Lý thuyết: Chương trình con và phân loại trang 91 SGK Tin học 11

1. Khái niệm chương trình con

- Chương trình con là một dãy lệnh mô tả một số thao tác nhất định và có thể được thực hiện (được gọi) từ nhiều vị trí trong chương trình.

Giả sử ta có bài toán sau đây:

Hãy tính S=ab+cd+ef

Nếu như với những kiến thức chúng ta đã học trước đây. Chúng ta có thể làm như sau:

     + Sử dụng các biến để lưu kết quả của ab, cd,ef.

Tác hại: Như vậy ta sẽ phải sử dụng 3 đoạn chương trình tương đồng với nhau. Nếu không phải tính 3 lũy thừa mà là tính 1000 lũy thừa thì số lượng code sẽ rất lớn và dễ gây rối và nếu ta phát hiện có lỗi sai trong đoạn code này ta sẽ phải sửa lần lượt tất cả các đoạn code này.

Cách khắc phục: Ta sẽ viết một chương trình con để tính lũy thừa. Với x là giá trị kiểu thực còn k là thuộc kiểu nguyên.

Var j:integer;
Tich:=1.0; 
For j:=1 to k do
Tich:=Tich*x;

Khi cần tính lũy thừa thì ta chỉ cần viết tên gọi chương trình con rồi thay thế (x,k) bằng các giá trị cụ thể.

Những hàm mà chúng ta thường sử dụng trước đây như : sqrt(), upcase(), delete(),… đều là những chương trình con.

Một số lợi ích của việc sừ dụng chương trình con: 

- Để tránh được việc phải viết lặp đi lặp lại cùng một dãy lệnh nào đó, ngôn ngữ lập trình cho phép tổ chức dãy lệnh đó thành một chương trình con. Sau đó, mỗi khi chương trình chính cần đến dãy lệnh này thì chỉ cần gọi thực hiện chương trình con đó.

- Hỗ trợ việc thực hiện các chương trình lớn: khi phải viết chương trình lớn hàng nghìn, hàng vạn lệnh, cần huy động nhiều người tham gia, có thể giao cho mỗi người (hoặc mỗi nhóm) viết một chương trình con, rồi sau đó lắp ghép chúng lại thành chương trình chính.

- Phục vụ cho chương trình trừu tượng hóa: Người lập trình có thể sử dựng các kết quả được thực hiện bởi chương trình con mà không cần phải quan tâm đến việc các chương trình con đó được cài đặt như thế nào. Trừu tượng hóa là tư tưởng chủ đạo để xây dựng chương trình nói chung và chương trình có cấu trúc nói riêng.

- Mở rộng khả năng ngôn ngữ. Các ngôn ngữ lập trình thường cung cấp phương thức đóng gói các chương trình con nhằm cung cấp như một câu lệnh mới (tương tự như các lệnh gọi thực hiện các hàm và thủ tục chuẩn) cho người lập trình sử dụng mà không cần biết mã nguồn của nó như thế nào.

- Thuận tiện cho phát triển, nâng cấp chương trình: Do chương trình được tạo thành từ các chương trình con nên chương trình dễ đọc, dễ hiểu, dễ kiểm tra và hiệu chỉnh. Việc nâng cấp, phát triển chương trình con nào đó, thậm chí bổ sung thêm các chương trình con mới nói chung không gây ảnh hưởng đến các chương trình con khác.

2. Phân loại và cấu trúc của chương trình con 

a) Phân loại

Chương trình con gồm hai loại:

Hàm function là chương trình con thực hiện một số thao tác nào đó và trả về một giá trị qua tên của nó.

Ví dụ : sin (x) nhận giá trị thực X và trả về giá trị sinx; Sqrt(x) nhận giá trị x và trả về giá trị căn bậc hai của x. ...

Thủ tục (procednre) là chương trình con thực hiện các thao tác nhất định nhưng không trả về giá trị nào đó qua tên của nó. Ví dụ các thao tác vào/ra chuẩn hay thủ tục xử lí xâu: writeln, readln, delete,insert,..

b) Cấu trúc chương trình con

Chương trình con có cấu trúc tương tự chương trình, nhưng nhất thiết phải có tên và phần đầu dùng để khai báo tên, nếu là hàm phải khai báo kiểu dữ liệu cho giá trị trả về của hàm:

<phần đầu>

[<phần khai báo>]

<phần thân>

Phần khai báo có thể có khai báo biến cho dữ liệu vào và ra, các hằng và biến dùng trong chương trình con.

Phần thân của chương trình con là dãy câu lệnh thực hiện để từ những dữ liệu vào ta nhận được dữ liệu ra hay kết quả mong muốn.

Các biến được khai báo cho dữ liệu vào/ra được gọi là tham số hình thức.

Các biến được khai báo để dùng riêng trong chương trình con được gọi là biến cục bộ.

Ví dụ, trong chương trình con Luythua(x,k) ở phần 1 thì x, k là các tham số hình thức và j là biến cục bộ.

Các biến được khai báo của chương trình chính được gọi là biến toàn cục.

c) Thực hiện chương trình con

Để thực hiện (gọi) một chương trình con, ta cần phải có lệnh tương tự lệnh gọi hàm hay thủ tục chuẩn. Bao gồm tên chương trình con với tham số (nếu có) là các hằng và biến chứa dữ liệu vào và ra tương ứng với các tham số hình thức đặt trong cặp ngoặc (và). Các hằng và biến này được gọi là tham số thực sự.

Ví dụ :  Sqr(225)

Khi đó sqr là tên chương trình con và 225 là tham số thực sự.

Khi thực hiện chương trình con, các tham số hình thức để nhập dữ liệu vào sẽ nhận giá trị của tham số thực sự tương ứng, còn các tham số hình thức để lưu trữ dữ liệu ra sẽ trả giá trị đó cho tham số thực sự tương ứng.

Sau khi chương trình con kết thúc, lệnh tiếp theo lệnh gọi chương trình con sẽ được thực hiện.