ภาษาซี
วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับภาษาของคอมพิวเตอร์นะครับ ซึ่งภาษาคอมพิวเตอร์นั้นมีมากมายไม่ว่าจะเป็น ภาษา C C++ C# หรือ JAVA
และวันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับภาษาC กันนะครับ
ภาษาซี
ภาษาซี เป็นการเขียนโปรแกรมพื้นฐาน สามารถประยุกต์ใช้กับงานต่างๆได้มากมาย
ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ทางคณิตศาสตร์ โปรแกรมทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น โปรแกรม MATLAB (The MathWorks - MATLAB and Simulink for Technical
Computing) ซึ่งเวลาใช้สามารถพิมพ์ชุดคำสั่งภาษาซีเพิ่มเข้าไปในโปรแกรมคำนวณทางคณิตศาสตร์
ประมวลผลทางสัญญาณไฟฟ้า ทางไฟฟ้าสื่อสารก็ได้
ทำให้ประสิทธิภาพของงานที่ทำดียิ่งขึ้นครับ และยังมีโปรแกรมอื่นๆ
ที่มีภาษาซีประยุกต์ใช้กันอีกมากมาย ไม่สามารถนำมากล่าวได้หมด
ถึงแม้ว่าภาษาซีอาจจะดูเก่าไปสำหรับคนอื่น แต่ผมว่าควรศึกษาภาษาซีที่เป็นรากฐานของภาษาอื่นๆเสียก่อน
เพราะภาษา C++ จาวา (Java) ฯลฯ และ ระบบลีนุกซ์
เป็นระบบที่ถูกพัฒนามาจากระบบยูนิกซ์ซึ่งก็เป็นที่รู้กันทั่วไปว่า
ภาษาคู่บารมีของระบบปฏิบัติการตระกูลยูนิกซ์มีการพัฒนามาจากภาษาซีเช่นกัน
ภาษาซีเป็นภาษาที่บางคนเรียกว่าภาษาระดับกลาง
คือไม่เป็นภาษาระดับต่ำแบบแอสเซมบลีหรือเป็นภาษาสูงแบบ เบสิค โคบอล ฟอร์แทรน หรือ
ปาสคาล เนื่องจากคุณสามารถจะจัดการเกี่ยวกับเรื่องของพอยน์เตอร์ได้อย่างอิสระ
และบางทีคุณก็สามารถควบคุมฮาร์ดแวร์ผ่านทาง ภาษาซี ได้ราวกับคุณเขียนมันด้วยภาษาแอสเซมบลี
ด้วยข้อดีเหล่านี้เองทำให้โปรแกรมที่ถูกเขียนด้วยภาษาซีมีความเร็วในการปฏิบัติงานสูงกว่าภาษาทั่วๆไป
แต่ก็ต้องแลกกับการเรียนรู้และการฝึกฝนอย่างหนัก
ประวัติการเป็นมาของภาษาซีก็มีเยอะไม่แพ้ภาษาอื่นๆนะครับ งั้นเรามาดูกันว่าภาษาซีมีประวัติเป็นมาอย่างไร
การพัฒนาช่วงแรก
การเริ่มต้นพัฒนาภาษาซีเกิดขึ้นที่เบลล์แล็บส์ของเอทีแอนด์ทีระหว่าง พ.ศ. 2512–2516 แต่ตามข้อมูลของริตชี
ช่วงเวลาที่เกิดความสร้างสรรค์มากที่สุดคือ พ.ศ. 2515 ภาษานี้ถูกตั้งชื่อว่า
"ซี" เพราะคุณลักษณะต่าง ๆ ต่อยอดมาจากภาษาก่อนหน้าคือ "บี"
ซึ่งจากข้อมูลของเคน ทอมป์สัน (Ken Thompson) กล่าวว่าภาษาบีเป็นรุ่นที่แยกตัวออกจากภาษาบีซีพีแอลอีกทอดหนึ่ง
จุดเริ่มต้นของภาษาซีผูกอยู่กับการพัฒนาระบบปฏิบัติการยูนิกซ์อย่างใกล้ชิด
ซึ่งเดิมพัฒนาด้วยภาษาแอสเซมบลีบนหน่วยประมวลผลพีดีพี-7โดยริตชีและทอมป์สัน โดยผสมผสานความคิดหลากหลายจากเพื่อนร่วมงาน
ในตอนท้ายพวกเขาตัดสินใจที่จะย้ายระบบปฏิบัติการนั้นลงในพีดีพี-11 แต่ภาษาบีขาดความสามารถบางอย่างที่จะใช้คุณลักษณะอันได้เปรียบของพีดีพี-11
เช่นความสามารถในการระบุตำแหน่งที่อยู่เป็นไบต์ จึงทำให้เกิดการพัฒนาภาษาซีรุ่นแรกขึ้นมา
