun, trong các hệ thống máy tính nhiều bộ vi xử lý, và trong rất nhiều máy
PC) thì lại có tới khoảng 8 thanh ghi dữ liệu 80 bit, khoảng ngần ấy số thanh ghi địa
chỉ cùng hàng tá thanh ghi với rất nhiều công dụng khác nhau, chế độ làm việc khác
nhau.
Chính vì tính chỉ định phần cứng cao như vậy mà hiệu quả làm việc của một

người thông qua hợp ngữ phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm làm việc, theo đó các
chương trình này rất khó bảo trì, khó kiểm soát khi số thao tác của chương trình tăng,
và đôi khi còn khó hiểu đối với chính người viết ra nó nếu không có các văn bản bảo
trì được ghi chép cẩn thận. Nhưng bù lại, các chương trình thực hiện bằng hợp ngữ nói
chung thường có kích thước rất khiêm tốn, chạy nhanh nhất tính trên cùng một trình tự
thao tác cụ thể so với các ngôn ngữ khác.
Basic vốn là một ngôn ngữ phi cấu trúc, nó được phát triển để giúp người lập
trình đỡ phần vất vả khi làm việc trên các bộ vi xử lý khác nhau. Với nó, người lập
trình không phải lo lắng nhiều về sự khác nhau trong chi tiết kỹ thuật của từng bộ vi
xử lý cụ thể, họ chỉ cần bận tâm tới việc cấu trúc sao cho chương trình của họ được tối
13


ưu. Để có được tính khả chuyển trên nhiều loại vi xử lý, các chương trình Basic cần có
một chương trình thông dịch để kích hoạt, trình thông dịch này có nhiệm vụ ánh xạ mã
đầu ra của trình dịch Basic vào tập lệnh cụ thể của bộ vi xử lý khi chạy chương trình.
Người ta đã từng đưa trình thông dịch này vào trong phần cứng, lưu trữ lâu dài trong
các bộ nhớ chỉ đọc (ROM), và cung cấp các khả năng tương tác tương đối thuận tiện,
giúp người lập trình thiết kế và gỡ rối nhanh chóng các chương trình Basic.
Ngày nay, Basic đã được cải tiến nhiều, về cả trình dịch lẫn bản thân ngôn ngữ,
các ứng dụng của Microsoft thường dùng Basic như một công cụ để người sử dụng tuỳ
biến chúng theo nhu cầu. Vì chạy thông dịch cho nên các ứng dụng viết bằng Basic
chạy không nhanh, nhưng vì tính phổ cập, rất nhiều nhà phát triển công cụ vẫn hỗ trợ
nó. Sản phẩm hỗ trợ Basic ở mức cao được nói đến ở đây là Visual Basic của
Microsoft. Đây là một công cụ phát triển được Công ty này rất ưu ái, hiện nó đang
được ưu chuộng trong lĩnh vực phát triển ứng dụng trên Windows. Visual Basic được
hỗ trợ rất nhiều khả năng về cơ sở dữ liệu, các kỹ thuật phát triển phần mềm mới như
OLE, COM, DCOM...
Nếu như bạn chưa có ý định trở thành nhà phát triển phần mềm ứng dụng thì
cũng nên biết tới Basic, bởi vì hầu hết các ứng dụng lớn ngày này như Notes, bao gồm

