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”
ตัวอย่าง
#include<stdio.h>
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)
เป็นส่วนที่บอกให้รู้ว่า
ฟังก์ชันนี้จะส่งค่าอะไรกลับไปให้กับฟังก์ชั่นที่เรียกฟังก์ชั่น
ซึ่งเรื่องนี้ผู้เขียนจะยกไปกล่าวในเรื่องฟังก์ชั่นอย่างละเอียดอีกทีหนึ่ง
กิจกรรมนับคาบเรียน
คำสั่ง ให้นักเรียนบอกส่วนประกอบของโครงสร้างภาษา C
กดคลิกเื่พื่อส่งคำตอบตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่
หมายเหตุ (Comment)
เป็นส่วนที่ใช้สำหรับแสดงข้อความ
เพื่ออธิบายสิ่งที่ต้องการในโปรแกรม ซึ่งจะใช้เครื่องหมาย /*และ */
ปิดหัวและปิดท้ายของข้อความที่ต้องการ
รูปที่ 2-2 แสดงการเขียนหมายเหตุหรือ Comment ในลักษณะต่าง ๆ
โปรแกรมที่ 2 – 1 โปรแกรมแรกสำหรับนักเรียน
กิจกรรมนับคาบเรียน
ให้นักเรียนเปิดโปรแกรม dev-c++ ดังนี้
1.ไปที่เมนู file เลือกรายการเมนู new เลือกรายการ source file หรือนักเรียนจะเลือกกดปุ่ม Ctrl+n ก็ได้
2. เขียนโปรแกรมตามรายละเอียดโปรแกรม 2-1 ดังนี้
#include<stdio.h>main()
{
printf("Hello World\n");
return(0);
} |
3. เมื่อพิมพ์เรียบร้อย ไปที่เมนู excute + compile+run
4. สังเกตผลที่เกิดขึ้น
ให้นักเรียนคัดลอกผลที่เกิดขึ้น กดคลิกเื่พื่อส่งคำตอบตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่
การตั้งชื่อ
การตั้งชื่อ (Identifier) ให้กับตัวแปร ฟังก์ชันหรืออื่น ๆ มีกฎเกณฑ์ในการตั้งชื่อ ดังนี้
1. ตัวแรกของชื่อจะต้องขึ้นต้องด้วยตัวอักษรหรือเครื่องหมาย _ เท่านั้น
2. ตัวอักษรตั้งแต่ตัวที่ 2 สามารถเป็นตัวเลข หรือเครื่องหมาย_ก็ได้
3. จะต้องไม่มีการเว้นวรรคภายในชื่อ แต่สามารถใช้เครื่อง_คั่นได้
4. สามารถตั้งชื่อได้ยาวไม่จำกัด แต่จะใช้ตัวอักษรแค่ 31 ตัวแรกในการอ้างอิง
5. ชื่อที่ตั้งด้วยตัวอักษรพิมพ์ใหญ่และพิมพ์เล็ก จะถือว่าเป็นคนละตัวกัน
6. ห้ามตั้งชื่อซ้ำกับคำสงวนของภาษา C
ตัวอย่างการตั้งที่ถูกและผิด
แบบที่ถูก |
แบบที่ผิด
|
A
|
$sum
|
Student_name
|
Student Name
|
_SystemName
|
2names
|
A1
|
int
|
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 ดังแสดงในตารางที่
2-1
ชนิดข้อมูล |
คิดเครื่อง
หมาย
|
ขนาด(ไบต์)
|
จำนวนบิต
|
ค่าน้อยที่สุด
|
ค่ามากที่สุด
|
Short int
|
คิด
ไม่คิด
|
2
|
16
|
-32,768
0
|
32,768
65,535
|
Int
(16 บิต)
|
คิด
ไม่คิด
|
2
|
16
|
-32,768
0
|
32,768
65,535
|
Int
(32 บิต)
|
คิด
ไม่คิด
|
4
|
32
|
-2,147,486,643
0
|
2,147,486,643
4,294,967,295
|
Long int
|
คิด
ไม่คิด
|
4
|
32
|
-2,147,486,643
0
|
2,147,486,643
4,294,967,295
|
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
ตารางที่ 2-2 แสดงรายละเอียดของชนิดข้อมูลแบบทศนิยม
ชนิดข้อมูล
|
ขนาด(ไบต์)
|
จำนวนบิต
|
