การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์จากอัลกอริทึมคืออะไรและมีวิธีการเขียนอย่างไร

แหล่งแลกเปลื่ยนข้อมูล นักศึกษาชั้นปีที่ 2

สารบัญ

-->การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์และอัลกอริทึม 

-->พื้นฐานโปรแกรมภาษา C

-->ตัวแปร

-->การเปรียบเทียบ แบบมีทางเลือก

-->การเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำ

-->ฟังก์ชันและโมดูล

-->อาเรย์

-->ตัวแปรพอยเตอร์

-->แบบฝึกหัดทบทวน

1. พื้นฐานโปรแกรมภาษา C (Introduction to C Programming)

#include
main()
{
printf("Hello World !! ");
}

บรรทัดแรก #include เป็นการบอกว่าให้ทำการรวม Header file ที่ชื่อว่า stdio.h (.h = header) ซึ่งเป็น header ที่เกี่ยวข้องกับการรับและให้ข้อมูล (Standard Input Output) นอกจาก stdio.h แล้ว ก็ยังมี Header อื่นๆ ที่ผู้พัฒนาสามารถที่จะเรียกใช้งาน Function ที่จำเป็นจาก Header นั้นๆ ได้ อาทิเช่น

Header File กันไปล่ะ คราวนี้ เราลองมาดูบรรทัดถัดไปกัน ก็คือ ฟังก์ชัน main() จะเป็นจุดเริ่มต้นของโปรแกรม และโปรแกรมทุกโปรแกรมในภาษา C จะต้องมี Function main() นี้ โดยส่วนมาก เราจะใช้ Function main() ในการกำหนดค่าเริ่มต้นต่างๆ ของโปรแกรม จากนั้นจึงเข้าสู่ Function ต่างๆ ที่ผู้พัฒนา ได้กำหนดขึ้นไว้

บรรทัดถัดมาจะเป็นเครื่องหมาย { ซึ่งเป็นเครื่องหมายบ่งบอกขอบเขตของ Function โดยขอบเขตของฟังก์ชัน จะเปิดและปิดโดยใช้เครื่องหมายเปิด { และเครื่องหมายปิด } ตามลำดับ ภายใน Function main() จะมีคำสั่ง (Statement) printf("Hello World  !! "); ซึ่ง printf เป็น Function ในภาษา C ทำหน้าที่ให้โปรแกรม ทำการแสดงผลออกทางหน้าจอว่า Hello World  !! และทุกครั้ง ผู้พัฒนาจะต้องทำการจบคำสั่งหรือ Statement ด้วยเครื่องหมาย semi-colon ;

ดังนั้นรูปแบบของการเขียนโปรแกรม จึงเขียนออกมาในรูปแบบดังนี้

// ข้อความที่อยู่ข้างหลังเครื่องหมาย // จะเป็นคำอธิบายโปรแกรม
#include
void main()
{
constant declarations; // การกำหนดค่าคงที่ต่างๆ
variable declarations; // การกำหนดตัวแปรต่างๆ
executable statements; // คำสั่งการทำงานของโปรแกรม
}

ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

2. ตัวแปร (Variables)

ตัวแปรจะเป็นชื่อที่ใช้ในการบอกจำนวนหรือปริมาณ ซึ่งสามารถที่จะทำการเปลี่ยนแปลงจำนวนได้ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ การตั้งชื่อตัวแปร จะต้องตั้งชื่อให้แตกต่างไปจากชื่อของตัวแปรอื่นๆ ยกตัวอย่างชื่อของตัวแปร ได้แก่ x, y, peter, num_of_points และ streetnum เป็นต้น โดยปกติการเขียนโปรแกรมที่ดี ควรจะตั้งชื่อตัวแปรให้สอดคล้องกับการทำงานหรือหน้าที่ของตัวแปรนั้นๆ เพราะเมื่อถึงเวลาต้องมาทำการปรับปรุงแก้ไขโปรแกรม จะสามารถทำได้โดยไม่ยากนัก