cả các phần mềm xử lý bảng tính, văn bản của Mirosoft đều có sử dụng macro lệnh
được thiết kế dựa trên Basic, cho phép người sử dụng sửa đổi, bổ sung các tính năng
mới theo nhu cầu.
Ngoài ra còn phải nói tới Pascal, có thể nói đây là thứ ngôn ngữ vỡ lòng cho
hầu hết những người bắt đầu tiếp xúc với máy tính. Nó được biết tới không chỉ vì là
một trong số các ngôn ngữ cấu trúc ra đời đầu tiên trên thế giới, mà còn là vì tính dễ
đọc, dễ tiếp cận của nó. Nếu bạn biết tiếng Anh, không nhất thiết phải biết về tin học,
khi đọc một chương trình viết trong ngôn ngữ này bạn sẽ thấy ngay về cơ bản nó đang
nói về một quá trình làm việc nào đó.
Với thứ ngôn ngữ này, người lập trình khỏi phải đau đầu vì phải tổ chức lấy
chương trình, thay vào đó họ sẽ dùng các câu lệnh tiếng Anh rất dễ nhớ, dễ sử dụng.
Việc xây dựng một chương trình rất giống với việc mô phỏng một quá trình hoạt động,
có đầu ra đầu vào, mã nguồn của một chương trình như thế rất dễ đọc, dễ sửa đổi. Tất
nhiên, trình dịch sẽ phải làm việc vất vả hơn bởi nó phải phân giải cả một dãy lệnh vốn
chỉ dễ hiểu đối với con người nhưng lại... không thể hiểu nổi đối với các bộ vi xử lý.
Hầu hết các ngôn ngữ lập trình cấu trúc (tất nhiên trong đó có Pascal) đều lấy việc dịch
sang hợp ngữ làm một bước trung gian, theo đó các cấu trúc lệnh if...then, case...of,
v.v. được chuyển thành các khối mã nguồn Assembly. Tóm lại, việc cấu trúc chi tiết
cho một chương trình cụ thể được thực hiện tự động bởi trình dịch, lúc này các thủ
thuật lập trình Assembly của người lập trình không còn có thể áp dụng vào đây, đôi
khi nó còn máy móc làm phình to mã cho dù đã sử dụng tới cả chục thuật toán tối ưu.
Hầu hết các công cụ phát triển có hỗ trợ Pascal ngày nay đều đưa ra các khả năng kết
nối mới cho nó, mã trình có thể được viết riêng rẽ trên nhiều tệp rồi kết nối, hoặc được
nạp từ thư viện động... nhưng nói chung, đây là ngôn ngữ chỉ phù hợp với các ứng
dụng nhỏ và trung bình, phổ dụng trong lĩnh vực đào tạo. Nếu bạn là người mới tiếp
xúc với máy tính, muốn tìm hiểu cách hoạt động của một chương trình thì bạn hãy
chọn ngôn ngữ này.
14

Delphi của Borland chỉ là một công cụ phát triển ứng dụng, nó được xây dựng
bằng lõi Pascal. Với công cụ này, sau một vài tiếng đồng hồ đọc help, nhất là có ai đó
hướng dẫn đôi chút, bạn hoàn toàn có thể tự viết cho mình các ứng dụng đơn giản như
trình xem tệp .AVI, nghe nhạc, các thao tác tính toán, lưu trữ đơn giản... Nó tỏ ra rất
thích hợp với những bạn thích khám phá nhưng không muốn tốn quá nhiều thời gian
nghiền ngẫm.
Ngôn ngữ C là ngôn ngữ lập trình cấu trúc như Pascal và là thứ công cụ mạnh
đã từng được sử dụng để thiết kế hầu hết các hệ điều hành trên thế giới. Các hệ điều
hành như UNIX, AMOEBA... đều thực thi bằng C, và nói chung đây là thứ ngôn ngữ
có tính khả chuyển tương đối cao cho nên các hệ điều hành này có thể chạy trên rất
nhiều phần cứng khác nhau, ngay cả với WINDOWS cũng vậy, rất nhiều module của
nó cũng được xây dựng bằng C.
C++ là một bước phát triển tiếp theo của C trong xu thế 'đối tượng hoá' ngôn
ngữ, nói như vậy là bởi hầu hết các trình dịch C++ đều lấy C làm nền cho tất cả các
định hướng nhằm tận dụng các ưu thế mà mô hình thiết kế hướng đối tượng mang lại.
Vốn dĩ C vẫn chưa được chuẩn hoá mặc cho rất nhiều cố gắng đã được đưa ra, các
trình dịch C++ lại càng khó tìm được tiếng nói chung. Các nhà cung cấp trình dịch C
đều muốn rằng sản phẩm của họ được các nhà phát triển công cụ ưa dùng, thế nhưng
các nhà cung cấp công cụ phát triển lại muốn các trình dịch hướng theo mô hình thiết
kế vốn muôn hình muôn vẻ mà họ đưa ra. Cứ như thế, C++ phát triển trong sự thiếu
nhất quán, hệ thống từ khoá không được hỗ trợ đầy đủ, đôi khi không thống nhất, cách
cấu trúc chương trình cũng không giống nhau mặc dù chúng giống nhau về mô hình.
Ngày nay, hầu hết các công cụ phát triển hệ thống mạnh như Visual C++, C+
+Builder, Visual Age... đều hỗ trợ song song cả C lẫn C++. Nói chung đây là các công
cụ mạnh, thể hiện được ưu thế của chúng trong từng môi trường phát triển cụ thể; ví
dụ Visual C++ thích hợp với những người muốn phát triển các ứng dụng nhất là các
ứng dụng gắn với Windows, C++Builder thân thiện ngay cả với những người không
nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực lập trình, ... Để tìm cho mình một trình dịch C++
phù hợp hãy lựa chọn; chẳng hạn, nếu bạn cần hướng theo việc xây dựng các ứng
dụng phục vụ, có liên quan tới các dịch vụ chuẩn của Windows, không nhất thiết phải

có màn hình giao tiếp phức tạp, hoặc cần có các ứng dụng can thiệp sâu vào hệ thống...
bạn hãy lựa chọn Visual C++. Công cụ này đưa ra khá nhiều mẫu (wizard), theo khung
định sẵn đó bạn chỉ cần thực thi các chi tiết là đã có một ứng dụng hoàn chỉnh rồi. Còn
nếu bạn không đủ thời gian cần thiết để nghiền ngẫm cả đống các văn bản công bố từ
Microsoft, mà lại muốn có các ứng dụng mang tính bề mặt, nhanh, đầy tính tương tác,
bạn hãy sử dụng C++Builder hay một số sản phẩm tương tự từ IBM, Symantec...
Java là ngôn ngữ thế hệ mới, thế hệ năm, nó kế thừa hầu hết những 'tư chất' tốt đẹp của
các bậc tiền bối, hướng đối tượng từ mô hình thiết kế tới mô hình thực thi, hỗ trợ đa
luồng một cách rất tinh tế, độ tin cậy cao, tính khả chuyển tuyệt vời... Java nay không
còn là một cơn sốt bình thường, nó là một xu thế song song tồn tại với các mô hình lập
trình hiện có, ngày càng nhiều lĩnh vực mà nó có mặt. Ban đầu, mục tiêu của các nhà
thiết kế của ngôn ngữ này là "Web đi tới đâu, Java đi tới đó", nay thì sao, nó đang len
lỏi vào cả các hệ thống đầy tính thương mại như các hệ quản trị dữ liệu của ORACLE,
rồi cả các hệ thống phục vụ cực lớn... Với phiên bản 2, từ tên ấn bản JDK được đổi
15


thành SDK, Sun dần lộ rõ những ham muốn rất lớn lao trong việc đưa Java vào đời
sống tin học của mọi người trên thế giới.
Java là ngôn ngữ mạnh, về cả mô hình thiết kế lẫn tính năng. Nếu bạn muốn
thiết kế các trang Web sống động, bạn hãy chọn nó, một khối mã .CLASS vài KB có
thể làm được nhiều điều hơn cả 100KB ảnh, nó là giải pháp cho một đường truyền tốc
độ thấp. Nếu bạn muốn thiết kế các chương trình phân tán, Java là một lựa chọn tốt, nó
có một lượng thư viện mạng được tổ chức hợp lý, thân thiện với người lập trình. Với
nó bạn có thể tự thiết kế lấy các giao thức (ngay cả các giao thức lạ lẫm chưa từng
được nhắc tới trong RFC), các ứng dụng phục vụ, và các ứng dụng sử dụng dịch vụ...
mà không đòi hỏi mất quá nhiều thời gian tìm hiểu hệ thống, tìm kiếm các công bố kỹ
thuật. Nếu bạn cần viết các ứng dụng mà mã của chúng có thể được sử dụng lại một
cách linh hoạt, trên nhiều loại phần cứng, tốn ít thời gian bảo trì...và hợp 'thời' nhất,
bạn cũng nên chọn Java. Với các ngôn ngữ khác, việc sử dụng lại mã rất khó, ví dụ

