C Programming for Engineer

Sunday, November 1, 2015

แนะนำ clip vdo สอนภาษา C โดย SIPA

มี clip vdo สอนภาษา C มาแนะนำครับ

เป็น channel youtube ของ SIPA ชื่อ SIPA programming

ดูได้ตาม link นี้เลย https://www.youtube.com/playlist?list=PLtM3znnbMbVWA7mHUYH_fk3sA-f6ko9w6

Saturday, February 21, 2015

ตอนที่ 3: การรับข้อมูลจาก keyboard ด้วย scanf() แบบเบื้องต้น

ในตอนนี้จะพูดถึงการรับข้อมูลอินพุตจากแป้นพิมพ์ (keyboard) โดยใช้ฟังก์ชัน scanf() แบบเบื้องต้น

การทำงานของ scanf()

ฟังก์ชัน scanf() จะทำการอ่านค่าข้อความที่มีรูปแบบ (format string) จากการพิมพ์ keyboard แล้วนำมาเก็บไว้ในที่อยู่ (ตัวแปร) ที่กำหนด ทั้งนี้สามารถอ่านค่าเข้ามาเก็บในตัวแปรหลาย ๆ ตัวในคำสั่งเดียวได้ ซึ่ง scanf() จะให้ผลลัพธ์ในการทำงานเป็นเลขจำนวนเต็มแสดงถึงจำนวนข้อมูลที่นำใส่ตัวแปร กรณีที่อ่านข้อมูลใส่ตัวแปรไม่สำเร็จจะให้ผลลัพธ์เป็นศูนย์

รูปแบบการเขียนคำสั่ง scanf()

กรณีอ่านข้อมูลค่าเดียว

scanf("format string",&var);

กรณีอ่านข้อมูลหลายค่า

scanf("format string", &var1, &var2, ..., &varN);

โดย format string จะเป็นการระบุชนิดข้อมูลที่จะอ่าน (Conversion หรือ Specifier) ซึ่งมีลักษณะ (เบื้องต้น) ดังนี้

%c จะอ่านข้อมูล 1 อักขระ
%d จะอ่านข้อมูลจำนวนเต็ม (int)
%f จะอ่านข้อมูลจำนวนจริง (float หรือ double)
%s จะอ่านข้อมูลสตริงหรืออักขระที่เรียงต่อกัน ซึ่งอาจจะมีอักขระหลายตัว

ตัวอย่างการทำงานของ scanf() เป็นดังรูปด้านล่าง

แต่ถ้าหากใส่ข้อมูลไม่ถูกรูปแบบที่ระบุไว้ใน format string จะทำให้ผลการอ่านค่าผิดพลาด ดังรูปด้านล่าง เมื่อ scanf() ครั้งที่ 2 ต้องการอ่านค่าจำนวนเต็ม แต่ใส่เลขจำนวนจริงมีทศนิยม พบว่า scanf() ครั้งที่ 3 จะถูกโดดข้าม และได้ 0.34 มาเป็นข้อมูลแทน

เมื่อ scanf() ครั้งที่ 2 ต้องการอ่านค่าจำนวนเต็ม แต่ใส่ตัวอักขระ พบว่า scanf() ตัวที่ 3 จะถูกข้าม และได้ข้อมูลเป็น 0.000 มาแทน

สำหรับการอ่านข้อมูลพร้อมกันหลาย ๆ ค่า เราจะเขียนได้โดยระบุชนิดข้อมูลที่จะอ่านหลายค่า แล้วใส่ตัวแปรเป็นรายการตามลำดับ สำหรับการใส่ข้อมูล ผู้ใช้โปรแกรมจะแยกข้อมูลแต่ละตัวออกจากกันโดยใช้ white space คือ การกด เว้นวรรค (spacebar) หรือ แท็บ (tab) หรือ ขึ้นบรรทัดใหม่ (enter/return) ดังตัวอย่างในรูปด้านล่าง ซึ่งเป็นการใส่ข้อมูลทีละค่าแล้วกด enter ก่อนใส่ข้อมูลตัวต่อไป

