Lập trình và ngôn ngữ lập trình

Lập trình và ngôn ngữ lập trình

L ậ p trình và ngôn

Khoa Công nghệ Thông tin

Trường ðại học Bách khoa

ðại học ðà Nẵng

L ậ p trình

k ỹ năng c á nhân

 năng lực cá nhân

 hiểu biết các công cụlập trình

l ậ p trình viên c ầ n

 nguyên tắc lập trình

 kinh nghiệm

l ậ p trình viên t ố t

 viết chương trình

• ñ úng ñắ n

• d hi ể

Ngôn ng ữ l ậ p trình

Có nhi ề u ph ươ ng pháp l ậ p trình khác nhau

 nhiều ngôn ngữlập trình khác nhau

ð i ể m chung c ủ a các ngôn ng ữ l ậ p trình

(NNLT)

 dễ diễn ñạt

 dễ thực thi trên máy tính

M ộ t s ố tính ch ấ t c ủ a NNLT

 kiểu và kiểm tra kiểu

 mô-ñun hóa

4

Ki ể u

H ầ u h ế t các NNLT ñề u có khái ni ệ m

ki ể u

ki ể u s ố , ki ể u lô-gíc

m ộ t bi ế n có ki ể u d ữ li ệ u xác ñị nh

Ki ể m tra ki ể u

ñả m b ả o m ộ t toán t ử /hàm ch ỉ áp d ụ ng

cho nh ữ ng toán t ử /tham s ố có ki ể u

cho phép

Ki ể u

Ngôn ng ữ ñị nh ki ể u (types languages)

 có hệthống kiểu

 cho phép kiểm tra sửd ng kiểu phù hợp mà

không cần thực thi chương trình

• ki ể m tra t ĩ nh

Ngôn ng ữ ñị nh ki ể u cho phép

 phát hiện sớm một sốlỗi liên quan ñến kiểu

Ngôn ng ữ ñị nh ki ể u

 C, Java, C++

ð a hình

Ư u ñ i ể m c ủ a h ệ th ố ng ki ể u và ki ể m tra ki ể u

 chặt chẽ

 dễ kiểm tra

Tuy nhiên

 hệ thống kiểu phải mềm dẽo trong sửdụng

• ñ a hình

ð a hình

M ộ t s ố tình hu ố ng ñ a hình

 Viết hàm áp dụng cho các mảng có sốphần

tửkhác nhau

• ki ể u m ả ng ñượ c ki ể m tra khi biên d ị ch

• s ố ph ầ n t ử c ủ a m ả ng ñượ c ki ể m tra khi th ự c thi

 Áp dụng hàm cho các kiểu dữliệu khác

nhau

• xây d ự ng nhi ề u phiên b ả n c ủ a hàm t ươ ng ứ ng v ớ i

các ki ể u khác nhau

• ho ặ c ch ỉ xây d ự ng m ộ t phiên b ả n c ủ a hàm, x ử lý

khác nhau ñượ c th ự c hi ệ n khi th ự c thi

• template (C++), generic (Java)

8

ð a hình

M ộ t s ố tình hu ố ng ñ a hình

 Vi ế t hàm áp d ụ ng cho các m ả ng có s ố ph ầ n t ử khác

nhau

• ki ể u m ả ng ñượ c ki ể m tra khi biên d ị ch

• s ph ầ n t ử c a m ả ng ñượ c ki ể m tra khi th ự c thi

 Áp d ụ ng hàm cho các ki ể u d ữ li ệ u khác nhau

• xây d ựng nhiều phiên bản của hàm tươ ng ứ ng v ớ i các

ki ể u khác nhau

• ho ặ c ch ỉ xây d ựng một phiên bản của hàm, xử lý khác

nhau ñượ c th ự c hi ệ n khi th ự c thi

• template (C++), generic (Java)