ในภาษา C หรือ C++ ได้มีกฏในการตั้งชื่อตัวแปรที่สามารถใช้งานได้ดังนี้
- ชื่อตัวแปรจะต้องขึ้นต้นด้วยตัวอักษร
- ชื่อตัวแปรจะประกอบไปด้วย ตัวอักษร ตัวแลข และ _ ได้เท่านั้น
- ชื่อตัวแปรจะต้องไม่ใช่ชื่อ reserved word (ชื่อที่มีการจองไว้แล้ว)

ตัวอย่างของชื่อตัวแปรที่สามารถนำมาใช้ตั้งชื่อได้ ได้แก่
length, days_in_year, DataSet1, Profit95, Pressure, first_one

และตัวอย่างของชื่อ ที่ไม่สามารถนำมาใช้เป็นชื่อตัวแปรได้ ยกตัวอย่างเช่น
day-in-year, 1data, int, first.val เป็นต้น

นอกจากนี้ในภาษา C หรือ C++ ชื่อตัวแปร ที่ประกอบไปด้วยอักษรเล็ก หรือใหญ่ ก็มีความแตกต่างกัน หรือที่เรียกว่า Case sensitive ยกตัวอย่างเช่น

‘X’ และ ‘x’ เป็นตัวแปรต่างกัน
‘peter’ และ ‘Peter’ เป็นตัวแปรต่างกัน
‘bookno1’ และ ‘bookNo1’ เป็นตัวแปรต่างกัน
‘XTREME’ และ ‘xtreme’ เป็นตัวแปรต่างกัน
‘X1’ และ ‘x1’ เป็นตัวแปรต่างกัน
‘int’ และ ‘Int’ เป็นตัวแปรต่างกัน

การกำหนดชนิดของตัวแปร (Declaration of Variables) 

นภาษา C หรือ C++ (และโปรแกรมในภาษาอื่นๆ) ตัวแปรทุกตัวที่จะมีการเรียกใช้ในโปรแกรมจำเป็นต้องมีการกำหนดชนิดของตัวแปรนั้นๆ ก่อนที่จะทำการเรียกใช้ตัวแปร

การกำหนดชนิดของตัวแปรมีวัตถุประสงค์หลัก 2 ประการได้แก่
- เป็นการบอกชนิด และตั้งชื่อตัวแปรที่จะเรียกใช้ ชนิดของตัวแปรจะทำให้คอมไพเลอร์สามารถแปลคำสั่งได้อย่างถูกต้อง (ยกตัวอย่างเช่น ใน CPU คำสั่งที่ใช้ในการบวกตัวเลขจำนวนเต็ม 2 จำนวน ย่อมแตกต่างจากคำสั่งที่จะบวกจำนวนจริง 2 จำนวนเข้าด้วยกัน)
- ชนิดของตัวแปร ยังเป็นบ่งบอกคอมไพเลอร์ให้ทราบว่าจะต้องจัดเตรียมเนื้อที่ให้กับตัวแปรตัวนั้นมากน้อยเท่าใด และจะจัดวางตัวแปรนั้นไว้แอดเดรส (Address) ไหนที่สามารถเรียกมาใช้ใน code ได้

สำหรับในบทความนี้จะพิจารณาชนิดตัวแปร 4 ชนิดที่ใช้กันมากได้แก่ int, float, bool และ char

int ชนิดตัวแปรที่สามารถแทนค่าจำนวนเต็มได้ทั้งบวกและลบ โดยปกติสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไป คอมไพเลอร์ จะจองเนื้อที่ 2 ไบต์ สำหรับตัวแปรชนิด int จึงทำให้ค่าของตัวแปรมีค่าตั้งแต่ -32768 ถึง +32768
ตัวอย่างของค่า int ได้แก่ 123 -56 0 5645 เป็นต้น

floatชนิดของตัวแปรที่เป็นตัวแทนของจำนวนจริง หรือตัวเลขที่มีค่าทศนิยม ความละเอียดของตัวเลขหลังจุดทศนิยมขึ้นอยู่กับระบบคอมพิวเตอร์ โดยปกติแล้ว ตัวแปรชนิด float จะใช้เนื้อที่ 4 ไบต์ นั่นคือจะให้ความละเอียดของตัวเลขหลังจุดทศนิยม 6 ตำแหน่ง และมีค่าอยู่ระหว่าง -1038 ถึง +1038
ตัวอย่างของค่า float ได้แก่ 16.315 -0.67 31.567

bool ชนิดของตัวแปรที่สามารถเก็บค่าลอจิก จริง (True) หรือ เท็จ (False) ตัวแปรชนิดนี้ เป็นที่รู้จักกันอีกชื่อคือ ตัวแปรบูลีน (Boolean)
ตัวอย่างของตัวแปรชนิด bool ได้แก่ 1 0 true false (เมื่อ 1 = true และ 0 = false)

char เป็นชนิดตัวแปรที่เป็นตัวแทนของ ตัวอักษรเพียงตัวเดียว อาจเป็นตัวอักษร ตัวเลข หรือตัวอักขระพิเศษ โดยปกติตัวแปรชนิดนี้จะใช้เนื้อที่เพียง 1 ไบต์ ซึ่งจะให้ตัวอักษรในรูปแบบที่แตกต่างกันได้ถึง 256 ค่า การเขียนรูปแบบของ char หลายๆ ตัว โดยปกติ จะอ้างอิงกับ American Standard Code for Information Interchange (ASCII)
ตัวอย่างของตัวแปรชนิด char ได้แก่ '+' 'A' 'a' '*' '7'

การกำหนดชนิดของตัวแปร สามารถเขียนได้อยู่ในรูป type identifier-list;
เมื่อ type บ่งบอกชนิดของตัวแปร ส่วน identifier-list เป็นการกำหนดชื่อของตัวแปร ซึ่งอาจจะมีมากกว่า 1 ตัวแปร และจะแยกตัวแปรแต่ละตัวออกจากกันด้วยเครื่องหมาย comma (,)
ตัวอย่าง รูปแบบของการกำหนดชนิดของตัวแปร ได้แก่

int i, j, count;
float sum, product;
char ch;
bool passed_exam; 

การคำนวณในภาษา C

 ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

 3.การเปรียบเทียบ แบบมีทางเลือก (Selection Structures)

เงื่อนไข (Condition)
- เป็นตัวกำหนดเงื่อนไขที่ผู้พัฒนาโปรแกรมได้สร้างขึ้นมา
- ผลลัพธ์ที่ได้จากเงื่อนไข จะมีค่า จริงหรือ เท็จ

โครงสร้างของเงื่อนไข (Condition Control Structures)

ประโยคเงื่อนไขสามารถที่จะเขียนให้อยู่ในรูปภาษา C จะเขียนได้ดังนี้

if condition then A else B

ซึ่งหมายความว่า ถ้าเงื่อนไข (condition) มีค่าเป็นจริง ก็จะดำเนินการทำคำสั่ง A มิเช่นนั้นก็จะทำคำสั่ง B
ตัวอย่างของการเขียนโครงสร้างทางเลือกในภาษา C สามารถเขียนได้ดังนี้

if (x < y)
a = x * 2;
else
a = x + y;

รูปแบบของเงื่อนไข ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูป “ตัวแปร โอเปอเรเตอร์ ตัวแปร” โอเปอเรเตอร์ที่กล่าวถึงนี้จะมีอยู่ 2 แบบ ด้วยกันคือ โอเปอเรเตอร์สัมพันธ์ (Relational Operator) และ โอเปอเรเตอร์ลอจิก (Logical Operator)

โอเปอเรเตอร์สัมพันธ์ที่ใช้ในภาษา C มีดังต่อไปนี้

ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

4.การเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำ (Repetition & Loop)

กระบวนการหนึ่งที่สำคัญในการออกแบบอัลกอริทึม ก็คือความสามารถในการวนลูปของการทำงานของกลุ่มคำสั่งตามที่นักพัฒนาต้องการ ดังนั้นสำหรับตอนนี้ ก็จะนำเสนอการพัฒนาโปรแกรมเพื่อให้บางส่วนของคำสั่งสามารถมีการวนซ้ำได้หลายครั้ง สำหรับคำสั่งที่สามารถใช้ในการเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำในภาษา C ได้แก่ While, Do-while และ For

ตัวอย่างของการใช้คำสั่ง while, for และ do-while สามารถเขียนให้เห็นได้ดังตาราง

ซึ่งผลลัพทธ์ของโปรแกรมทั้ง 3 ข้างต้นจะให้ผลลัพท์ที่เหมือนกัน คือจะแสดงผลบนหน้าจอเป็น
i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
i = 5
i = 6

คราวนี้เราลองมาดูโครงสร้างของการใช้งานแต่ละคำสั่งกัน

while ( condition ) // เมื่อ เงื่อนไข (condition) เป็นจริง ก็จะทำการวนซ้ำ ใน statement ถัดไป
statement

ยกตัวอย่างเช่น

sum = 0.0;
x = 5;

while (x > 0.0)

   {

    sum += x;

    x = x – 1;

   }

ในที่นี้จะเห็นว่า ค่า x มีค่าเริ่มต้นเท่ากับ 5 ซึ่ง 5 > 0 เงื่อนไขของคำสั่ง while เป็นจริง จึงทำคำสั่งถัดมาคือ sum += x; หมายความว่า sum = sum + x = 5 จากนั้นค่า x ก็มีค่าลดลงไป 1 เหลือ 4 ก็จะทำการ check เงื่อนไขว่า 4 > 0 หรือไม่ เมื่อเงื่อนไขเป็นจริง ก็จะทำการวนซ้ำ sum ก็จะมีค่าเป็น 5 + 4 = 9 และ x ก็จะมีค่าลดลงเหลือ 3 และดำเนินการวนซ้ำเช่นนี้จนกระทั่ง x มีค่าเป็น 0 ซึ่งค่า 0 ไม่ได้มีค่ามากกว่า 0.0 เงื่อนไขจึงเป็นเท็จ โปรแกรมจึงจะจบการวนซ้ำ

ความแตกต่างระหว่าง i++ และ ++i

i++ และ ++i จะมีความหมายใกล้เคียงกันมาก จะแตกต่างเพียง การจัดลำดับในการคำนวณ เมื่อต้องนำไปใช้กับตัวแปรตัวอื่น

A = 10;
C = A++; // A= 11, C = 10

A = 10;
C = ++A; // A = 11, C = 11

A = 10;
C = A--; // A = 9, C = 10

A = 10;
C = --A; // A = 9, C = 9

โครงสร้างการเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำโดยใช้คำสั่ง For

คำสัง for สามารถเขียนให้อยู่ในรูปแบบได้ดังนี้

for ( เริ่มต้น ; เงื่อนไข ; เปลี่ยนแปลง )
statement;

เมื่อเริ่มต้น เป็นการกำหนดค่าตัวแปรเริ่มต้นที่ต้องการ ส่วนเงื่อนไขหากค่าลอจิกมีค่าเป็นจริง ก็จะทำตามในโครงสร้างของการวนซ้ำคือ run คำสั่ง statement แต่ถ้าเป็นเท็จก็จะออกจากโครงสร้างการวนซ้ำ ส่วนเปลี่ยนแปลง จะทำการปรับค่าของตัวแปรที่ต้องการ ยกตัวอย่างเช่น

{
printf(“count = %dn”,count);
}

ใน code ข้างต้น ตัวแปร count จะเริ่มต้นจากค่า 0 ซึ่งค่า 0 มีค่าน้อยกว่า 10 ก็จะทำคำสั่ง print ค่าของตัวแปร count จากนั้นค่า count ก็จะเพิ่มค่าเป็น 1 เงื่อนไข count < 10 ก็ยังคงเป็นจริง ก็จะทำการพิมพ์ ค่าของตัวแปร count วนซ้ำเช่นนี้ จนกระทั่ง count มีค่าเพิ่มขึ้นจนเป็น 10 เงื่อนไขก็จะเป็นเท็จ และจบโครงสร้างของการวนซ้ำ