รูปด้านล่างเป็นตัวอย่างการใส่ข้อมูลแต่ละค่าโดยคั่นด้วยการเว้นวรรค

Source code listing

/*----------------------------------------------------
Program: ScanfDemo
Objectives: Using scanf() for read input from keyboard
Created by Panupong Sornkhom
email: panupongs@nu.ac.th
-----------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
int main()
{
    int iMyVar1,iMyVar2,iAnswer;
    printf("Enter data 1 (integer):");
    /* Read input from keyboard and store in iMyVar */
    scanf("%d",&iMyVar1); 
    
    printf("Enter data 2 (integer):");
    scanf("%d",&iMyVar2);
    
    iAnswer = 3*iMyVar1 + 5*iMyVar2 - 10;
    
    printf("You enter %d and %d\n",iMyVar1,iMyVar2);
    printf("Answer = %d\n",iAnswer);
    
    return 0;
}

/*----------------------------------------------------
Program: ScanfDemo2
Objectives: Using scanf() for read input from keyboard
Created by Panupong Sornkhom
email: panupongs@nu.ac.th
-----------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
int main()
{
    char c;
    int i;
    float f;
    printf("Enter a single character: ");
    scanf("%c",&c); // read a character
    printf("Enter an integer number: ");
    scanf("%d",&i); // read an integer
    printf("Enter a real number: ");
    scanf("%f",&f); // read a real number
    
    /* Show data read from keyboard */
    printf("Here are your entered data\n");
    printf("%c %d %f\n",c,i,f);
    return 0;
}

/*----------------------------------------------------
Program: ScanfDemo3
Objectives: Using scanf() for read multiple data
input from keyboard
Created by Panupong Sornkhom
email: panupongs@nu.ac.th
-----------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
int main()
{
    char c;
    int i;
    float f;
    printf("Enter data character integer");
    printf(" and real number respectively: ");
    scanf("%c%d%f",&c,&i,&f); // read a set of data
    
    /* Show data read from keyboard */
    printf("Here are your entered data\n");
    printf("%c %d %f\n",c,i,f);
    
    return 0;
}

คลิป vdo อธิบาย

Friday, February 20, 2015

ตอนที่ 2: ตัวแปร การประกาศตัวแปร และการแสดงค่าตัวแปรโดยใช้ printf()

ในตอนนี้จะพูดถึง ตัวแปร การประกาศตัวแปร และการแสดงค่าตัวแปรออกทางจอภาพโดยใช้คำสั่ง printf()

ตัวแปร

ในการเขียนโปรแกรม มักจะต้องมีการเก็บข้อมูล หรือ เก็บผลลัพธ์ในการคำนวณ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะเก็บค่าเหล่านี้ไว้ในหน่วยความจำ โดยโปรแกรมเมอร์จะอ้างถึงหน่วยความจำผ่านตัวแปร เปรียบเสมือนตัวแปรเหมือนกล่องใส่ข้อมูล โปรแกรมสามารถดูได้ว่าในกล่องแต่ละกล่องมีข้อมูลอะไรอยู่ หรือจะเอาข้อมูลใหม่ไปใส่แทนข้อมูลเก่า ก็ทำได้

การประกาศตัวแปร (Variable declaration)

ในภาษา C ก่อนจะเริ่มใช้งานตัวแปร จะต้องมีการประกาศตัวแปรก่อน
รูปแบบคำสั่งการประกาศตัวแปรมีดังนี้

แบบที่ 1: ประกาศตัวแปรตัวเดียว โดยไม่ระบุค่าเริ่มต้น

datatype identifierName;

แบบที่ 2: ประกาศตัวแปรตัวเดียว โดยระบุค่าเริ่มต้น

datatype identifierName = initialValue;

แบบที่ 3: ประกาศตัวแปรหลายตัวที่เป็นชนิดขัอมูลแบบเดียวกัน โดยอาจจะกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวแปรบางตัว หรือไม่กำหนด หรือกำหนดทั้งหมดก็ได้

datatype identifierName1, identifierName2 = initialValue2, identifierName3;

โดย dataType คือชนิดข้อมูล ส่วน identiferName คือ ชื่อตัวแปร และ initialValue คือ ค่าเริ่มต้นของตัวแปร ซึ่งถ้าเราประกาศตัวแปรโดยไม่กำหนดค่าเริ่มต้น เราจะไม่ทราบว่าตัวแปรที่ประกาศขึ้นมานี้เก็บค่าอะไรอยู่ อาจจะเป็นค่าที่ค้างอยู่เดิมในหน่วยความจำ ซึ่งอาจทำให้การคำนวณในโปรแกรมของเราผิดพลาดได้

สำหรับชนิดข้อมูลในภาษา C มีดังนี้
ชนิดข้อมูล หลัก มี 3 ประเภท ได้แก่

ข้อมูลจำนวนเต็ม (Integer) แบ่งเป็น 3 ประเภทย่อยตามขนาดของหน่วยความจำที่ใช้ คือ

short int หรือ short เป็นข้อมูลจำนวนเต็มขนาดสั้น
int เป็นข้อมูลจำนวนเต็มขนาดปกติ
long int หรือ long เป็นข้อมูลจำนวนเต็มขนาดยาว

ข้อมูลจำนวนจริงมีทศนิยม (Floating-point) แบ่งเป็น 3 ประเภทย่อยตามขนาดของหน่วยความจำที่ใช้ คือ

float เป็นข้อมูลจำนวนจริงขนาดปกติ
double เป็นข้อมูลจำนวนจริงขนาดยาว หรือ ความละเอียด 2 เท่า (double precision)
long double เป็นข้อมูลจำนวนจริงขนาดยาวกว่า double

ข้อมูลอักขระ (Character) เป็นข้อมูลชนิดอักขระ ซึ่งในภาษาซีจะเก็บข้อมูลโดยเข้ารหัสตัวอักขระเป็นเลขจำนวนเต็มเพื่อเก็บข้อมูล ส่วนการนำไปแสดงเป็นตัวอักขระก็จะถอดรหัสเลขจำนวนเต็มเป็นตัวอักขระ ซึ่งรหัสที่ใช้ในภาษา C และเป็นรหัสที่นิยมใช้มากที่สุดในระบบคอมพิวเตอร์ คือรหัส ASCII ย่อมาจาก (American Standard Code for Information Interchange) ดูตารางแสดงรหัส ASCII ได้ที่เว็บ http://www.asciitable.com/

ขนาดของหน่วยความจำที่ใช้ในแต่ละระบบคอมพิวเตอร์ (แต่ละ Compiler) อาจจะไม่เท่ากัน แต่ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดจะเป็นเช่นนี้เสมอ คือ

ขนาดของ long >= ขนาดของ int >= ขนาดของ short

ขนาดของ long double >= ขนาดของ double >= ขนาดของ float

รูปด้านล่างนี้แสดงตัวอย่างขนาดของหน่วยความจำที่ใช้สำหรับแต่ละชนิดข้อมูล ในระบบ c9.io

หมายเหตุ นอกจากการแบ่งชนิดข้อมูลตามขนาดของหน่วยความจำที่ใช้แล้ว เรายังสามารถแบ่งย่อยข้อมูลจำนวนเต็มตามลักษณะการคิดเครื่องหมายได้อีกด้วย คือ

แบบคิดเครื่องหมาย (signed) เป็นข้อมูลที่มีค่าเป็นบวกหรือลบได้
แบบไม่คิดเครื่องหมาย (unsigned) เป็นข้อมูลที่เป็นบวกเพียงอย่างเดียว

โดยปกติชนิดข้อมูลทั้งหมดที่กล่าวมาก่อนหน้านี้จะเป็นแบบคิดเครื่องหมาย แต่เราสามารถประกาศตัวแปรให้เป็นแบบไม่คิดเครื่องหมายได้โดยเติมคำว่า unsigned ไปข้างหน้า เช่น unsigned int aa; คือ การประกาศตัวแปรชื่อ aa เป็นข้อมูลจำนวนเต็มแบบไม่คิดเครื่องหมาย ทั้งนี้ int และ unsigned int จะใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูลเท่ากัน แต่ int จะเก็บค่าได้ตั้งแต่ -2,147,483,648 ถึง 2,147,483,647 ในขณะที่ unsigned int จะเก็บค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง 4,294,967,295

การแสดงค่าตัวแปรออกทางจอภาพโดยใช้คำสั่ง printf()

printf() สามารถใช้แสดงค่าตัวแปรออกทางจอภาพได้ โดยใช้รูปแบบดังต่อไปนี้

printf("Message with %specifier", variable);

โดย variable คือตัวแปรที่ต้องการแสดงค่า ส่วน specifier คือ สิ่งที่ใช้ระบุชนิดหรือรูปแบบข้อมูลที่จะแสดง ซึ่ง specifier ที่ควรรู้เบื้องต้นมีดังนี้

%c จะแสดงตัวอักขระ 1 ตัว
%d หรือ %i จะแสดงค่าจำนวนเต็มเลขฐานสิบแบบคิดเครื่องหมาย
%e หรือ %E จะแสดงเลขจำนวนจริง float หรือ doubleในรูปแบบเลขยกกำลัง เช่น \[2.56\times10^5\] จะแสดงเป็น 2.56e5 (ถ้าใช้ %E จะเป็น E ตัวใหญ่แทน e)
%f จะแสดงเลขจำนวนจริง float หรือ double ในรูปแบบเลขทศนิยม
%u จะแสดงเลขจำนวนเต็มแบบไม่คิดเครื่องหมาย

นอกจากนี้เราสามารถใช้ตัว l สำหรับการระบุข้อมูลชนิด long ร่วมกับ specifier ตัวอื่นได้ เช่น

%ld จะแสดงเลขจำนวนเต็มแบบยาวและคิดเครื่องหมาย (long int)
%lu จะแสดงเลขจำนวนเต็มแบบยาวไม่คิดเครื่องหมาย (unsigned long int)

ในกรณีที่ต้องการแสดงค่าตัวแปรมากกว่า 1 ตัวในข้อความเดียวกันก็ทำได้ ตัวอย่างเช่น

printf("Var1 = %d Var2 = %d Var3 = %d", a, b, c);

โปรแกรมจะแสดงข้อความโดยนำค่าจากตัวแปร a, b, และ c ไปใส่แทน %d ในข้อความตามลำดับ

Source code listing

/*----------------------------------------------------
Program: VariableDemo
Objectives: 
    (1) Variables and declaration
    (2) Displaying variables by using printf()
Created by Panupong Sornkhom
email: panupongs@nu.ac.th
-----------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
int main()
{
    /*----------------------------------------------
    เมื่อคอมพิวเตอร์ต้องเก็บข้อมูล เช่น รับข้อมูลจากผู้ใช้ 
    หรือเก็บผลลัพธ์จากการคำนวณ คอมพิวเตอร์จะเก็บข้อมูลไว้ใน
    หน่วยความจำ ซึ่งการเข้าถึงหน่วยความจำนั้น
    ในการเขียนโปรแกรมจะทำผ่านตัวแปร โดยจะต้องทำการ
    ประกาศตัวแปร ซึ่งรูปแบบของคำสั่งในการประกาศตัวแปร คือ
        dataType variableName;
    หรือ
        dataType variableName = initialValue;
    เมื่อ dataType คือ ชนิดข้อมูล
        variableName คือ ชื่อตัวแปร
    กรณีมีตัวแปรหลายตัว ระบุโดยคั่นด้วยเครื่องหมาย ,
    -------------------------------------------------*/
    
    /* ประกาศตัวแปรจำนวนเต็ม ชื่อ iVariable1*/
    int iVariable1 = 5; 
    /* ประกาศตัวแปรจำนวนจริง ชื่อ fVariable2 */
    float fVariable2 = 3.14;  
    /* ประกาศตัวแปรอักขระ ชื่อ cVariable3 */
    char cVariable3 = 'A';
    
    /*----------------------------------------------
    การแสดงค่าตัวแปรโดยใช้ printf() ทำได้โดย
    ระบุ Format Specifiers โดยใช้เครื่องหมาย % 
    ภายในเครื่องหมายคำพูดที่จะแสดงข้อความ
    แล้วระบุตัวแปรที่ต้องการแสดงค่า ตัวอย่างเช่น
    printf("A = %d",var); 
    คือ แสดงข้อความ A = ค่่าของตัวแปรvar
    หากมีตัวแปรที่ต้องการแสดงค่าหลายตัว ให้ระบุโดยคั่นด้วย ,
    ----------------------------------------------*/
    printf("Answer = %d\n",iVariable1);
    printf("Answer2 = %f\n",fVariable2);
    printf("Answer3 = %c\n",cVariable3);
    printf("FinalAnswer = %f\n",
        iVariable1+fVariable2);
    printf("%d * %f = %f\n",iVariable1,fVariable2,
        iVariable1*fVariable2);
    return 0;
}

