Bài giảng Lập trình - Bài: Giới thiệu tổng quan về lập trình - Phạm Minh Tuấn

Nhập môn lập trình 
Trình bày: Phạm Minh Tuấn; Email: pmtuan@fit.hcmus.edu.vn 
Khái niệm về chương trình máy tính 
Các ngôn ngữ lập trình 
Các khái niệm cơ bản về lập trình 
Các vấn đề tìm hiểu mở rộng kiến thức 
nghề nghiệp 
Thuật ngữ và bài đọc thêm tiếng Anh 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 2 
• Khái niệm 
– CPU của máy tính được thiết kế để có thể thực 
hiện được các chương trình mã máy (machine 
code program) đã được hệ điều hành (HĐH) nạp 
vào RAM của máy tính. 
– Chương trình mã máy thường phải tương thích 
với từng họ máy cụ thể, bao gồm tập hợp các chỉ 
thị được viết bằng các lệnh CPU của họ máy đó, 
được lưu trên đĩa dưới dạng một tập tin mã thực 
thi (executable program file) của HĐH cụ thể. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 4 
• Qui trình thực hiện 
– B1. Người sử dụng (người dùng cuối – end 
user) ra lệnh thực hiện (chạy) chương trình. 
– B2. HĐH nhận được lệnh sẽ thực hiện: 
• Tìm và nạp tập tin mã thực thi của chương trình 
(nằm trên đĩa) vào RAM của máy tính. 
• Bộ đếm lệnh của CPU (CPU program counter) được 
trỏ đến lệnh đầu tiên của chương trình (còn gọi là 
ngõ và chương trình – program entry point) 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 5 
• Qui trình thực hiện (tiếp theo) 
– B3. CPU thực hiện từng chỉ thị một trong RAM 
cho đến khi gặp lệnh kết thúc: 
• Chép lệnh mã máy hiện hành vào thanh ghi lệnh. 
• Tăng bộ đếm lệnh (để trỏ đến lệnh kế tiếp). 
• Thi hành lệnh mã máy. 
– B4. Kết thúc thực hiện chương trình, HĐH chờ 
nhận lệnh mới. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 6 
• Đặc điểm 
– Mỗi chỉ thị của chương trình là một lệnh mã 
máy (một dãy các byte chỉ phù hợp với qui 
ước tập lệnh của một loại CPU nào đó) 
– Được cấu trúc hóa theo qui ước của HĐH. 
– Được chạy trên một họ CPU và HĐH cụ thể. 
– Nội dung rất khó hiểu đối với người dùng máy 
tính, chỉ có CPU thích hợp với hiểu rõ và 
thi hành được. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 7 
• Nhận xét 
– Khó có thể sản xuất ra phần mềm bằng cách 
viết trực tiếp các chương trình mã máy. 
– Nếu có làm được theo cách này thì: 
• Giá cả sẽ rất đắt do quá khó, tốn quá nhiều thời 
gian và công sức. 
• Khả năng dùng lại rất giới hạn do không thể bán 
cho người dùng trên họ máy tính khác hay người 
dùng sử dụng hệ điều hành khác. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 8 
• Khái niệm 
– Việc viết các chương trình mã máy rất cực và 
kém hiệu quả ngay cả đối với các lập trình 
viên chuyên nghiệp vì vậy giải pháp khởi đầu 
là sử dụng các NNLT cấp thấp như hợp ngữ 
hoặc các NNLT cấp cao (sẽ bàn ở phần sau). 
– Chương trình viết bằng NNLT được gọi là 
chương trình nguồn (source code program) 
hay mã nguồn (source code). 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 9 
• Chương trình nguồn được dịch sang 
chương trình mã máy bằng các chương 
trình dịch: 
– Trình hợp dịch (assembler) để dịch các 
chương trình hợp ngữ. 
– Trình thông dịch (interpreter) và trình biên dịch 
(compiler) để dịch các chương trình cấp cao. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 10 
• Ngôn ngữ lập trình (programming 
language) là ngôn ngữ được lập trình viên 
sử dụng để viết chương trình cho 
máy tính. 
• Khi một chương trình được viết bằng một 
NNLT nào đó thì các chỉ thị, câu lệnh trong 
chương trình phải tuân theo các qui tắc, 
các luật do NNLT đó qui định. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 12 
• Đặc điểm 
– Là NNLT phụ thuộc vào từng họ máy cụ thể, 
vì vậy không có tính tương thích. 
– Dễ viết, đọc, sửa hơn chương trình mã máy. 
– Ưu điểm là tận dụng và khai thác được tính 
năng của mỗi họ máy cụ thể, nhờ vậy chương 
trình có thể chạy nhanh hơn. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 13 
• Đặc điểm 
– Được đề xuất để khắc phục các hạn chế của 
NNLT cấp thấp. 
– Dễ dùng và dễ diễn đạt được các ý tưởng 
trừu tượng. 
– Có tính tương thích cao (khi thay đổi dạng 
máy tính thì chỉ cần sửa chương trình rất ít 
hoặc thậm chí không cần sửa mà vẫn đảm 
bảo chạy đúng). 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 14 
• NNLT cấp thấp 
– Hợp ngữ (assembly language) 
• NNLT cấp cao 
– C/C++ 
– COBOL 
– FORTRAN 
– Java, C# 
– PHP, Ruby, Perl 
– Ada, BASIC, Visual Basic (VB), Lisp, Pascal,  
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 15 
• Một chương trình (program) là một dãy 
các chỉ thị (instruction) điều khiển sự 
hoạt động của máy tính nhằm giải quyết 
một công việc nào đó. 
• Người viết chương trình (còn gọi là lập 
trình viên hay thảo chương viên – 
programmer) là những người tạo lập ra 
những chương trình máy tính. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 17 
• Hai chương trình đơn giản sau chỉ in ra 
một dòng chữ có nội dung là “Hello 
everybody!” bằng NNLT Java và C. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 18 
Chương trình Java Chương trình C 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
// Hello.java 
import java.util.*; 
public class Hello { 
 public static void main(String argv[]) 
 { 
 System.out.print(“Hello everybody!”); 
 } 
} 
/* Hello.c */ 
#include 
void main(void) 
{ 
 pritnf(“Hello everybody!”); 
} 
• Đối với các NNLT cấp cao truyền thống 
(trước thế hệ của Java và C#), quá trình 
viết, dịch và chạy chương trình gồm các 
công đoạn như sau: 
– B1. Soạn chương trình nguồn và lưu lên đĩa. 
– B2. Dịch chương trình nguồn nhờ trình biên dịch. 
– B3. Nối kết các tập tin mã trung gian tạo ra ở B2. 
– B4. Chạy chương trình ngôn ngữ máy tạo ra ở B3. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 19 
• Hạn chế của các chương trình cấp cao 
truyền thống là trình biên dịch của chúng 
phát sinh trực tiếp mã thực thi phụ thuộc 
vào mã máy tính của một họ máy tính và 
hệ điều hành cụ thể nên không thể mang 
đi sử dụng ở các hệ điều hành khác. 
11/10/2012 Khoa CNTT - ĐH Khoa học tự nhiên 21 
• NNLT hiện đại như Java hay C# trình biên 
dịch không dịch trực tiếp mã nguồn thành 
mã thực thi mà được thiết kế để có thể 
dịch thành mã thực th