ค่าที่น้อยที่สุด
|
float
|
4
|
32
|
-38 38
3.4-10 ถึง 3.4-10
|
double
|
8
|
64
|
-308 308
1.7*10 ถึง 1.7*10
|
long double
|
10
|
80
|
-4932 4932
3.4*10 ถึง 1.1*10
|
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>
int total; /*การประกาศตัวแปรแบบ Global */
main()
{
int price,money; /*การประกาศตัวแปรแบบ Local*/
…
} |
รูปที่ 2-3 แสดงการประกาศตัวแปรแบบต่าง ๆ
การกำหนดค่าให้กับตัวแปร
การกำหนดค่าให้กับตัวแปรนั้น
จะสามารถกำหนดได้ตั้งแต่ตอนที่ประกาศตัวแปรเลยหรือจะกำหนดให้ภายในโปรแกรมก็
ได้ 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 การประกาศและใช้ตัวแปร
#include<stdio.h>
/*การประกาศตัวแปร Global*/
int sum = 0;
int main(void)
{
/*การประกาศตัวแปรแบบ Local */
int a;
int b;
int c;
/*คำสั่ง */
printf(“\nWelcome. This Program adds\n”);
printf(“threenumbers.Enter three numbers\n”);
printf(“in the form: nnn nnn nnn <retur>\n”);
scanf(“%d %d %d”,&a,&b,&c);
/* ทำการบวกค่าระหว่าง a,b และ c เข้าด้วยกันแล้วกำหนดค่าให้ sum*/
sum=a+b+c;
printf(“The total is: %d\n”,sum);
printf(“Thant you. Have a good day.\n”);
return 0;
} |
ผลการทำงาน:
กิจกรรมนับคาบเรียน
คำสั่ง ให้นักเรียนเขียนโปรแกรมในโปรแกรม dev-c++ นามสุกลเป็น .C ตามตัวอย่างโปรแกรมที่ 2-2 แล้วส่งคำตอบมาตาม link ข้างล่าง
กดคลิกเื่พื่อตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่
การกำหนดชนิดข้อมูลแบบชั่วคราว
เมื่อผู้ใช้ได้กำหนดชนิดข้อมูลให้กับตัวแปรใด ๆ ไปแล้ว
ตัวแปรตัวนั้นจะมีชนิดข้อมูลเป็นแบบที่กำหนดให้ตลอดไป
บางครั้งการเขียนโปรแกรมอาจจะต้องมีความจำเป็นต้องเปลี่ยนชนิดข้อมูลของตัว
แปรตัวนั้น ซึ่งภาษาซี ก็มีความสามารถที่จะทำเช่นนั้นได้
รูปแบบ
([ชนิดข้อมูล])[ตัวแปร]
ตัวอย่าง
(float)a
(int)a
โปรแกรมที่ 2-3 แสดงการใช้ตัวแปรแบบชั่วคราว
#include<stdio.h>
int main(void)
{
float a= 25.3658;
printf(“Value of a : %\n”,a);
printf(“Value of a when set is integer : %d\n”,(int)a);
return 0;
} |
ผลการทำงาน :
กิจกรรมนับคาบเรียน
คำสั่ง ให้นักเรียนเขียนโปรแกรมในโปรแกรม dev-c++ นามสุกลเป็น .C ตามตัวอย่างโปรแกรมที่ 2-3 แล้วส่งคำตอบมาตาม link ข้างล่าง
กดคลิกเื่พื่อตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่
ชนิดข้อมูลแบบค่าคงที่ (Constants)
ชนิดข้อมูลประเภทนี้ ชื่อก็บอกอยู่ว่าเป็นชนิดข้อมูลแบบค่าคงที่
ซึ่งก็คือข้อมูลตัวแปรประเภทที่เป็น Constants
ผู้ใช้จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าของตัวแปรตัวนั้น
ในขณะที่โปรแกรมทำงานอยู่
รูปแบบ
Const[ชนิดข้อมูล][ตัวแปร]=[ค่าหรือ นิพจน์]
ตัวอย่าง
const folat a = 5.23;
const int b = a%2;
โปรแกรมที่ 2-4 การใช้ตัวแปรชนิดข้อแบบค่าคงที่
#include<stdio.h>
int main(void)
{
const float pi = 3.14159;
float radius;
radius = 3;
printf(“Value of pi : %f\n”,pi);
printf(“Value of area : %f\n”,pi*(radius*radius));
return 0;
} |
ผลการทำงาน:
กิจกรรมนับคาบเรียน
คำสั่ง ให้นักเรียนเขียนโปรแกรมในโปรแกรม dev-c++ นามสุกลเป็น .C ตามตัวอย่างโปรแกรมที่ 2-4 แล้วส่งคำตอบมาตาม link ข้างล่าง
กดคลิกเื่พื่อตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่
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 การใช้ตัวแปรชนิดข้อมูลแบบค่าคงที่แบบต่าง ๆ
#include<stdio.h>
int main(void)
{
const int a = 3; /*Integer Constats*/
const flat b = 3.14159; /*Floating – Point Constants*/
const cahr c = ‘P’; /*Character Constants*/
printf(“Value of a: %d\n”,a);
printf(“Value of b: %d\n”,b);
printf(“Value of c: %d\n”,c);
printf(“Good Bye”); /*String Constants*/
return 0;
} |
ผลการทำงาน
กิจกรรมนับคาบเรียน
คำสั่ง ให้นักเรียนเขียนโปรแกรมในโปรแกรม dev-c++ นามสุกลเป็น .C ตามตัวอย่างโปรแกรมที่ 2-5 แล้วส่งคำตอบมาตาม link ข้างล่าง
กดคลิกเื่พื่อตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่
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)
มีไว้เพื่อให้ผู้ใช้ออกแบบขั้นตอนการทำงนของโปรแกรมก่อนที่จะลงมือเขียน
โปรแกรม
ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้เขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้นและไม่สับสนซึ่งผังงานที่นิยม
ใช้มีมาตรฐานมากมายหลายแบบ โดยมีสัญลักษณ์ของผังงานดังนี้

1. Terminator สัญลักษณ์แทนจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด
2. Process สัญลักษณ์กระบวนการต่าง ๆ เช่น การประกาศตัวแปร การบวก เป็นต้น
3. Decision สัญลักษณ์เงื่อนไข
4. Data สัญลักษณ์ติดต่อกับผู้ใช้โดยการรับข้อมูลหรือแสดงข้อมูล

5. Manual Input สัญลักษณ์การรับข้อมูลจากผู้ใช้

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
3. แบบการทำงานซ้ำ จะเป็นลักษณะการทำงานที่วนการทำงานแบบเดิม จนครบตามจำนวนที่ต้องการ ซึ้งจะพบในเรื่องคำสั่ง วนลูป เช่น คำสั่ง do….while ดังรูป
แบบทดสอบ เก็บคะแนน 10 คะแนน ข้อละ 5 คะแนน
ข้อที่ 1 ให้นักเรียนเขียนโปรแกรม เพื่อแสดงผล คำว่า Hello the world! กดคลิกเื่พื่อตอบ
ข้อที่ 2 ให้นักเรียนเขียนโปรแกรมการประกาศชนิดข้อมูลและตัวแปร ดังนี้
a เป็น int มีค่าเท่ากับ 20
b เป็น float มีค่าเท่ากับ 45.523
c เป็น string เก็บค่าคือ "The Big C"
pi เป็นค่าคงที่ ชนิดข้อมูลแบบ float มีค่า เท่ากับ 3.1453
กดคลิกเื่พื่อตอบ
รายละเอียดการติดตามการเรียน
ให้นักเรียน บันทึกกิจกรรมที่ส่ง กดที่นี่
ผู้ปกครองติดตามการเรียนของนักเรียน
กดที่นี่