bạn đã có một tệp .dll, cùng với hàng tá chi tiết kỹ thuật kèm theo bạn cũng rất khó sử
dụng lượng thư viện có trong đó, đấy là chưa tính tới việc mã thư viện động này chỉ có
thể sử dụng được trên các hệ thống Windows. Với Java thì lại khác, mô hình thiết kế
của nó cho phép mã của mỗi lớp được gói trong một tệp .CLASS riêng, được kiểm
soát trong không gian tên bởi hệ thống chạy Java, và được nạp một cách tường minh
mỗi khi chương trình cần tới các hành vi của chúng. Có thể xem môi trường chạy Java
lúc này là một cái giỏ táo, mỗi quả táo là một đối tượng, vết kích hoạt của một chương
trình Java rất giống như lối của các con sâu, đục xuyên từ quả này sang quả khác...
ứng với một con sâu, chương trình có một luồng kích hoạt, nhiều con sâu ứng với một
chương trình Java đa luồng (multithread).
Môi trường kích hoạt Java có xu hướng phân tán, các đối tượng kích hoạt có thể
không cùng nằm trên một máy duy nhất, theo đó nó có thể nằm rảI rác đâu đó trên
mạng, chúng 'liên kết' với nhau để hình thành một chương trình thông qua mạng... Thế
nhưng, khi các ưu thế trên không có trong định hướng của bạn về một công cụ lập
trình, bạn đừng nên sử dụng nó. Thứ nhất, Java chạy thông dịch, tốc độ chậm dù đã
được cải thiện nhờ cơ chế dịch JIT (một cơ chế nhận biết để ánh xạ một cách thông
minh khối mã đầu vào cần thông dịch và khối mã đầu ra cần kích hoạt nhằm tiết kiệm
thời gian dịch), và dù có mong đợi thế nào thì Java vẫn sẽ chạy thông dịch. Thứ hai,
bản thân ngôn ngữ này đang trong thời gian hoàn thiện; hoàn thiện về hệ thống từ
khoá, hoàn thiện về cách tổ chức máy ảo, hoàn thiện về thư viện...
Có rất nhiều loại ngôn ngữ lập trình :Java,C#,VB.Net,PHP,ASP....
Java thì lập trình cho các thiết bị di động nhiều hơn.
Lập trình web thì có thể dùng Java hoặc PHP
Bạn có thể thiết kế web bằng ASP.NET, viết bằng ngôn ngữ C#, hoặc VB.NET
Ngoài ra còn có công nghệ .NET của Microsoft, hỗ trợ rất nhiều ngôn ngữ
Về lập trình phần mềm thì có rất nhiều ngôn ngữ thông dụng tùy theo loại phần mềm
nào
:
- Phần mềm quản lý chạy trên windows : Visual Basic 6.0, Visual Basic.NET , Visual
C#...

- Web : ASP, ASP.NET, PHP, JSP, CGI, Perl...
16


- Phần mềm mạng : Java, Visual C++
- Lập trình hệ thống : C/C++
- Trí tuệ nhân tạo : Prolog
Ngoài ra còn nhiều ngôn ngữ khác nữa phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau...

7. Chuẩn hoá ngôn ngữ lập trình
Là việc chọn lọc một ngôn ngữ theo một chuẩn ngôn ngữ nhất định nào đó phù
hợp để có thể phát triển và ứng dụng rộng rãi trong các công việc
Khi việc chuẩn hoá ngôn ngữ hoàn thành thì nó sẽ trở thành một ngôn ngữ tiêu
chuẩn trên toàn thế giới với các mức khác nhau của tiêu chuẩn

8. Các vấn đề nảy sinh từ sử dụng ngôn ngữ lập trình
Mỗi ngôn ngữ, do hạn chế của môi trường và bản thân ngôn ngữ cũng như do
mục tiêu sử dụng, có thể có một số luật cấm mà người lập trình không thể vi phạm.
Những luật cấm này có thể có những cách xử lý khác nhau như là:
Nhiều ngôn ngữ cho phép dùng các câu lệnh đặc biệt để lập trình viên có toàn
quyền xử lý lỗi và thường được gọi là ngoại lệ (hay exception). Những ngoại lệ này
nếu không xử lý đúng mức sẽ có thể gây ra những sai sót trong thời gian thi hành hay
ngay cả trong thời gian dịch. Dĩ nhiên, người viết mã có thể tùy theo tình huống mà
viết các câu lệnh rẽ nhánh tránh không để cho mã vi phạm các lỗi. Hay là dùng các câu
lệnh xử lý các ngoại lệ này.
Một số ngôn ngữ không cung cấp khả năng xử lý ngoại lệ thì người viết mã
buộc phải tự mình phán đoán hết các tình huống có thể vi phạm lỗi và dùng câu lệnh
điều kiện để loại trừ.
Các loại lỗi về ngôn ngữ khi lập trình thường xảy ra là :
Lỗi cú pháp