• ho ặ c s ử d ng kiểu con/lớp con

• ñ a hình trong ngôn ng ữ l ậ p trình h ướ ng ñố i t ượ ng

Mô- ñ un hóa

Xu ấ t hi ệ n vào nh ữ ng n ă m 70

ð óng vai trò quan tr ọ ng ñể t ạ o ra ph ầ n

m ề m ch ấ t l ượ ng

Thi ế t k ế hướ ng mô- ñ un

 phần mềm = tập hợp các mô-ñun và quan

hệ giữa chúng

H ầ u h ế t các NNLT ñề u h ỗ tr ợ mô - ñ un hóa

Mô- ñ un hóa

M ộ t mô- ñ un g ồ m hai ph ầ n

Ph ầ n giao di ệ n

• giao tiếp với bên ngoài ñun ay

mô-ñun khác

Ph ầ n thân

• nội dung của mô-ñun

• cục bộ ñối với mỗi mô-ñun, che dấu ñối

với mô-ñun khác

Mô- ñ un hóa

Các mô- ñ un ch ỉ trao ñổ i d ữ li ệ u qua ph ầ n

giao di ệ n

 không sử dụng biến toàn cục

N ế u thay ñổ i ph ầ n thân thì ít ả nh h ưở ng

(ho ặ c không ả nh h ưở ng) ñế n các mô- ñ un

khác

Trong ngôn ng ữ l ậ p trình c ấ u trúc

 mô-ñun = hàm

Trong ngôn ng ữ l ậ p trình h ướ ng ñố i t ượ ng

 mô-ñun = lớp / phương thức

12

Các ph ươ ng pháp l ậ p trình

c ơ b ả n

L ậ p trình th ủ t ụ c/c ấ u trúc (procedural

programming)

L ậ p trình h ướ ng ñố i t ượ ng (object-oriented

programming)

L ậ p trình hàm (functional programming)

L ậ p trình lô-gíc (logic programming)

L ậ p trình th ủ t ụ c

ñượ c s ử d ụ ng ph ổ bi ế n

l ậ p trình có c ấ u trúc

phù h ợ p v ớ i thi ế t k ế hướ ng ch ứ c

n ă ng

NNLT th ủ t ụ c

Fortran, Ada, Pascal, C

L ậ p trình h ướ ng ñố i t ượ ng

khái ni ệ m c ơ b ả n

 ñối tượng, lớp

 ñóng gói

 thừa kế

 ña hình

xu h ướ ng phát tri ể n c ủ a các NNLT hi ệ n ñạ i

NNLT h ướ ng ñố i t ượ ng

 Smalltalk, C++, Java, Delphi

L ậ p trình hàm

tính toán các bi ể u th ứ c

 hàm tính toán dựa trên các giá trịcủa tham

số

thao tác trên danh sách

áp d ụ ng

 lĩnh vực tính toán

 trí tuệnhân tạo

NNLT hàm

 LISP, Scheme

16

L ậ p trình lô-gíc

th ự c hi ệ n các bi ể u th ứ c lô-gíc

 khái niệm hợp giải (resolution)

• tìm ki ế m giá tr ị c ủ a các bi ế n sao cho bi ể u th ứ c

lô-gíc có giá tr ị ñ úng

ứ ng d ụ ng

 xây dựng hệ chuyên gia

 xửlý ngôn ngữtựnhiên

NNLT lô-gíc

 Prolog

Ch ọ n NNLT

quy ế t ñị nh quan tr ọ ng trong phát tri ể n

ph ầ n m ề m

gi ả m chi phí

mã ngu ồ n ch ấ t l ượ ng

d ễ b ả o trì, phát tri ể n

Ch ọ n NNLT

d ự a vào nhi ề u y ế u t ố (1)

 yêu cầu của khách hàng

• khách hàng t ự b o trì s ả n ph ẩ m

 chương trình dịch

• c ầ n có chương tr ình d ị ch có ch ấ t l ượ ng t ố t

 công cụ hỗtrợ

• d dàng quá trình l ậ p trình, b ả o trì

 kinh nghiệm của lập trình viên

• ch ọ n NNLT mà l ậ p trình làm ch ủ

Ch ọ n NNLT

d ự a vào nhi ề u y ế u t ố (2)

 yêu cầu tính khảchuyển (portability)

• th ự c hi ệ n trên nhi ề u máy tính/plaform khác nhau

 lĩnh vực ứng dụng

• h th ố ng nhúng: C, Assembly

• h th ố ng qu ả n lý: NET, VB, C++

• h chuyên gia: Prolog

• m ạ ng: Java, NET

• website: PHP, ASP

• không t ồ n t ạ i ngôn ng ữ ña năng cho mọ i ứ ng

d ng

20

Phong cách l ậ p trình

C ầ n có chương tr ình d ễ hi ể

 ph ụ thu ộ c vào ñặ c ñ i ể m NNLT

 phong cách c ủ a ng ườ i l ậ p trình

Phong cách l ậ p trình không do l ậ p trình viên t ự ñặ t ra

mà do t ổ ch ứ c/doanh nghi ệ p/d ự án ñặ t ra

 các lu ậ t l ậ p trình

 các quy ướ c l ậ p trình

M ụ c ñ ích

 mã ngu ồ n d ễ hi ể u, d ễ ki ể m th ử , d ễ b o trì

 ít l ỗ i

Phong cách l ậ p trình

M ộ t s ố nguyên t ắ c l ậ p trình

 ñặ t tên

• có ý ngh ĩ a, g ợ i nh ớ

 trình bày

• r ỏ ràng, d ễ hi ể

 chú thích

• ñầ y ñủ , d ễ ñọ c

 h n ch ế s ử d ng c ấ u trúc khó hi ể

• break, continue, goto

 ví d ụ

• quy ướ c l ậ p trình C++