Bài giảng Công nghệ thông tin và truyền thông - Bài 5: Lập trình và ngôn ngữ lập trình

BÀI 5
LẬP TRÌNH VÀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 
Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông
2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
Nội dung
1. Chương trình và Lập trình
2. Các bước lập trình
3. Ngôn ngữ lập trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 2
1. Chương trình và Lập trình
 Chương trình (Program) là dãy các lệnh mà 
máy tính thực hiện theo để hoàn thành nhiệm 
vụ xử lý dữ liệu thành thông tin.
 Lập trình (Programming) hay phát triển phần 
mềm là thủ tục gồm các bước để tạo ra chương 
trình.
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 3
2. Các bước lập trình
Bước 1: Đặc tả chương trình (Program Specification)
Bước 2: Thiết kế chương trình (Program design)
Bước 3: Viết mã chương trình (Program code)
Bước 4: Kiểm thử chương trình (Program test)
Bước 5: Lập tư liệu chương trình (Program documentation)
Bước 6: Bảo trì chương trình (Program maintenance)
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 4
Bước 1. Đặc tả chương trình
 Còn được gọi là phân tích chương trình
 Các việc cần làm:
 Xác định các mục tiêu của chương trình (các vấn đề 
cần giải quyết)
 Xác định các đầu ra muốn có
 Xác định các dữ liệu đầu vào cần có
 Xác định các yêu cầu xử lý
 Lập tư liệu đặc tả chương trình 
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 5
Bước 1. Đặc tả chương trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 6
Bước 2: Thiết kế chương trình
 Lập kế hoạch giải vấn đề/bài toán sử dụng kỹ 
thuật lập trình cấu trúc: 
 Thiết kế top-down: Xác định các bước xử lý chính, 
các modul chương trình sẽ được gọi
 Mã giả (pseudocode): Mô tả cách giải bài toán theo 
ngôn ngữ tự nhiên
 Lưu đồ chương trình (Flowcharts)
 Các cấu trúc logic
 Các thuật toán liên quan
 Viết tài liệu thiết kế
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 7
Bước 2: Thiết kế chương trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 8
Thuật giải (Algorithm)
 Thuật giải là dãy các lập luận và thao tác cung cấp lời 
giải của một vấn đề, một bài toán.
 Các tính chất của thuật giải
 Tính chính xác: để đảm bảo kết quả tính toán hay các thao tác 
mà máy tính thực hiện được là chính xác.
 Tính rõ ràng: Thuật toán phải được thể hiện bằng các câu lệnh 
minh bạch; các câu lệnh được sắp xếp theo thứ tự nhất định.
 Tính khách quan: Một thuật toán dù được viết bởi nhiều người 
trên nhiều máy tính vẫn phải cho kết quả như nhau.
 Tính phổ dụng: Thuật toán không chỉ áp dụng cho một bài toán 
nhất định mà có thể áp dụng cho một lớp các bài toán có đầu 
vào tương tự nhau.
 Tính kết thúc: Thuật toán phải gồm một số hữu hạn các bước 
tính toán.
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 9
Các ký hiệu dùng cho Lưu đồ (Flowchart)
Đầu cuối (Terminal): chỉ ra bắt đầu và 
kết thúc chương trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 10
Tiến trình (Process): Tính toán hoặc gán giá 
trị cho biến
Nhập/Xuất dữ liệu (Input/Output) 
Quyết định dựa theo điều kiện (Decision)
Điểm kết nối
Đường kết nối và chỉ trình tự thao tác
Các cấu trúc logic 
 Cấu trúc tuần tự
 Cấu trúc điều khiển lựa chọn: 
 IF 
 IF/ELSE
 SWITCH CASE
 Cấu trúc điều khiển lặp: 
 FOR
 WHILE
 DOWHILE
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 11
Cấu trúc tuần tự
Lệnh
Lệnh
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 12
Các cấu trúc lựa chọn
( kiểm tra điều kiện)
(các lệnh) (các lệnh)
TRUE FALSE
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 13
IF
(kiểm tra điều kiện)
(các lệnh)
TRUE
FALSE
IF/ELSE
Cấu trúc nhiều lựa chọn SWITCHCASE
{Kiểm tra điều kiện}
Các lệnh
Case 1
Các lệnhCác lệnhCác lệnh
Case 2 Case 3 Case 4
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 14
Cấu trúc lặp có số lần lặp không xác định 
FALSE
TRUE
Các lệnh vòng lặp
(kiểm tra điều kiện)
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 15
TRUE
FALSE
Các lệnh vòng lặp
(kiểm tra điều kiện)
WHILE DOWHILE
Cấu trúc lặp có số lần lặp xác định
 Cấu trúc FOR
 Các lệnh của vòng lặp được thực hiện với số 
lần lặp biết trước
 Có thể coi cấu trúc FOR tương đương với cấu 
trúc WHILE hoặc DO-WHILE
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 16
Ví dụ mã giả (pseudocode)
START
Khởi tạo Tổng tiền = 0 
WHILE (còn hàng trong giỏ)
Nhập Tên mặt hàng
Nhập Giá mặt hàng
Nhập Số lượng của mặt hàng
Tiền mặt hàng = Giá mặt hàng * Số lượng 
IF (Giá mặt hàng >= 100.000 đồng) 
THEN Thuế = Tiền mặt hàng * 10%
ELSE Thuế = Tiền mặt hàng * 12%
ENDIF
Tiền mặt hàng sau thuế = Tiền mặt hàng + Thuế
Cộng Tiền mặt hàng sau thuế vào Tổng tiền
ENDWHILE
In Phiếu thanh toán
END
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 17
Ví dụ lưu đồ
START
Còn hàng trong giỏ ?