Vi phạm khi đặt hay gọi tên biến và hàm: Lỗi loại này thường rất dễ tìm ra
trong lúc phát triển mã. Thường người ta có thể đọc lại các bảng tham chiếu về ngôn
ngữ để tránh sai cú pháp mẫu (prototype) của hàm hay tránh dùng các ký tự đặc biệt bị
cấm không cho dùng trong khi đặt tên. Trong không ít trường hợp người lập trình có
thể đã định nghĩa cùng một tên cho nhiều hơn một đối tượng khác nhau và lại có giá trị
toàn cục. Trong nhiều trường hợp chúng tạo thành lỗi ý nghĩa.
Lỗi chính tả: người viết mã có thể viết hay gọi sai tên hàm, tên biến. Trong
nhiều ngôn ngữ có kiểu tĩnh thì các lỗi này sẽ rất dễ bị phát hiện. Còn đối với ngôn
ngữ có kiểu động hay có kiểu yếu thì nó có thể dẫn đến sai sót nghiêm trọng vì bản
thân phần mềm dịch không hề phát hiện ra.
Vượt quá khả năng tính toán: Bản thân máy tính và hệ điều hành cũng có rất
nhiều giới hạn về phần cứng, phần mềm và các đặc diểm chuyên biệt. Khi người lập
trình yêu cầu máy làm quá khả năng sẽ gây ra các lỗi mà đôi khi không xác định được
như :
Lỗi thời gian (timing error) thường thấy trong các hệ thống đa luồng hay đa
nhiệm.
17


Lỗi chia cho 0: Bản thân phần cứng máy tính sẽ ở trạng thái bất định khi
thực hiện phép chia cho 0; trong nhiều trường hợp, mã sau khi dịch mới
phát hiện ra trong lúc thi hành và được đặt tên là lỗi division by 0.
Dùng hay gọi tới các địa chỉ hay các thiết bị mà bản thân máy hay hệ điều
hành đang thực thi lại không có hay không thể đạt tới. Đây là trường hợp
rất khó lường. Bởi vì thường ngưòi lập trình có thể viết mã trên một máy
nhưng lại cho thi hành trong các máy khác và các máy này lại không
thỏa mãn các yêu cầu. Để giảm trừ các lỗi loại này thường người lập
trình nên xác định trước các điều kiện mà phần mềm làm ra sẽ hỗ trợ.
Thí dụ: trong nhiều phần mềm ngày nay ở trong vỏ hộp đều được ghi rõ các yêu
cầu về vận tốc, bộ nhớ tối thiểu, và quan trọng là hệ điều hành nào mà phần mềm

đó hỗ trợ.
Gán sai dữ liệu: Tức là dùng một dữ liệu có kiểu khác với kiểu của biến để gán
cho biến đó một cách không chủ ý. Đối với các ngôn ngữ tĩnh hay có kiểu mạnh thì lỗi
này dể tìm thấy hơn. Còn những ngôn ngữ động hay ngôn ngữ có kiểu yếu thì lỗi tạo
ra sẽ có thể khó phát hiện và thường xảy ra lúc thi hành.
Các lỗi biên: Lỗi biên thường xảy ra khi người viết mã không chú ý đến các giá
trị ở biên của các biến, các hàm. Những lỗi để thấy có thể là:
Gán giá trị của một số (hay một chuỗi) lên một biến mà nó vượt ngoài sự cho
phép của định nghĩa.
Thí dụ: Gán một giá trị lớn hơn 255 cho một biến có kiểu là short trong ngôn
ngữ C
Tạo nên các lỗi khi biến chạy trong vòng lặp đạt giá trị ở biên.
Thí dụ: đoạn mã C/C++ sau đây sẽ gây ra lỗi biên -- Chia cho 0
for (m=10; m >= 0, m--) {
x= 8+ 2/m; }
Lỗi ý nghĩa
Lỗi về quản lý bộ nhớ. Trong nhiều loại ngôn ngữ người lập trình có thể xin đăng ký
một lượng nào đó của bộ nhớ để dùng làm chỗ chứa giá trị cho một biến (một hàm hay
một đối tượng). Thường thì sau khi dùng xong người viết mã phải có phần lệnh trả về
các phần bộ nhớ mà nó đã đăng ký dùng. Nếu không, sự trả về này chỉ xảy ra ở giai
đoạn kết thúc việc thi hành. Trong nhiều trường hợp, số lượng bộ nhớ xin đăng ký quá
nhiều và không được dùng đúng chỗ có thể làm cho máy kiệt quệ về mặt tài nguyên bộ
nhớ và gây ra treo máy. Điển hình nhất là việc xin đăng ký các phần của bộ nhớ trong
các vòng lặp lớn để gán cho các đối tượng bên trong vòng lặp nhưng không trả về sau
khi xử dụng. Người ta thường gọi lỗi kiểu này là lỗi rò rỉ bộ nhớ (memory leaking).
Sai sót trong thuật toán: Trước khi viết một chương trình, để giảm thiểu sai sót
về mặt lập luận thì người ta có nhiều biện pháp để làm giảm lỗi trong đó có các
phương pháp vẽ lưu đồ, vẽ sơ đồ khối, hay viết mã giả. Những biện pháp này nhằm tạo
nên các thuật toán để giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, một thuật toán không chặt chẽ, xử
lý không rốt ráo mọi trường hợp có thể xảy ra, không dự đoán được sự thay đổi trong

lúc thi hành thì có thể tạo nên các lỗi và các lỗi này thường khó thấy bởi vì nó chỉ xảy
ra ở những chỗ, những thời điểm mà người lập trình không ngờ trước. Một trong
những phương pháp đơn giản làm giảm thiểu lỗi thuật toán là phải chú ý xử lý mọi
18


tình huống khi dùng câu lệnh điều kiện (hay chẻ nhánh) mặc dù có thể có các trường
hợp tưởng như hiển nhiên.
Lỗi về lập luận: Đây có thể xem là trường hợp đặc biệt của sai sót trong thuật
toán. Trong các biểu thức tính giá trị, đôi khi không quen dùng đại số Bool (nhất là khi
dùng luật De Morgan để phủ định một biểu thức phức tạp) nên người lập trình có thể
tính toán sai, hay định nghĩa sai các phép toán. Do đó, giá trị trả về của các biểu thức
logic hay biểu thức nhị phân sẽ bị sai trong một vài trường hợp hay toàn bộ biểu thức.
Trong những tình huống như vậy phần mềm dịch sẽ không thể nào phát hiện ra cho
đến khi chương trình được thi hành và lọt vào tình huống tính sai của người lập trình.

19


BÀI 2:CÁC LOẠI DỮ LIỆU CẤU TRÚC
Mã bài: MĐ39-02
Giới thiệu :
Trong khi lập trình tạo ra sản phẩm, người lập trình cần phải hiểu được các kiến
thức liên quan đến các kiểu dữ liệu có cấu trúc đơn giản của công cụ (ngôn ngữ lập
trình) đang sử dụng để phát triển chương trình. Mặt khác, tất cả các kiễu dữ liệu có
cấu trúc phức tạp đều được hình thành bởi các thành phần chứa các cấu trúc cơ bản.
Để đi sâu hơn về các vấn đề được đề cập đến trong bài học này cũng nhưng trong
những bài học tiếp theo, chúng ta cần phải hiểu ngôn ngữ lập trình C/C++ đồng thời
cần phải nghiên cứu lại các bài học đã học trong chương trình Lập trình căn bản.
Mục tiêu thực hiện:

- Hiểu và nắm được các kiểu dữ liệu cơ bản: kiểu số nguyên, số thực, ký tự,
chuỗi, mảng.
- Nắm được cách thức tổ chức bộ nhớ để lưu trữ các kiểu dữ liệu cơ bản
- Áp dụng giải một số bài toán.
Nội dung chính:

1. Các kiểu dữ liệu cơ sở
Các kiểu dữ liệu cơ sở là các kiểu dữ liệu do ngôn ngữ lập trình dựng sẵn, ở đây chúng
ta xét ngôn ngữ lập trình C++ với công cụ lập trình Borland C++ 3.0.
Kiểu nguyên
Kiểu số nguyên được khai báo với từ khoá int (short) có kích thước 2 byte, với miền
giá trị -32768..32767.
Tên kiểu Kích thước Miền giá trị
Chú thích
int
02 byte
-32738 đến 32767
unsign int 02 byte
0 đến 65335
Có thể gọi tắt là unsign
long
04 byte
-232 đến 231 -1
unsign long 04 byte
0 đến 232-1
Các phép toán được trang bị để hỗ trợ cho số nguyên: Phép cộng, trừ: Cộng, trừ hai số
nguyên cho kết quả một số nguyên.
Phép chia: Chia hai số nguyên cho kết quả một số nguyên là phần nguyên của
phép chia.
Phép lấy dư (%): Phép toán này lấy phần dư của phép chia hai số nguyên.

Kiểu thực
C/C++ có hai từ khoá để khai báo số thực: float , double; được mô tả trong bảng sau:
Tên kiểu
Kích thước Giá trị
Độ chính xác
-38
38
float
4 byte
7 chữ số sau dấu thập phân
3.4×10 ..3.4×10
-308
308
double
8 byte
15 chữ số sau dấu thập phân
1.7×10 ..1.7×10
long
10 byte
3.4E-4932… 1.1E4932
double

20


Số thực được hỗ trợ các phép toán: cộng, trừ, nhân, chia nhưng không tồn tại phép
toán lấy dư (%).
Kiểu ký tự
Kiểu ký tự được hỗ trợ từ khoá char dùng để lưu 256 ký tự trong bảng mã
ASCII mở rộng. Một biến dùng kiểu ký tự để lưu trữ thực chất chỉ lưu trữ được một số

nguyên theo mã số trong bảng mã ASCII, do đó các phép toán của số nguyên đều dùng
được với cùng một quy cách với ký tự.
Để gán giá trị cho một biến ký tự người dùng có thể gán giá trị số nguyên (mã
ASCII) của ký tự đó hoặc gán tên ký tự được đóng bởi cặp dấu nháy đơn (Ví dụ:
a=’B’).
Trong quá trình lập trình, chúng ta cần phải chú ý đến các tình huống sau:
- Người lập trình có thể kết hợp các từ khoá: unsigned, long để chỉ định kiểu dữ
liệu có dấu hoặc để tăng giá trị có thể lưu trữ được cho một biến. Ví dụ: Biến a có kiểu
long int hoặc long có thể lưu trữ được giá trị số nguyên có dấu giá trị khoảng 2 tỷ; biến
b có kiểu unsigned int có thể lưu trữ được giá trị số nguyên có độ lớn từ 0..65535; biến
c có kiểu unsigned long int có thể lưu trữ được số nguyên không dấu giá trị khoảng
4,2 tỷ.
Kiểu logic
Borland C++ 3.0 trở lên có cung cấp một kiểu dữ liệu logic mang tên kiểu bool.
Kiểu dữ liệu này chứa một trong hai giá trị TRUE (đúng), FALSE (sai). Tuy nhiên,
trong C/C++, khi sử dụng giá trị bằng 0 được hiểu là FALSE, sử dụng giá trị khác 0
được hiểu là FALSE.
- Từ khoá long không dùng được với kiểu char.
- Ngoài các các phép toán chuẩn, người sử dụng phải còn có thể sử dụng các
hàm dựng sẵn được cung cấp bởi các thư viện trong C/C++ để xử lý đối với từng kiểu
dữ liệu được yêu cầu của từng hàm.
- Kiểu trả về của một biểu thức số có kiểu dữ liệu là kiểu dữ liệu cao nhất trong
các phần tử trong biểu thức.
Ví dụ: Biểu thức 1/n với n là số nguyên sẽ trả về một giá trị nguyên. Chẳng hạn,
1/5 sẽ trả về giá trị 0.
- Trong trường hợp muốn biểu thức cho ra một kết quả theo kiểu dữ liệu nào
đó, chúng ta phải thực hiện phép toán ép kiểu.
Ví dụ 1: Viết chương trình thực hiện nhập vào một số nguyên dương n, sau đó in kết
quả của biểu thức S = 1 +