รุ่นดั้งเดิมของระบบยูนิกซ์บนพีดีพี-11ถูกพัฒนาขึ้นด้วยภาษาแอสเซมบลี
เมื่อประมาณ พ.ศ. 2516 ภาษาซีเพิ่มชนิดข้อมูล struct ทำให้ภาษาซีเพียงพออย่างมีประสิทธิภาพ
ซึ่งเคอร์เนลยูนิกซ์ส่วนใหญ่ถูกเขียนด้วยภาษาซี
นี้ก็เป็นเคอร์เนลหนึ่งของระบบปฏิบัติการที่พัฒนาด้วยภาษาอื่นนอกเหนือจากภาษาแอสเซมบลี
(ระบบอื่นเช่นมัลติกส์เขียนด้วยภาษาพีแอล/วันเอ็มซีพีสำหรับเบอร์โรส์ บี5000เขียนด้วยภาษาอัลกอล
ในปี พ.ศ. 2504)
วิวัฒนาการของภาษาซี
- ค.ศ. 1970 มีการพัฒนาภาษา B โดย Ken
Thompson ซึ่งทำงานบนเครื่อง DEC PDP-7 ซึ่ง ทำงานบนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ไม่ได้
และยังมีข้อจำกัดในการใช้งานอยู่ (ภาษา B สืบทอดมาจาก
ภาษา BCPL ซึ่งเขียนโดย Marth Richards)
- ค.ศ. 1972 Dennis M. Ritchie และ Ken
Thompson ได้สร้างภาษา C เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ภาษา B ให้ดียิ่งขึ้น
ในระยะแรกภาษา C ไม่เป็นที่นิยมแก่นักโปรแกรมเมอร์โดยทั่วไปนัก
- ค.ศ. 1978 Brian W. Kernighan และ Dennis
M. Ritchie ได้เขียนหนังสือเล่มหนึ่งชื่อว่า The C Programming
Language และหนังสือเล่มนี้ทำให้บุคคลทั่วไปรู้จักและนิยมใช้ภาษา C ในการเขียน
โปรแกรมมากขึ้น
- แต่เดิมภาษา C ใช้ Run บนเครื่องคอมพิวเตอร์ 8
bit ภายใต้ระบบปฏิบัติการ CP/M ของ IBM
PC ซึ่งในช่วงปี ค. ศ. 1981 เป็นช่วงของการพัฒนาเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์
ภาษา C จึงมี บทบาทสำคัญในการนำมาใช้บนเครื่อง PC ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา
และมีการพัฒนาต่อมาอีกหลาย ๆ ค่าย ดังนั้นเพื่อกำหนดทิศทางการใช้ภาษา C ให้เป็นไปแนวทางเดียวกัน ANSI
(American National Standard Institute) ได้กำหนดข้อตกลงที่เรียกว่า 3J11 เพื่อสร้างภาษา C มาตรฐานขึ้นมา
เรียนว่า ANSI C
- ค.ศ. 1983 Bjarne Stroustrup แห่งห้องปฏิบัติการเบล
(Bell Laboratories) ได้พัฒนาภาษา C++ ขึ้นรายละเอียดและความสามารถของ C++ มีส่วนขยายเพิ่มจาก C ที่สำคัญ ๆ
ได้แก่ แนวความคิดของการเขียนโปรแกรมแบบกำหนดวัตถุเป้าหมายหรือแบบ OOP
(Object Oriented Programming) ซึ่งเป็นแนวการเขียนโปรแกรมที่เหมาะกับการพัฒนาโปรแกรมขนาดใหญ่ที่มีความสลับซับซ้อนมาก
มีข้อมูลที่ใช้ในโปรแกรมจำนวนมาก จึงนิยมใช้เทคนิคของการเขียนโปรแกรมแบบ OOP ในการพัฒนาโปรแกรมขนาดใหญ่ในปัจจุบันนี้
ต่อไปเราจะมาดูโครงสร้างของภาษาซีกันนะครับว่ามีไรบ้างแต่ขอบอกก่อนเลยว่าเยอะมากกก
รูปแบบของการเขียนโปรแกรม
ชนิดของข้อมูล ประกอบไปด้วย
1. character (char) ใช้ 1 byte บน Dos มีค่า -128 ถึง127 นิยมใช้เก็บตัวอักษร 1 ตัวอักษร
2. integer (int) ใช้ 2 byte มีค่า -32768 ถึง 32767 และยังมี long ซึ่งคล้าย integer แต่เก็บด้วย ช่วงตัวเลขที่ยาวกว่าจึงกินเนื้อที่
ถึง 4 byte
3. float ใช้ 2 byte ใช้เก็บตัวเลขทศนิยม และยังมี double ซึ่งคล้าย float แต่เก็บด้วยช่วงตัวเลขที่ยาวกว่าจึงกินเนื้อที่ถึง 4 byte
4. ในภาษา C จะไม่มีชนิดข้อมูลเป็น string แต่จะใช้สายของอักษร หรือ Array ของ Char แทนความจริงแล้ว
ชนิดของข้อมูลยังสามารถจำแนกไปได้อีกมาก แต่ในที่นี้ขอแนะนำเพียงเท่านี้ก่อน
ก็เพียงพอ
Derive Data Type - Array
- recore [structure]
ที่กล่าวมาข้างต้นว่าถ้าพบข้อความ เช่น "This is a book" ในการโปรแกรมทั้งข้อความนี้เราเรียกว่า string และเนื่องจากในภาษา Cไม่มีตัวแปร String ทำให้เราต้องใช้ Array มาจัดการ นั่นคือเมื่อ C มองเห็น string จะจอง พื้นที่ในหน่วยความจำเป็น Array ของ Characterบางคนอาจจะสงสัยว่าการจองพื้นที่ในหน่วยความจำของ Array เป็นอย่างไร ทำไมต้องจอง ก็ขอบอกว่า
เวลาที่เราประกาศตัวแปรชนิดใดก็ตาม C ก็จะทำการไปหาเนื้อที่ในหน่วยความจำ ขนาดเท่าๆ กับ
ชนิดข้อมูลที่เรากำหนดเอาไว้ ซึ่ง ถ้าเราประกาศตัวแปร 2 ตัว
ไม่จำเป็นว่าตัวแปรสองตัวนี้จะถูกจองตรงเนื้อที่ที่มันติดกัน แต่
ถ้าเราจองเนื้อที่เป็นแบบ array นั่นหมายความถึงว่า ทุกๆ สมาชิกที่เป็นสมาชิกของ arrayจะถูกจองเนื้อที่ติดๆกันไป
ตามขนาดความยาวของ array นั้น นั่นเอง
ถ้าใครยังไม่เข้าใจก็เดี๋ยวจะมีการพูดถึง array อีกในตอนหลังตอนนี้ มาดูก่อนว่า ถ้าเราจะเก็บ string ที่มีข้อความว่า TOUCHAKORN จะต้องเก็บอย่างไร
T
|
O
|
U
|
C
|
H
|
A
|
K
|
O
|
R
|
N
|
NULL Character
|
การประกาศตัวแปร
ในภาษา C หากต้องการใช้ตัวแปร จะต้องทำการประกาศตัวแปรไว้ที่ส่วนบนก่อนที่จะถึงบรรทัดที่เป็นประโยคคำสั่ง
การประกาศตัวแปรจะเป็นการบอก compiler ว่าตัวแปรของเรานั้นเป็นตัวแปรชนิดใด
Datatype
|
Keyword
|
character
integer
float
double
|
Char
int
float
double
|
รูปแบบของการประกาศคือ
Keyword list of variable ;
|
ตัวอย่างเช่น เราจะประกาศตัวแปรชื่อ chr1 และ chr2 เป็นตัวแปรชนิด Character เราจะใช้ว่า
ข้อสังเกต เราจะเห็นได้ว่าหลังการประกาศตัวแปรจะมีเครื่องหมาย ; แสดงว่าการประกาศตัวแปรก็เป็น C Statement (คำสั่ง) เช่นกัน
ทดลองสังเกตตัวอย่างต่อไปนี้
#include
<stdio.h> /*
my second program */
main()
{ int
First , Second , Sum; /*
variable declaration */
First
= 10 ;
Second
= 20 ;
Sum
= First + Second ;
printf(
" The sum of %d and %d is %d " , First , Second , Sum );
}
ดูโปรแกรมแล้วพบว่านี่คือโปรแกรมที่จะทำการบวกเลข 2 จำนวนคือ 10 และ 20 โดย การเก็บค่า 10 เอาไว้ในตัวแปรชื่อ First และเก็บค่า 20 ไว้ในตัวแปร Second จากนั้นก็ทำการบวกทั้งสองค่าโดยเก็บผลลัพธ์ที่ได้ไว้ในตัวแปรที่ชื่อว่า Sum จากนั้นทำการ
แสดงค่าของทั้ง3 ตัวแปรออกมาทางจอภาพ
อธิบายโปรแกรมโดยละเอียด จะได้ว่า
- ที่บรรทัด int First , Second , Sum ; นั้นเราได้สั่งให้มีการประกาศตัวแปรชนิด integer 3 ตัวคือ First , Second และ Sum
- บรรทัดถัดมา คือ First = 10 ; เป็นการกำหนดค่า จำนวนเต็ม 10 ให้กับตัวแปรที่เป็นจำนวนเต็ม (integer) ส่วนนี้สำคัญคือ เรากำหนดตัวแปรเป็น integer นั่นก็คือ
ตัวแปรชนิดนี้จะเก็บเฉพาะค่าที่เป็นจำนวนเต็มเท่านั้น หากเราใส่ค่า 10.2 ให้กับตัวแปร
ตัวแปรนั้นก็ยังคงเก็บเลขจำนวนเต็มอยู่เสมอ
- บรรทัดถัดมา คือ Second = 20 ; ก็คือการกำหนดค่า 20 ให้กับตัวแปร Second
- บรรทัดถัดมา คือ Sum = First + Second ; คือการนำค่าของ 2 ตัวแปรมาบอกกันและเก็บไว้ที่ตัวแปร Sum
- บรรทัดต่อมาคือ printf( " The sum of %d and %d is %d " , First , Second
, Sum ); จะอธิบายละเอียดในหัวข้อถัดไป
ฟังค์ชัน printf() มีรูปแบบดังนี้
printf ( " control string " , variable list );
|
โดย control string อาจจะเป็นตัวอักษร ข้อความ หรือ
ตัวกำหนดชนิดข้อมูล (Specifier) ซึ่งใช้กำหนดชนิดข้อมูลที่จะพิมพ์
ตัวกำหนดข้อมูลที่ควรทราบมีดังนี้
ตัวกำหนดชนิดข้อมูล
|
ความหมาย
|
%c
%d
%f
%lf
%s
%%
|
แทนตัวอักษร
แทนเลขจำนวนเต็ม
แทนเลขทศนิยม ( float )
แทนเลขทศนิยม (double)
แทนสตริงก์
แทนเครื่องหมาย %
|
ส่วน variable list ก็คือ list ของตัวแปร จากตัวอย่าง
printf( " The sum of %d and %d is %d " , First , Second , Sum );
พบว่า เรามี
ตัวกำหนดชนิดข้อมูลคือ %d ซึ่งแทนชนิดข้อมูลที่เราจะพิมพ์คือ integer ซึ่ง %d ตัวแรกจะใช้แทนค่าของ First ตัวที่สองจะใช้แทนค่าของ Second ตัวที่สามจะใช้แทนค่าของ Sum
จากโปรแกรมข้างต้นผล run ที่ออกมาจะปรากฎดังนี้
The sum of 10 and 20 is 30
นอกจากนี้เรายังพบว่าเรายังสามารถกำหนดลักษณะการพิมพ์ได้ดังต่อไปนี้
#include
<stdio.h>
main()
{ int
a;
float
b ;
a
= 50 ;
b
= 10.583 ;
printf
( " a = %d \n " , a ) ;
printf
( " b = %f \n " , b ) ;
printf
( " a = %05d \n " , a );
printf
( " b = %10.4f \n " , b );
printf
( " b = % -10.4f \n " , b );
}
พบว่า ผล run ที่ได้คือ
a = 50
b = 10.583000 พบว่าแสดงทศนิยม 6 หลัก
เป็นปกติ
a = 00050 พบว่า a มีความยาว 5 ตำแหน่ง
นับจากซ้าย
b = ___10.5830 พบว่า
เราสั่งให้ %10.4 คือ การสั่งให้มีความยาวทั้งหมด 10 ตำแหน่ง
รวมด้วยการมีทศนิยม 4 ตำแหน่ง
b = 10.5830 คล้ายกับบรรทัดก่อนหน้าแต่เราใส่เครื่องหมาย - เพื่อให้มันพิมพ์ชิดซ้าย
Input command
คำสั่งในการ input ที่ใช้ง่ายๆก็คือ คำสั่ง
scanf(" ตัวกำหนดชนิดข้อมูล",&ตัวแปร);
ยกตัวอย่างเช่น ต้องการรับค่า จำนวนเต็ม มาใส่ไว้ในตัวแปรที่ชื่อ number จะสั่งดังนี้
int
number;
scanf("%d",&number); สำคัญอย่าลืมเครื่องหมาย &
และหากรับตัวแปร 2 ตัว
โดย รับค่า จำนวนเต็มไว้ในตัวแปรชื่อ num1 และ รับค่า จำนวนจริง ไว้ในตัวแปร num2 ทำได้โดย
int
num1,num2;
scanf("%d
%f",&num1,&num2);
หากต้องการรับข้อความ Touchakorn ซึ่งก็คือ 10 character ทำได้โดย
char
name[10];
scanf("%c",name);
สังเกตไหมครับว่าที่คำสั่ง scanf อันหลังนี้ตรงตัวแปร name ทำไมไม่มีเครื่องหมาย & ปรากฎอยู่
นั่นก็เป็นเพราะว่าเราได้ทำการกำหนดตัวแปร name ไว้เป็นตัวแปร array ชนิด character ดังนั้นการที่เราเรียกชื่อตัวแปรที่เป็น array นั่นก็หมายความว่าเราได้ทำการเรียก"ที่อยู่" ของตัวแปรกลุ่มนั้นไว้แล้วจึงไม่จำเป็นต้องใส่เครื่องหมาย & แต่อย่างใด นั่นเป็นการแสดงให้เห็นว่า
เมื่อเราเรียกคำสั่ง scanf ตัวคำสั่งนี้จะทำการยัดค่าที่ผู้ใช้
ใส่ให้เก็บไว้ในตัวแปรตามที่อยู่ที่ให้ไว้นั่นคือ
scanf("%d",&number);
ก็เป็นการยัดค่าตัวแปร integer (รู้ได้จาก %d) ไว้ในที่อยู่(&)ของตัวแปรที่ชื่อ number
และเรายังรู้อีกว่าโดยปกติการกำหนดค่าให้กับตัวแปรที่เป็น array นั้นจำเป็นจะต้องมีการใส่ index ให้กับ ตัวแปรนั้นเสมอว่า จะเก็บไว้ในarray ช่องใด เช่นสมมติ ตัวแปรชนิด integer ชื่อ num[7] คือตัวแปรที่ชื่อ num ที่มีช่องสมาชิกย่อยทั้งหมด7ช่องด้วยกันโดย ตัวแปร num จะมีโครงสร้างดังนี้
num[0]
|
num[1]
|
num[2]
|
num[3]
|
num[4]
|
num[5]
|
num[6]
|
และหากเราต้องการจะกำหนดค่าให้กับตัวแปร num ในแต่ละช่องสามารถทำได้โดย num[0]=10; หรือ num[1]=20; เป็นต้น นั่นคือการเขียนชื่อตัวแปรแล้วตามด้วย index ของตัวแปรนั้นว่าต้องการจะกำหนดค่า
ของเราไว้ในช่องใดของ array num นั้น และที่เราต้องรู้อีกอย่างก็คือ
หากเราเรียกชื่อตัวแปร array เฉยๆ โดยไม่ได้ทำการใส่ index ให้กับตัวแปรนั้นเช่นเราเรียก num นั่นจะกลายเป็นการชี้ไปยังที่อยู่ของตัวแปร num ที่อยู่ใน
หน่วยความจำของเครื่อง ตอนนี้อยากให้มองหน่วยความจำ เป็นช่องๆที่เรียงติดกันยาวมาก
และเดิมทีการที่เราประกาศตัวแปร
ก็คือการที่ตัวชี้ชี้ลงไปยังช่องๆในหน่วยความจำนั้นอย่างสุ่มคือ
เราก็ไม่รู้ว่าเมื่อเราประกาศตัวแปรแล้วมันจะไปชี้ที่ใดของหน่วยความจำมันจะทำการจองจำนวนช่องตามชนิดของตัวแปร
เช่นถ้าประกาศตัวแปรชนิด integer มันอาจจะจองสัก 2 ช่องที่ติดกัน ถ้าประกาศตัวแปร double มันอาจจะจองสัก 4 ช่องติดกันเป็นต้น และหากเราจองตัวแปรชนิด array ที่เป็น integer ตามข้างต้น มันก็จะจองทั้งหมด 7 ช่องติดกัน
โดยแต่ละช่องก็จะมีคุณสมบัติเป็นช่องของ integer ซึ่งอาจจะจอง2ช่อง ใน num[0] จนถึง num[6]
หากเรียกชื่อตัวแปรที่เป็น array เฉยๆ โดยไม่ใส่ index ให้มันมันก็จะทำการชี้ไปที่ที่อยู่ของตัวแปรนั้นนั่นเอง
จากนั้นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมคำสั่ง scanf ที่รับตัวแปรที่เป็น array ของ character เราจึงไม่ต้องใส่เครื่องหมาย & อยากจะบอกแค่นี้แหละ แต่ตอนนี้ก็ต้องถือว่าเรามีความรู้เรื่อง array กันบ้างแล้วไม่มากก็น้อย ขอย้ำว่าเป็นเฉพาะตอนรับ array ของ character(หรือในความหมายคือการรับ string นั่นแหละ เนื่องจากในภาษาซีไม่มีตัวแปรชนิด string จึงจำเป็นต้องใช้ตัวแปรที่เป็น array ของ character มาแทน ) เท่านั้นนะ ที่ไม่ต้องใส่ & หน้าตัวแปรในคำสั่ง scanf อย่าเข้าใจผิดหากเป็นตัวแปรชนิดอื่นก็ทำไปตามกฎ
คำสั่ง for loop
for(ตัวนับ= i;เงื่อนไขที่จะให้ยังทำงานอยู่ใน loop; การเพิ่มหรือการลดตัวนับ)
{
statement
;
}
ก่อนอื่นต้องขออธิบายก่อนว่านี่คือโครงสร้างของ for loop โดยขอให้สังเกตบรรทัดแรกตรงที่มีคำสั่ง for แล้วให้ดูในวงเล็บ
ปรากฎว่าตามรูปแบบมาตรฐานนั้น ในส่วนของวงเล็บหลังคำว่า for จะประกอบไปด้วย 3 ส่วน
ส่วนแรกก็คือ การกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวนับ อาจจะงงว่าตัวนับที่พูดถึงคืออะไร
ใน for loop นั้น จำเป็นจะต้องมีตัวนับอยู่ด้วยเสมอ
ซึ่งตัวนับนี้ จะเป็นตัวบอกเราว่า loop ของเรานั้นทำการวนซ้ำมาเป็นรอบที่เท่าไรแล้ว
และในส่วนแรกนี้เราจำเป็นจะต้องมีการกำหนด ค่าเริ่มต้นให้กับตัวนับก่อน
ในส่วนที่สอง เงื่อนไขที่จะให้ยังทำงานอยู่ใน loop นี้ โดยส่วนใหญ่จะเป็นการกำหนดว่าเมื่อตัวนับมีการวนซ้ำ
ถึงจำนวนรอบเท่านั้นเท่านี้ก็จะให้หลุดจาก loop ในส่วนที่สาม การเพิ่มหรือการลดตัวนับ ตรงนี้สำคัญ
ซึ่งจะเป็นส่วนที่ทำให้ ตัวนับของเรามีการเพิ่มค่าหรือลดค่า
ในแต่ละรอบของการวนซ้ำเช่นอาจเพิ่มทีละหนึ่ง หรือ เพิ่มทีละ3 เป็นต้นหรืออาจจะลดทีละ 1 หรือลดทีละ 3 ก็แล้วแต่โปรแกรมจะกำหนด หลังจากวงเล็บที่อยู่หลัง for ก็จะมีเครื่องหมาย
ปีกกาเพื่อให้เข้าสู่ส่วนของคำสั่ง ที่จะต้องทำหลังจากบรรทัด for ก็มาถึง statement ซึ่งจะเป็นส่วนที่ให้เราเขียนคำสั่งว่า ในแต่ละรอบนั้น
เราจะให้โปรแกรมทำงานอะไร ซึ่งก็อาจมีได้หลายคำสั่ง บรรทัดสุดท้ายก็คือ
ปีกกาปิดเพื่อจบโครงสร้าง for loop
ตัวอย่าง การบวกเลขตั้งแต่ 1 ถึง 100
#include<stdio.h>
main()
{
int
i,ans;
ans=0;
for(i=1;i<=100;i++)
{ ans=ans+i;
}
printf("answer
is %d",ans);
}
ในที่นี้เราทำการกำหนดให้ตัวแปร i เป็นตัวแปรนับ ส่วน ans เป็นตัวแปรที่ใช้เก็บค่าคำตอบ ในบรรทัด for นั้นไม่มีปัญหาอะไรยกเว้น
ที่เราเจอ i++ นั่นก็หมายถึง i+1 นั่นเอง คือ ใน loop นี้เราจะทำการเพิ่มตัวนับ i ไปทีละ 1
สมมติว่าหากเราต้องการจะแสดงเฉพาะเลขคี่ที่อยู่ระหว่าง 1 ถึง 100 เราจะทำ
ตัวอย่าง การแสดงเฉพาะเลขคี่ที่อยู่ในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 100
#include<stdio.h>
main()
{ int
i ;
for(i=1;i<=100;i=i+2)
{ printf("Odd
number is %d\n",i);
}
}
นั่นคือเราก็วน loop เหมือนเดิมเพียงแต่ในแต่ละรอบนั้นเราทำการเพิ่มค่า i ไปทีละ 2 ซึ่งเดิมค่า i มีค่าเท่ากับ 1 พอ compiler มา check ว่า1<=100 นั้นจริงไหม ปรากฎว่าจริงก็ให้ทำงานใน loop ต่อ โดยมีการเพิ่มค่า i=i+2 นั่นหมายความว่าตอนนี้ i มีค่าเป็น 1+2 ก็คือ 3 นั่นเอง ในรอบต่อมาเราก็แสดงค่า 3 ทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ
เราก็จะได้เฉพาะเลขคี่ 1,3,5,7,...,99
สมมติว่าหากเราต้องการจะแสดงเฉพาะเลขคู่ที่อยู่ระหว่าง 1 ถึง 100 เราจะทำอย่างไร
ตัวอย่าง การแสดงเฉพาะเลขคู่ที่อยู่ในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 100
#include<stdio.h>
main()
{ int
i ;
for(i=2;i<=100;i=i+2)
{ printf("Odd
number is %d\n",i);
}
}
เช่นเคยครับไม่ค่อยแตกต่างอะไรกับการ
แสดงเฉพาะเลขคี่ แต่จะต่างกันตรงการเริ่มต้นค่าให้กับตัวนับครับ
นั่นคือเราทำการเริ่มต้นค่า ตัวนับด้วย 2 นั่นคือตัวแปร i จะมีค่าเริ่มต้นเป็น 2 ในการวน loop รอบแรกครับจากนั้นก็เหมือนเดิมในแต่ละรอบ
ค่า i จะถูกเพิ่มทีละ 2 ดังนั้นสุดท้ายเราก็จะได้ 2,4,6,8,10,...,100 ไปตามระเบียบและหากเราต้องการจะแสดงเฉพาะเลขคู่นี่
แต่ต้องการให้แสดงถอยหลัง คือ แสดง100,98,96,94,...,8,6,4,2 จะทำได้อย่างไร
ตัวอย่าง การแสดงเฉพาะเลขคู่(ถอยหลัง)ที่อยู่ในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 100
#include<stdio.h>
main()
{ int
i ;
for(i=100;i>=1;i=i-2)
{ printf("Odd
number is %d\n",i);
}
}
นั่นคือในบรรทัด for เรากำหนดค่าเริ่มต้นเป็น 100 ที่สำคัญคือเงื่อนไขเดิมเรากำหนดเป็น
น้อยกว่าเท่ากับ แต่ในที่นี้เรากำหนดเป็นว่า i มากกว่าเท่า 1 loop จึงจะยังทำงานต่อ
และที่สำคัญเช่นเดียวกันคือเราทำการลดค่า i ไปทีละ 2 ก็จะได้ ค่า100,98,96,...,4,2
คำสั่ง while loop
มีอีกหนึ่งโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายกับ for loop ที่อธิบายมาข้างต้น นั่นก็คือ while loop ก่อนอื่นต้องขอบอกถึง ความแตกต่าง
ที่เห็นได้ชัดเจนระหว่าง for loop กับ while loop เสียก่อน นั่นคือ เราจะเห็นได้ว่า for loop นั้น เราจะมีการบอกถึง ค่าเริ่มต้น ค่าสิ้นสุด ของตัววิ่ง(จากข้างต้นก็คือตัว i นั่นเอง) แต่ while loop นั้นจะบอกแค่เงื่อนไขการจบเท่านั้น ซึ่งถ้าใน for loop นั้น เงื่อนไขการจบก็คือ การที่ตัววิ่ง วิ่งถึงค่าสิ้นสุด
ก็จะหลุดออกจาก loop for แต่ while loop ก็มีลักษณะคล้ายกันแต่อาจจะไม่เหมือนกัน
สักทีเดียว ลองมาดูกัน
while ( เงื่อนไขที่ทำให้ยังต้องเข้าไปใน loop )
{ statement
;
}
เรามักจะแปลได้ว่า "ขณะที่(.....เงื่อนไข......ยังเป็นจริงอยู่) ก็เข้าไปทำคำสั่งหลังเครื่องหมาย { "
ต่อไปนี้จะขอสร้างตัวอย่างขยายข้อความข้างบนหน่อย
โดยเราจะสั่งให้มีการบวกเลขตั้งแต่ 1-100 เหมือนตัวอย่างใน for loop นั่นแหละ
#include<stdio.h>
main()
{ int
i , ans;
i=1; /*
initial variable */
ans=0;
while
( i <= 100 )
{ ans
= ans + i ;
i=i+1; /*
increase variable */
}
printf("answer
is %d",ans);
}
จากตัวอย่างนี้ สิ่งที่สำคัญที่สุด ก็คือ
การกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวแปร i , ans อันนี้สำคัญมากเราจะต้องกำหนดไว้เสมอ
หากเราไม่กำหนดไว้ตั้งแต่เริ่มต้น โปรแกรมจะไปหยิบค่าอะไรก็ไม่รู้จากใน memory มาเก็บไว้ในตัวแปร i และ ans ซึ่งจะทำให้โปรแกรมของเราผิดพลาดทันที ส่วนใน while loop นั้นอธิบายได้ง่ายๆ ว่า ขณะที่ i ยังน้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 อยู่
ก็ให้ทำคำสั่งหลังเครื่องหมาย { นั่นก็คือans=ans+i และจุดที่สำคัญอีกจุดหนึ่ง ไม่แพ้การ กำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวแปร
นั่นก็คือ บรรทัด i=i+1 ซึ่งเป็นการบอกว่าให้เพิ่มค่า i ไปทีละ1 ในทุกๆรอบ หากขาดบรรทัดนี้ไป loop ของเรา จะวิ่งไม่หยุดหรือที่เรียกกันว่า infinite loop นั่นเอง เพราะหากเราไม่เพิ่มค่า i แล้ว ค่า iตลอดโปรแกรมก็จะยังคงเท่ากับ 1เหมือนที่เรากำหนดไว้ตอนเริ่มต้น
ดังนั้นเมื่อ compiler มาตรวจดูเงื่อนไขของ while loop ก็พบว่า ยังเป็นจริงอยู่ นั่นก็คือ 1 ยังคงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 อยู่วันยังค่ำ
นั่นก็คือ loop นี้จะวิ่งไปเรื่อยๆ ไม่มีวันหยุดนั่นเอง
ข้อมูลมีขนาดนี้ต้องมีข้อดีและข้อเสียบ้าง
ภาษาซี มีข้อดี ดังนี้
- เป็นภาษาคอมพิวเตอร์ที่มีการพัฒนาขึ้นใช้งานเพื่อเป็นภาษามาตรฐานที่ไม่ขึ้นกับโปรแกรมจัดระบบงานและไม่ขึ้นกับฮาร์ดแวร์
- เป็นภาษาคอมพิวเตอร์ที่อาศัยหลักการที่เรียกว่า "โปรแกรมโครงสร้าง" จึงเป็นภาษาที่เหมาะกับการพัฒนาโปรแกรมระบบ
- เป็นคอมไพเลอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง
ให้รหัสออบเจ็กต์สั้น ทำงานได้รวดเร็ว เหมาะกับงานที่ต้องการ ความรวดเร็วเป็นสำคัญ
- มีความคล่องตัวคล้ายภาษาแอสแซมบลี
ภาษาซีสามารถเขียนแทนภาษาแอสแซมบลีได้ดี ค้นหาที่ผิดหรือ แก้โปรแกรมได้ง่าย
ภาษาซีจึงเป็นภาษาระดับสูงที่ทำงานเหมือนภาษาระดับต่ำ
- มีความคล่องตัวที่จะประยุกต์เข้ากับงานต่างๆ
ได้เป็นอย่างดี การพัฒนาโปรแกรม เช่น เวิร์ดโพรเซสซิ่ง สเปรดชีต
ดาตาเบส ฯลฯ มักใช้ภาษาซีเป็นภาษาสำหรับการพัฒนา
- เป็นภาษาที่มีอยู่บนเกือบทุกโปรแกรมจัดระบบงาน
มีในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 8 บิต ไปจนถึง 32 บิต
เครื่องมินิคอมพิวเตอร์ และเมนเฟรม
- เป็นภาษาที่รวมข้อดีเด่นในเรื่องการพัฒนา
จนทำให้ป็นภาษาที่มีผู้สนใจมากมายที่จะเรียนรู้หลักการของภาษา และวิธีการเขียนโปรแกรม ตลอดจนการพัฒนางานบนภาษานี้
ข้อเสีย
- เป็นภาษาที่เรียนรู้ยาก
- การตรวจสอบโปรแกรมทำได้ยาก
- ไม่เหมาะกับการเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับการออกรายงานที่มีรูปแบบซับซ้อนมากๆ
ขอบคุณที่ติดตามนะครัชชช :)
ขอบคุณอ้างอิง
และ