โครงสร้างการเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำโดยใช้คำสั่ง do-whileรูปแบบของการเขียน code สำหรับโปรแกรมแบบวนซ้ำที่ใช้ do-while สามารถเขียนให้อยู่ในรูปทั่วไปได้ดังนี้

do
statement
while ( เงื่อนไข );

ตัวอย่างของโครงสร้าง do-while สามารถเขียนได้ดังนี้

sum = 0.0;

scanf(“%f”, &x);

do {

    sum += x;

    scanf(“%f”, &x);

  }

while (x > 0.0);

โปรแกรมข้างต้นจะทำการอ่านค่าจะ keyboard เมื่อ User พิมพ์ค่าที่มีค่ามากกว่าศูนย์ ก็จะทำการบวกค่าเหล่านี้ไปที่ตัวแปร sum จนกระทั่ง User พิมพ์ ตัวเลข 0 หรือค่าที่น้อยกว่า ศูนย์ ทำให้เงื่อนไขเป็นเท็จ และโปรแกรมจึงจะออกจากโครงสร้าง do-while

คราวนี้เราลองมาเขียนโปรแกรมที่ใช้โครงสร้าง do-while โดยโจทย์กำหนดให้ว่า ให้โปรแกรมสามารถรับค่าตัวเลขใดๆ (X) และ แสดงผลของตัวเลข ระหว่าง 0 ถึง X ที่สามารถหารด้วย 4 ลงตัว

#include

void main()
{
int number, i;
printf("enter the numbern");
scanf("%d", &number);
i = 0;
do
{
if((i % 4) == 0) printf("%d ", i);
i++;
}
while(i <= number);
}

ตอนนี้ผู้อ่านก็คงจะรู้จัก การเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำกันแล้วนะ ต่อไป เราก็จะไปเรียนรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมแบบแยกเป็นโมดูลกัน 

กระบวนการหนึ่งที่สำคัญในการออกแบบอัลกอริทึม ก็คือความสามารถในการวนลูปของการทำงานของกลุ่มคำสั่งตามที่นักพัฒนาต้องการ ดังนั้นสำหรับตอนนี้ ก็จะนำเสนอการพัฒนาโปรแกรมเพื่อให้บางส่วนของคำสั่งสามารถมีการวนซ้ำได้หลายครั้ง สำหรับคำสั่งที่สามารถใช้ในการเขียนโปรแกรมแบบวนซ้ำในภาษา C ได้แก่ While, Do-while และ For

ตัวอย่างของการใช้คำสั่ง while, for และ do-while สามารถเขียนให้เห็นได้ดังตาราง

ซึ่งผลลัพทธ์ของโปรแกรมทั้ง 3 ข้างต้นจะให้ผลลัพท์ที่เหมือนกัน คือจะแสดงผลบนหน้าจอเป็น
i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
i = 5
i = 6

คราวนี้เราลองมาดูโครงสร้างของการใช้งานแต่ละคำสั่งกัน

while ( condition ) // เมื่อ เงื่อนไข (condition) เป็นจริง ก็จะทำการวนซ้ำ ใน statement ถัดไป
statement

ยกตัวอย่างเช่น

sum = 0.0;
x = 5;

while (x > 0.0)

   {

    sum += x;

    x = x – 1;

   }

ในที่นี้จะเห็นว่า ค่า x มีค่าเริ่มต้นเท่ากับ 5 ซึ่ง 5 > 0 เงื่อนไขของคำสั่ง while เป็นจริง จึงทำคำสั่งถัดมาคือ sum += x; หมายความว่า sum = sum + x = 5 จากนั้นค่า x ก็มีค่าลดลงไป 1 เหลือ 4 ก็จะทำการ check เงื่อนไขว่า 4 > 0 หรือไม่ เมื่อเงื่อนไขเป็นจริง ก็จะทำการวนซ้ำ sum ก็จะมีค่าเป็น 5 + 4 = 9 และ x ก็จะมีค่าลดลงเหลือ 3 และดำเนินการวนซ้ำเช่นนี้จนกระทั่ง x มีค่าเป็น 0 ซึ่งค่า 0 ไม่ได้มีค่ามากกว่า 0.0 เงื่อนไขจึงเป็นเท็จ โปรแกรมจึงจะจบการวนซ้ำ

 ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

5.ฟังก์ชัน และการเขียนโปรแกรมแยกเป็นโมดูล (Functions & Modular Programming)

สำหรับนักพัฒนา ที่ได้ทำการพัฒนาโปรแกรมมามากๆ บางครั้ง จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมที่มีขนาดใหญ่และมีความสลับซับซ้อน จึงจำเป็นต้องหาวิธีในการพัฒนาโปรแกรมที่ดี ซึ่งสามารถทำได้ด้วยการ แตกปัญหาใหญ่ออกเป็นปัญหาย่อยๆ แล้วแก้ปัญหาย่อยออกไปที่ละส่วนจนกว่าจะหมด ซึ่งจะช่วยให้แก้ปัญหาใหญ่ๆ ได้สำเร็จนั่นเอง ซึ่งเราเรียกกันว่า วิธีแบ่งแยกแล้วพิชิต (Divide and Conquer) ซึ่งจะเป็นแนวการแก้ปัญหาแบบจากบนลงล่าง (Top down approach) ดังแสดงให้เห็นดังภาพที่ 4.1

การแตกปัญหาออกเป็นฟังก์ชันย่อยๆ มีข้อดีดังนี้
1) การแยกปัญหาที่จะใช้ในการเขียนโปรแกรมออกเป็นฟังก์ชันย่อยๆ จะช่วยให้เขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้นเพราะปัญหามีความซับซ้อนน้อยลง
2) การแยกปัญหาที่จะใช้ในการเขียนโปรแกรมออกเป็นฟังก์ชันย่อยๆ สามารถแก้ปัญหาตามที่โปรแกรมต้องทำ โดยมีโอกาสที่จะผิดพลาดน้อยลงเนื่องจากได้ทดสอบแก้ไขข้อผิดพลาดภายในฟังก์ชันย่อยๆ ก่อนรวมกันเป็นโปรแกรมใหญ่แล้ว
3) การแยกปัญหาออกเป็นฟังก์ชันย่อยนั้นมีประโยชน์ ที่ทำให้เราสามารถใช้ฟังกชันย่อยๆ เหล่านี้กลับไปใช้กับโปรแกรมอื่นๆ ได้ด้วย
4) การนำฟังกชันย่อยๆ เหล่านี้กลับมาใช้อีก จะช่วยลดขนาดของโปรแกรมลง และยังช่วยลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการพัฒนาและการซ่อมบำรุงโปรแกรมได้อีกด้วย เพราะไม่ต้องเสียเวลาในการเขียนฟังก์ชันซ้ำ นอกจากฟังก์ชันย่อยที่ยังไม่ได้เขียนมาก่อน

ก่อนจะทำการเรียกใช้ฟังก์ชัน จำเป็นต้องมี การกำหนดฟังก์ชัน (function prototype)
ซึ่งเป็น copy ของ function heading และมีข้อกำหนดดังนี้
1) ตัวแปรร่วมในฟังก์ชัน ที่ประกาศไว้ และ ตัวแปรร่วมขณะเรียกใช้ฟังกชันนั้นต้องมีจำนวนเท่ากันและต้องมี type ตรงกัน มิฉะนั้นจะเกิด error ขึ้น
2) ต้องกำหนดการทำงานของฟังก์ชันก่อนการเรียกใช้ฟังก์ชัน ใน main function เพื่อให้ตัวแปรภาษารู้ว่าฟังก์ชันนี้ทำงานอย่างไร
3) แม้ฟังก์ชันที่ใช้จะไม่มีค่าตัวแปรร่วม ก็ต้องใส่วงเล็บ [ ( ) ] ไว้หลังชื่อฟังก์ชันเสมอ
4) การกำหนดฟังก์ชัน จะต้องกำหนดก่อนการใช้ Main function เพื่อให้ Main function ได้รับรู้ว่าฟังก์ชันดังกล่าวมีอะไรเป็นตัวแปรร่วม และ จะคืนค่าอะไรออกมา
5) กลไกการทำงานเต็มของฟังก์ชันย่อยจะแสดงหลังจากที่เรียก Main function แล้ว หรืออยู่ในไฟล์ที่แยกต่างหาก ซึ่งจะมีการแปรออกมาแล้วเชื่อมต่อกับ Main function

 ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

6. อาเรย์ (Arrays)

ตารางอาเรย์ เป็นตัวแปรสำหรับรวบรวมข้อมูลชนิดเดียวกัน ลงในตัวช่องรับข้อมูลที่ติดกันตั้งแต่ 2 ช่องขึ้นไป ซึ่งข้อมูลในตารางอาเรย์ดังกล่าวสามารถเข้าถึงได้ พร้อมกันหลายช่อง โดยใช้ตัวแปรตัวเดียวในการเข้าถึง
การสร้างตารางอาเรย์ จะต้องมีการประกาศค่าตั้งต้นภายในตารางอาเรย์ที่จะใช้ดังต่อไปนี้

Type ArrayName[size]; // Format of Blank array

Type ArrayNameInitialized[size] = {…}; // Format of initialized array

int a[5] = {0,0,0,0,0};

double air[5];

char vowel[] = {’A’,’E’,’I’,’O’,’U’};

ในกรณีใช้ตัวแปรดัชนี้ชี้ตำแหน่งข้อมูลในตาราง ค่าของตัวแปรที่จะชี้จะต้องอยู่ในช่วงระหว่าง 0 กับ N-1 โดยที่ N คือขนาดตารางอาเรย์ ดังตัวอย่างที่แสดงในภาพที่ 5.1

ถ้าค่าดัชนีน้อยกว่า 0 หรือมากกว่า N – 1 แล้วโปรแกรมจะทำงานผิดพลาดหรือหยุดทำงาน

การแยกแยะช่องตาราง (Array subscription) ทำได้โดย การใช้ชื่อตัวแปรอาเรย์ ตามด้วย วงเล็บเหลี่ยมที่มีค่าดัชนี (เช่น Data[i], i = 0, 1, 2, … N-1 )

การประกาศค่าตั้งต้นให้ตัวแปรอาเรย์สามารถทำได้โดยใช้เครื่องหมายปีกกา ( { } ) หรือจะยกประกาศค่าตั้งต้นที่ละช่องตารางก็ได้ตามความต้องการของผู้ใช้ โดยส่วนที่ ไม่ได้ใส่ค่าตั้งต้นจะมีค่าเป็นศูนย์ (กรณีตารางอาเรย์แบบ int, double, หรือ float) หรือเป็นค่าว่าง

 ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

7. ตัวแปรพอยเตอร์ (Pointers)

Pointer คือตัวแปรดัชนีที่ เก็บค่าตำแหน่งแอดเดรสของหน่วยความจำ ซึ่งตัวแปรพอยเตอร์นั้น จะมีเครื่องหมายดอกจันทร์ (*) นำหน้าเสมอ ดังตัวอย่างต่อไปนี้

int *Num;
float *GreatNum;
char *Name;

ตัวแปรพอยเตอร์มีประโยชน์ในการลดปริมาณหน่วยความจำที่ต้องใช้ในการเขียนโปรแกรม โดยการส่งข้อมูลในรูปพอยเตอร์ เข้าไปในฟังก์ชันที่โปรแกรมเรียกพร้อมกันหลายฟังก์ชัน แทนการส่งข้อมูลในรูปตัวแปรธรรมดา ซึ่งต้องใช้ตัวแปรหลายตัว
ตัวแปรพอยเตอร์มีลักษณะคล้ายตัวแปรตารางอาเรย์ แต่ที่แตกต่างกันคือ ตัวแปรตารางอาเรย์จะเก็บเฉพาะค่าต่างๆ ที่เป็นชนิดกันเดียวกับตัวแปรอาเรย์แต่ ตัวแปรพอยเตอร์จะเก็บเฉพาะค่าตำแหน่ง Address ตัวแปรเท่านั้น โดยไม่ได้มีการจัดเตรียมหน่วยความจำแบบไดนามิกส์ (Dynamic Memory Allocation) ไว้
การเข้าถึงตำแหน่งแอดเดรสทำได้โดย ใช้เครื่องหมายแอมเปอร์แซนด์ (&) ซึ่งจะแสดงให้เห็นดังตัวอย่างต่อไปนี้ ในที่นี้กำหนดให้ตัวแปร Andy อยู่ในตำแหน่ง Address ที่ 1776 ดังตังอย่างในภาพที่ 6.1

Andy = 25; // Assigning Value 25 to Andy
Fred = Andy; // Assigning Value 25 (Value of Andy) to Fred
Ted = &Andy // Assigning Value 1776 (Address of Andy) to Ted via &

อย่างไรก็ดี ถ้าต้องการให้ตัวแปร Ted สามารถ ดึงค่า จากตัวแปร Andy ได้ ให้ ใช้สัญลักษณ์ ตัวอ้างอิงโดยอ้อม (Indirect operand) ซึ่งเป็นนำเครื่องหมายดอกจันทร์ (*) นำหน้าตัวแปรที่เก็บค่าแอดเดรสตัวแปร ดังตัวอย่างในภาพที่ 6.2

Beth = *Ted // Beth มีค่าเท่ากับ ค่าที่ตัวแปร Ted ชี้ซึ่งเท่ากับ 25
ตัวพอยเตอร์จะใช้กับตัวแปรชนิดใดก็ได้โดยที่ ตัวแปรพอยเตอร์ดังกล่าวจะได้รับการกำหนดหน่วยความจำตามลักษณะชนิดตัวแปรด้วย เช่น ตัวแปรพอยเตอร์ประเภท int จะได้รับการกำหนดหน่วยความจำไว้ที่ 4 ไบต์
ตัวอย่างการกำหนด ค่า Pointer จะแสดงให้เห็นดังนี้ โดยผลการกำหนดค่าจะแสดงให้เห็นในภาพที่ 6.3 สังเกตให้ดีจะพบว่า ตำแหน่งแอดเดรสหน่วยความจำเลื่อนไป 4ไบท์ ระหว่างตัวแปร j กับ k และ ตัวแปร k กับ ptr

ตัวแปรพอยเตอร์และการเรียกฟังก์ชัน

การเรียกฟังก์ชันมีหลายแบบ ได้แก่
1) ฟังก์ชันที่ ไม่มีตัวแปรร่วมเป็นอาร์กิวเมนต์ และ ไม่คืนค่า (function with no parameter and no return value) ฟังกชันพวกนี้เพีบงแต่มีหน้าที่ทำงานอะไรบางอย่างตามที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องการ เช่นกรณีฟังก์ชัน void skip3(void) เพื่อการกระโดดไปครั้งละ 3 บรรทัดเป็นต้น
2) ฟังก์ชันที่มีตัวแปรร่วมแต่ไม่คืนค่า ฟังก์ชันนี้จะทำงานตามค่าที่ตัวแปรร่วมกำหนด เช่นกรณีฟังก์ชัน void skip(int num) ซึ่งจะกระโดดครั้งละกี่บรรทัดตามจำนวนที่กำหนดลงในตัวแปร num
3) ฟังก์ชันที่ไม่มีตัวแปรร่วมแต่มีการคืนค่า ฟังก์ชันนี้มักจะให้ผู้ใช้โปรแกรมป้อนข้อมูลให้ฟังก์ชันจัดการประมวลผล ก่อนที่จะคืนค่าออกมา เช่นกรณีฟังก์ชัน float input(void) ที่จะคืนค่าหลังจากผู้ใช้โปรแกรมได้ป้อนข้อมูลให้ตามที่ฟังก์ชันสั่งให้ทำแล้ว
4) ฟังก์ชันที่มีตัวแปรร่วมและมีการ คืนค่า เช่นกรณีฟังก์ชัน float diff(float x, float y) ที่จะคืนค่าเป็นผลต่างระหว่างตัวแปร x และ ตัวแปร y

 ขึ้นบนสุด  /  ลงล่างสุด

ขึ้นบน 

ที่มา

บคความ  วิชาการ.คอม

http://www.vcharkarn.com/varticle/18065#P9