1 1
1
+ + ... +
2 3
n

#include <conio.h>
#include <iostream.h>
void main()
{
float s;
int n;
int i;
clrscr();
cout<<"Nhap n nguyen duong:";cin>>n;
s=0;
for (i=1;i<=n;i++)
s+=float(1)/float(i);
21


cout<<"Tong s="<getch();
}
Trong quá trình lập trình, việc sử dụng dữ liệu và cấu trúc dữ liệu phù hợp đóng vai trò
cực kỳ quan trọng. Xét ví dụ, tính n! sau:
Ví dụ 2: Tính n! sử dụng biến lưu trữ là số nguyên long.
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <iostream.h>

long giaithua(long n)
{
if (n == 0)
return(1);
else
return(n * giaithua(n-1));
}
void main()
{
int n;
char c;
clrscr();
printf("Chuong trinh tinh giai thua.\n");
do
{
printf("\nNhap n: ");
scanf("%d", &n);
printf("Giai thua cua %d la %ld\n", n, giaithua(n));
printf("\nTiep tuc khong? (c/k): ");
c = getche();
} while(c == 'c' || c == 'C');
}
Chương trình trên chỉ tính chính xác 12!, 13! trở lên chương trình trên tính không
chính xác nữa. Vì lý do, số nguyên long chỉ chứa được giá trị của 12! mà không chứa
được giá trị của 13! hay lớn hơn. Để khắc phục hiện tượng này, chúng ta sử dụng giá
trị long double thay cho long. Chương trình được viết lại như sau:
Ví dụ 3: Tính n! sử dụng biến lưu trữ là số thực long double.
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <iostream.h>

long double giaithua(long double n)
{
return(n == 0.0 ? 1.0 : n * giaithua(n-1));
}
void main()
{
long double n;
char c;
22


clrscr();
printf("Chuong trinh tinh giai thua.\n");
do
{
cout<<"Nhap n: ";
cin>>n;
cout<<"Giai thua cua "<printf("\nTiep tuc khong? (c/k): ");
c = getche();
} while(c == 'c' || c == 'C');
}
Phiên bản này xử lý số liệu lớn hơn và đã tính được giá trị lớn hơn hơn 13!.

2. Kiểu mảng
Kiểu dữ liệu mảng là một tập hợp có thứ tự chứa các phần tử có cùng kiểu dữ
liệu được lưu trữ liên tiếp nhau trong bộ nhớ. Mảng có thể một chiều hay nhiều chiều.
Mảng một chiều được khai báo như sau:
<tên kiểu dữ liệu> tênbiến[<kích thước>]
Ví dụ 4: Để khai báo một biến a là một mảng nguyên một chiều có 100 phần tử, chúng

ta phải khai báo như sau:
int a[100];
Để truy xuất đến các phần tử,chúng ta phải chỉ định tên và chỉ số phần tử cần truy
xuất. Chẳng hạn:
a[0] - Truy xuất đến phần tử đầu tiên.
a[11] – Truy xuất đến phần tử thứ 12 (có chỉ số 11)
a[99] – Truy xuất đến phần tử thứ 100 (có chỉ số 99), là phần tử cuối cùng ở mảng
trên.
Chúng ta cũng có thể vừa khai báo vừa gán giá trị cho một mảng như sau:
int a [5] = { 16, 2, 77, 40, 12071 };
Tương tự, chúng ta có thể khai báo một mảng 2 hay nhiều chiều theo cú pháp sau:
<tên kiểu dữ liệu> tênbiến[<kích thước1>][<kích thước 2>][…];
Chẳng hạn, chúng ta khai báo khai báo mảng nguyên 2 chiều như sau:
int a[100][20];
Ví dụ 1: Nhập một mảng 1 chiều có tối đa 100 phần tử, số phần tử được nhập từ bàn
phím. Hãy in tổng các phần tử không chia hết cho 2 và các phần tử chia hết cho 2.
#include <conio.h>
#include <iostream.h>
void main()
{
int a[100]; //toi da 100 phan tu
int n,i;
long tongle,tongchan;
clrscr();
cout<<"Nhap vao so phan tu:";cin>>n;
for (i=0;i<=n-1;i++)
{
cout<<"Nhap gia tri phan tu thu "<23