- Nhập Tên và giá mặt hàng
- Nhập SL của mặt hàng
Tính Tiền mặt hàng = 
Giá mặt hàng x Số lượng
Giá mặt hàng >= 100.000 ?
Thuế = Tiền mặt hàng * 10% Thuế = Tiền mặt hàng * 12%
Tiền của mặt hàng sau thuế = 
Tiền mặt hàng + Thuế
Khởi tạo Tổng tiền = 0
Cộng thêm Tiền của mặt hàng 
sau thuế vào Tổng tiền 
In Phiếu thanh toán
STOP
True
True
False
False
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 18
Bước 3: Viết mã chương trình
 Chọn ngôn ngữ lập trình thích ứng
 Viết mã chương trình theo cú pháp
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 19
Các đặc trưng của một chương trình tốt
 Làm việc tin cậy
 Tạo đầu ra chính xác
 Bắt được các lỗi đầu vào
 Mã chương trình dễ hiểu và được giải thích rõ 
ràng
 Sử dụng ngôn ngữ lập trình phù hợp
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 20
Bước 4: Kiểm thử chương trình
 Chạy thử và phát hiện lỗi:
 lỗi cú pháp
 lỗi logic
 Chạy chương trình và gỡ rối (alpha testing)
 Chạy chương trình với dữ liệu thực (beta 
testing)
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 21
Bước 4: Kiểm thử chương trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 22
Bước 5: Lập tư liệu chương trình
 Viết tư liệu cho người sử dụng
 Viết tư liệu cho người vận hành
 Viết tư liệu cho người lập trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 23
Bước 6: Bảo trì chương trình
 Đảm bảo để chương trình chạy chính xác, năng 
suất và hiệu quả.
 Hai tiêu chuẩn bảo trì chương trình:
 Xác định và hiệu chỉnh các lỗi, làm cho chương trình 
dễ sử dụng và chuẩn hoá mã chương trình.
 Có những thay đổi cần thiết theo thời gian.
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 24
Bước 6: Bảo trì chương trình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 25
CASE Tools
 CASE Tools (Computer-Aided Software 
Engineering): được sử dụng để tự động hóa và 
hỗ trợ cho việc thiết kế, viết mã và kiểm thử 
chương trình.
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 26
Lập trình hướng đối tượng - OOP
 OOP (Object-Oriented Programming)
 Dữ liệu và các lệnh xử lý các dữ liệu đó được 
nhóm lại thành một đối tượng độc lập để có thể 
sử dụng lại trong các chương trình khác.
 Đóng gói
 Tính thừa kế
 Tính đa hình
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 27
3. Ngôn ngữ lập trình
 Các thế hệ ngôn ngữ lập trình:
 Ngôn ngữ máy (Machine languages)
 Hợp ngữ (Assembly languages)
 Ngôn ngữ thủ tục bậc cao (High-level procedural 
languages)
 Ngôn ngữ hướng nhiệm vụ (Task-oriented 
languages)
 Ngôn ngữ vấn đề và ràng buộc (Problem and 
constraint languages)
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 28
Ngôn ngữ máy
 Là ngôn ngữ cơ sở của máy tính
 Được biểu diễn bằng các bit 0 và 1
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 29
Hợp ngữ
 Ngôn ngữ lập trình bậc thấp
 Chương trình dịch hợp ngữ thành ngôn ngữ 
máy assembler
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 30
Ngôn ngữ thủ tục bậc cao 
 Ngôn ngữ thủ tục
 FORTRAN, COBOL, BASIC, Pascal, C
 Chương trình dịch:
 Chương trình biên dịch (Compiler): dịch xong toàn bộ 
chương trình thành ngôn ngữ máy, sau đó máy tính 
thực hiện chương trình.
 Chương trình thông dịch (Interpreter): dịch từng lệnh 
thành ngôn ngữ máy và thực hiện luôn.
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 31
Ngôn ngữ hướng nhiệm vụ 
 Ngôn ngữ được thiết kế để giải các vấn đề xác 
định
 Thường được sử dụng trong các hệ quản trị cơ 
sở dữ liệu
 Các loại:
 Ngôn ngữ truy vấn (Query Languages)
 Bộ tạo ứng dụng (Application Generators)
 Ví dụ: SQL
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 32
Ngôn ngữ vấn đề và ràng buộc
 Ngôn ngữ kết hợp các khái niệm của trí tuệ 
nhân tạo cho phép con người cung cấp bài toán 
và các ràng buộc cho hệ thống, sau đó yêu cầu 
giải quyết.
 Cho phép con người trao đổi thông tin trực tiếp 
với máy tính bằng ngôn ngữ tự nhiên.
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 33
Một số ngôn ngữ lập trình cơ bản 
 BASIC
 Pascal
 C
 Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng: 
 C++
 Java
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 34
Các ngôn ngữ đánh dấu
 HTML (Hyper Text Markup Language): được sử 
dụng để tạo các trang Web
 VRML (Virtual Reality Modeling/Markup 
Language): Tạo Web 3 chiều (3D) và hoạt hình 
tương tác. 
 XML (eXtensible Markup Language): hỗ trợ chia 
sẻ dữ liệu trên mạng
 XHTML (eXtended HTML): kết hợp HTML và 
XML để thêm cấu trúc và mềm dẻo cho HTML
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 35
Một số ngôn ngữ Script
 Java Script: cho các trang Web động
 Flash: tạo hoạt hình, nhúng audio và video vào 
trang Web
 ActiveX: Tạo các trang Web tương tác
 PHP: tạo nội dung động trên trang web tương 
tác với cơ sở dữ liệu.
 ...
© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 36
CÁM ƠN SỰ THEO DÕI!
Hết bài 5
37© SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT