บทที่ 2

โครงสร้างของภาษา C

                ภาษา C เป็นภาษาคอมพิวเตอร์ที่ถูกค้นคิดขึ้นโดย Denis Ritchie ในปี ค.ศ. 1970
โดยใช้ระบบปฏิบัติการของยูนิกซ์ (UNIX) นับจากนั้นมาก็ได้รับความนิยมเพิ่มขั้นจนถึงปัจจุบัน ภาษา C สามารถติดต่อในระดับฮาร์ดแวร์ได้ดีกว่าภาษาระดับสูงอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นภาษาเบสิกฟอร์แทน ขณะเดียวกันก็มีคุณสมบัติของภาษาระดับสูงอยู่ด้วย ด้วยเหตุผลดังกล่าวจึงจัดได้ว่าภาษา C เป็นภาษาระดับกลาง (Middle –lever language)
                ภาษา C เป็นภาษาคอมพิวเตอร์ชนิดคอมไพล์ (compiled Language) ซึ่งมีคอมไพลเลอร์ (Compiler) ทำหน้าที่ในการคอมไพล์ (Compile) หรือแปลงคำสั่งทั้งหมดในโปรแกรมให้เป็นภาษาเครื่อง (Machine Language) เพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์นำคำสั่งเหล่านั้นไปทำงานต่อไป
โครงสร้างของภาษา C
                ทุกโปรแกรมของภาษา C มีโครงสร้างเป็นลักษณะดังรูป

 

 

เฮดเดอร์ไฟล์ (Header Files)
                เป็นส่วนที่เก็บไลบรารี่มาตรฐานของภาษา C ซึ่งจะถูกดึงเข้ามารวมกับโปรแกรมในขณะที่กำลังทำการคอมไพล์ โดยใช้คำสั่ง
                #include<ชื่อเฮดเดอร์ไฟล์> หรือ
                #include  “ชื่อเฮดเดอร์ไฟล์”
                เฮดเดอร์ไฟล์นี้จะมีส่วนขยายเป็น .h เสมอ และเฮดเดอร์ไฟล์เป็นส่วนที่จำเป็นต้องมีอย่างน้อย 1 เฮดเดอร์ไฟล์ ก็คือ เฮดเดอร์ไฟล์ stdio.h ซึ่งจะเป็นที่เก็บไลบรารี่มาตรฐานที่จัดการเกี่ยวกับอินพุตและเอาท์พุต
ส่วนตัวแปรแบบ Global (Global Variables)
                เป็นส่วนที่ใช้ประกาศตัวแปรหรือค่าต่าง ๆ ที่ให้ใช้ได้ทั้งโปรแกรม ซึ่งใช้ได้ทั้งโปรแกรม  ซึ่งในส่วนไม่จำเป็นต้องมีก็ได้
ฟังก์ชัน (Functions)
                เป็นส่วนที่เก็บคำสั่งต่าง ๆ ไว้ ซึ่งในภาษา C จะบังคับให้มีฟังก์ชันอย่างน้อย 1 ฟังก์ชั่นนั่นคือ ฟังก์ชั่น Main() และในโปรแกรม 1 โปรแกรมสามารถมีฟังก์ชันได้มากกว่า 1 ฟังก์ชั่น

ส่วนตัวแปรแบบ Local (Local Variables)
                เป็นส่วนที่ใช้สำหรับประกาศตัวแปรที่จะใช้ในเฉพาะฟังก์ชันของตนเอง ฟังก์ชั่นอื่นไม่สามารถเข้าถึงหรือใช้ได้ ซึ่งจะต้องทำการประกาศตัวแปรก่อนการใช้งานเสมอ  และจะต้องประกาศไว้ในส่วนนี้เท่านั้น
ตัวแปรโปรแกรม (Statements)
                เป็นส่วนที่อยู่ถัดลงมาจากส่วนตัวแปรภายใน ซึ่งประกอบไปด้วยคำสั่งต่าง ๆ ของภาษา C และคำสั่งต่าง ๆ จะใช้เครื่องหมาย ; เพื่อเป็นการบอกให้รู้ว่าจบคำสั่งหนึ่ง ๆ แล้ว ส่วนใหญ่ คำสั่งต่าง ๆ ของภาษา C เขียนด้วยตัวพิมพ์เล็ก เนื่องจากภาษา C จะแยกความแตกต่างชองตัวพิมพ์เล็กและพิมพ์ใหญ่หรือ Case Sensitive นั่นเอง ยกตัวอย่างใช้ Test, test หรือจะถือว่าเป็นตัวแปรคนละตัวกัน นอกจากนี้ภาษา C ยังไม่สนใจกับการขึ้นบรรทัดใหม่ เพราะฉะนั้นผู้ใช้สามารถพิมพ์คำสั่งหลายคำสั่งในบรรทัดเดียวกันได้ โดยไม่เครื่องหมาย ; เป็นตัวจบคำสั่ง

ค่าส่งกลับ (Return Value)
                คือ ค่าที่ส่งกลับเมื่อฟังก์ชันนั้นๆทำงานเสร็จ    ซึ่งเรื่องนี้ผู้เขียนจะยกไปกล่าวในเรื่องฟังก์ชั่นอย่างละเอียดอีกทีหนึ่ง

หมายเหตุ (Comment) / Remark
                ส่วนที่ไม่ต้องประมวลผลมักใช้ในการอธิบายการทำงานของโปรแกรม  ซึ่งจะใช้เครื่องหมาย /*และ */ ปิดหัวและปิดท้ายของข้อความที่ต้องการ


/* นี้คือ Comment */
/* ถ้ามี 2บรรทัด
     ในทำแบบนี้        */
/*
     ถ้ามีหลายบรรทัด
     ก็สามารถทำแบบนี้
    ได้เช่นกัน
*/

  


โปรแกรมที่ 2 – 1
 

                                                                                            
การตั้งชื่อ
            การตั้งชื่อ (Identifier) ให้กับตัวแปร ฟังก์ชันหรืออื่น ๆ มีกฎเกณฑ์ในการตั้งชื่อ ดังนี้
            1.  ตัวแรกของชื่อจะต้องขึ้นต้องด้วยตัวอักษรหรือเครื่องหมาย _ เท่านั้น
            2.  ตัวอักษรตั้งแต่ตัวที่ 2 สามารถเป็นตัวเลข หรือเครื่องหมาย_ก็ได้
            3.  จะต้องไม่มีการเว้นวรรคภายในชื่อ แต่สามารถใช้เครื่อง_คั่นได้
            4.  สามารถตั้งชื่อได้ยาไม่จำกัด แต่จะใช้ตัวอักษรแค่ 31 ตัวแรกในการอ้างอิง
            5.  ชื่อที่ตั้งด้วยตัวอักษรพิมพ์ใหญ่และพิมพ์เล็ก จะถือว่าเป็นคนละตัวกัน
            6.  ห้ามตั้งชื่อซ้ำกับคำสงวนของภาษา C

ชนิดข้อมูล
                        ในการเขียนโปรแกรมภาษา C นั้น ผู้ใช้จะต้องกำหนดชนิดให้กับตัวแปรนั้นก่อนที่จะนำไปใช้งาน โดยผู้ใช้จะต้องรู้ว่าในภาษา C นั้นมีชนิดข้อมูลอะไรบ้าง เพื่อจะเลือกใช้ได้อย่างถูก
ต้องและเหมาะสม ในภาษา C จะมี 4 ชนิดข้อมูลมาตรฐาน ดังนี้
ชนิดข้อมูลแบบไม่มีค่า หรือ Void Type (Void)
                        ข้อมูลชนิดนี้ จะไม่มีค่าและจะไม่ใช้ในการกำหนดชนิดตัวแปร แต่ส่วนใหญ่จะใช้เกี่ยวกับฟังก์ชั่น ซึ่งจะขอยกไปอธิบายในเรื่องฟังก์ชั่น
ชนิดข้อมูลมูลแบบจำนวนเต็ม หรือ Integer Type (int)
                        เป็นชนิดข้อมูลที่เป็นตัวเลขจำนวนเต็ม ไม่มีทศนิยม ซึ่งภาษา C จะแบ่งข้อมูลชนิดนี้ออกได้เป็น 3 ระดับ คือ short int , int และ long int ซึ่งแต่ละระดับนั้นจะมีขอบเขตการใช้งานที่แตกต่างกัน
ชนิดข้อมูลแบบอักษร หรือ Character Type (char)
                        ข้อมูลชนิดนี้ก็คือ ตัวอักษรตั้งแต่ A-Z เลข 0-9 และสัญลักษณ์ต่าง ๆ ตามมาตรฐาน ACSII (American Standard Code Information Interchange) ซึ่งเมื่อกำหนดให้กับตัวแปรแล้วตัวแปรนั้นจะรับค่าได้เพียง 1 ตัวอักษรเท่านั้น และสามารถรับข้อมูลจำนวนเต็มตั้งแต่ถึง 127 จะใช้ขนาดหน่วยความจำ 1ไบต์หรือ 8 บิต
ชนิดข้อมูลแบบทศนิยม หรือ Floating Point Type (flat)
                        เป็นข้อมูลชนิดตัวเลขที่มีจุดทศนิยม ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 3 ระดับ คือ float, double และ long double แต่ละระดับนั้นจะมีขอบเขตที่แตกต่างกันในการใช้งาน ดังแสดงในตารางที่ 2-2
ตัวแปร
                        ตัวแปร คือ ชื่อที่ใช้อ้างถึงตำแหน่งต่าง ๆ ในหน่วยความจำ ซึ่งใช้เก็บข้อมูลต่าง ๆ ด้วยขนาดตามชนิดข้อมูล

การประกาศตัวแปร
                        การประกาศตัวแปรในภาษา C นั้นสามรถทำได้ 2 ลักษณะ คือ การประกาศตัวแปรแบบเอกภาพ หรือการประกาศตัวแปรแบบ Global คือ ตัวแปรที่จะสามารถเรียกใช้ได้ทั้งโปรแกรม และแบบที่สองการประกาศตัวแปรแบบภายใน หรือการประกาศตัวแปรแบบ Local ซึ่งตัวแปรแระเภทนี้จะใช้ได้ในเฉพาะฟังก์ชั่นของตัวเองเท่านั้น

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
int total; /*การประกาศตัวแปรแบบ Global */
main()
{
                        int price, money; /*การประกาศตัวแปรแบบ Local*/
                        …
}

  


การกำหนดค่าให้กับตัวแปร
                    การกำหนดค่าให้กับตัวแปรนั้น จะสามารถกำหนดได้ตั้งแต่ตอนที่ประกาศตัวแปรเลยหรือจะกำหนดให้ภายในโปรแกรมก็ได้ ซึ่งการกำหนดค่าจะใช้เครื่องหมาย = กั้นตรงกลาง
                    int total = 0;
                    ถ้ามีตัวแปรข้อมูลชนิดเดียวกัน ก็สามารถทำแบบนี้ได้
                    int total =0,sum
                    หรือ
                    int total =0,sum=0;
                    ถ้าเป็นการกำหนดภายในโปรแกรม ซึ่งตัวแปรนั้นได้ประกาศไว้แล้วสามารถทำแบบนี้
                    total = 50;
                    หรือ
                    total = total+sum
                    หรือกำหนดค่าจาการพิมพ์ข้อมูลเข้าทางคีย์บอร์ด
                    scanf(“%d”,&total);

โปรแกรมที่ 2-2  
 

 


การกำหนดชนิดข้อมูลแบบชั่วคราว
                    เมื่อผู้ใช้ได้กำหนดชนิดข้อมูลให้กับตัวแปรใด ๆ ไปแล้ว ตัวแปรตัวนั้นจะมีชนิดข้อมูลเป็นแบบที่กำหนดให้ตลอดไป บางครั้งการเขียนโปรแกรมอาจจะต้องมีความจำเป็นต้องเปลี่ยนชนิดข้อมูลของตัวแปรตัวนั้น ซึ่งภาษาซี ก็มีความสามารถที่จะทำเช่นนั้นได้
รูปแบบ
([ชนิดข้อมูล])[ตัวแปร]

 

โปรแกรมที่ 2-3

 


ชนิดข้อมูลแบบค่าคงที่ (Constants)
                    ชนิดข้อมูลประเภทนี้ ชื่อก็บอกอยู่ว่าเป็นชนิดข้อมูลแบบค่าคงที่ ซึ่งก็คือข้อมูลตัวแปรประเภทที่เป็น Constants ผู้ใช้จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าของตัวแปรตัวนั้น ในขณะที่โปรแกรมทำงานอยู่
รูปแบบ
                    Const[ชนิดข้อมูล][ตัวแปร]=[ค่าหรือ นิพจน์]

โปรแกรมที่ 2-4
 

nstant นั้นสามารถแบ่งออกได้ ดังนี้
Integer Constants เป็นค่าคงที่ชนิดข้อมูลแบบตัวเลขจำนวนเต็มไม่มีจุดทศนิยม
                    const int a = 5;

Floating-Point Constants เป็นค่าคงที่ชนิดข้อมูลแบบตัวเลขที่มีจุดทศนิยม
                    const float b = 5.6394;

Character Constants เป็นค่าคงที่ชนิดตัวอักษร ซึ่งจะต้องอยู่ภายในเครื่องหมาย ‘’เท่านั้น
                    const char b = ‘t’;

String Constants เป็นค่าคงที่เป็นข้อความ ซึ่งจะต้องอยู่ภายใต้เครื่องหมาย “”เท่านั้น
                    “”
                    “h”
                    “Hello world\n”
                    “HOW ARE YOU”
                    “Good Morning!”


โปรแกรมที่ 2-5
 


Statements
                    statements ในภาษา c คือ คำสั่งต่าง ไ ที่ประกอบขึ้นจนเป็นตัวโปรแกรม ซึ่งในภาษา c นั้นได้แบ่งออกเป็น 6 แบบ คือ Expression Statement และ Compound Statement ณ.ที่นี้จะมีด้วยกัน 2 แบบ

Expression Statement   หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Single Statement ซึ่ง Statement  แบบนั้นจะต้องมีเครื่องหมาย; หลังจาก statement เมื่อภาษา C พบเครื่องหมาย ; จะทำให้มันรู้ว่าจบชุดคำสั่งแล้ว แล้วจึงข้ามไปทำ Statement ชุดต่อไป
            a = 2;
            หรือ
printf(“x contains %d, y contains %d\n”,x,y);
Compound Statement คือ ชุดคำสั่งที่มีคำสั่งต่าง ๆ รวมอยู่ด้านใน Block ซึ่งจะใช้เครื่องหมาย {เป็นการเปิดชุดคำสั่ง และใช้} เป็นตัวปิดชุดคำสั่ง ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนสำหรับ Statement แบบนี้ คือ ตัวฟังก์ชั่น Main โดยทั่ว ๆ ไปในภาษา C Compound Statement จะเป็นตัวฟังชั่น

ผังงาน
            ผังงาน (Flowchart)  มีไว้เพื่อให้ผู้ใช้ออกแบบขั้นตอนการทำงนของโปรแกรมก่อนที่จะลงมือเขียนโปรแกรม ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้เขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้นและไม่สับสนซึ่งผังงานที่นิยมใช้มีมาตรฐานมากมายหลายแบบ  โดยมีสัญลักษณ์ของผังงานดังนี้

1. 
   Terminator                       สัญลักษณ์แทนจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด
    2.     Process   สัญลักษณ์กระบวนการต่าง ๆ เช่น การประกาศตัวแปร การบวก เป็นต้น
3

       Decision

       สัญลักษณ์เงื่อนไข
4

   Data  

สัญลักษณ์ติดต่อกับผู้ใช้โดยการรับข้อมูลหรือแสดงข้อมูล
5     Manual Input        สัญลักษณ์การรับข้อมูลจากผู้ใช
6 Display สัญลักษณ์การแสดงผลออกทางจอภาพ
7

  Predefined Process 

สัญลักษณ์ระบุการทำงานย่อยหรือฟังก์ชั่นย่อย
8

 Connect   

 สัญลักษณ์จุดเชื่อม
9

     Arrow  

  สัญลักษณ์เส้นทางการดำเนินงาน

         
        โดยการออกแบบผังงาน จะมี 3 แบบ ดังนี้
                1.  แบบเรียงลำดับ จะเป็นลักษณะการทำงานที่เรียงกันไปเรื่อย ๆ โดยไม่มีการวนซ้ำ ดังรูป


 

                                                                 
                                                                      
                2.  แบบทางเลือก จะเป็นลักษณะการทำงานที่มีทางเลือก ซึ่งจะพบในเรื่องคำสั่งเงื่อนไข เช่น คำสั่ง if…else ดังรูป


               

 

NO

 

Yes

  


3.  แบบการทำงานซ้ำ จะเป็นลักษณะการทำงานที่วนการทำงานแบบเดิม จนครบตามจำนวนที่ต้องการ ซึ้งจะพบในเรื่องคำสั่ง วนลูป เช่น คำสั่ง do….while ดังรูป


 

 

 

 

 

นายธีระทัศน์ เสียงอ่อน
5039011012