/*----------------------------------------
Program: Datatypes in C program
Objectives:
    (1) Show various datatypes 
        and size of memory required
    (2) Show format identifiers
        related to datatypes
    (3) Show the limitation value of
        each datatype
Created by Panupong Sornkhom
email: panupongs@nu.ac.th
----------------------------------------*/
#include <stdio.h>
#include <limits.h> // ใช้กับค่าคงที่ เช่น INT_MAX 
#include <float.h>  // ใช้กับค่าคงที่ที่เกี่ยวกับกับ floating-point number
int main()
{
    // declare character variable c
    char c = 'x'; 
    // declare short variable s
    short s = 12345;
    // declare integer variable i
    int i = 1234567890; 
    // declare long variable l
    long l = 1234567890123;
    // declare floating-point vairable f
    float f = 12.9876543210;
    // declare double precision variable d
    double d = 12.9876543210; 
    // declare long double variable ld
    long double ld = 12.9876543210L; 
    
    /*
    * ใช้ sizeof เพื่อดูขนาดของหน่วยความจำ
    * เป็นจำนวน byte ที่ใช้ในแต่ละตัวแปร
    */
    printf("Size of char = %lu byte\n",sizeof c);
    printf("Size of short = %lu bytes\n",sizeof s);
    printf("Size of int = %lu bytes\n",sizeof i);
    printf("Size of long = %lu bytes\n",sizeof l);
    printf("Size of float = %lu bytes\n",sizeof f);
    printf("Size of double = %lu bytes\n",sizeof d);
    printf("Size of long double = %lu bytes\n",sizeof ld);
    
    /* 
    * แสดงความแตกต่างระหว่าง signed กับ unsigned 
    * โดยแสดงค่าคงที่ที่ประกาศไว้ในไฟล์ limits.h
    */
    printf("Minimum value of type (signed) int = %d\n",INT_MIN);
    printf("Maximum value of type (signed) int = %d\n",INT_MAX);
    printf("Minimum value of type unsigned int = %d\n",0);
    printf("Maximum value of type unsigned int = %u\n",UINT_MAX);
    
    /*
    * แสดงค่าของตัวแปรชนิดต่าง ๆ ด้วย printf 
    */
    printf("c = %c\n",c);
    printf("s = %d\n",s);
    printf("i = %d\n",i);
    printf("l = %ld\n",l);
    printf("f = %e\n",f);
    printf("f = %f\n",f);
    printf("f = %.6f\n",f);
    printf("d = %e\n",d);
    printf("d = %f\n",d);
    printf("d = %.15f\n",f);
    printf("ld = %Le\n",ld);
    printf("ld = %Lf\n",ld);
    printf("ld = %.18Lf\n",ld);
    printf("Number of digits in float = %d\n",FLT_DIG);
    printf("Number of digits in double = %d\n",DBL_DIG);
    printf("Number of digits in long double = %d\n",LDBL_DIG);
    return 0;
}

คลิป VDO อธิบาย

Tuesday, January 27, 2015

ตอนที่ 1: โครงสร้างโปรแกรมภาษา C อย่างง่าย

ในตอนนี้จะพูดถึงการเขียนโปรแกรมภาษา C อย่างง่าย โดยอธิบายโครงสร้างของโปรแกรมภาษา C

โครงสร้างโปรแกรมภาษา C

1. Function main( )

ทุกโปรแกรมในภาษา C จะต้องมีฟังก์ชัน main( ) ซึ่งเป็นฟังก์ชันแรกที่จะเริ่มทำงานเมื่อโปรแกรมถูก execute ซึ่งโปรแกรมจะทำงานทีละคำสั่งตามลำดับ ที่ระบุไว้ภายในเครื่องหมาย { } ดังตัวอย่างที่ 1

ตัวอย่างที่ 1: ฟังก์ชัน main( )

int main()
{
    statement1;
    statement2;
    statement3;
}

จากตัวอย่างที่ 1 statement1, statement2 และ statement3 คือ คำสั่งของโปรแกรม โดยจะทำงานทีละคำสั่งตามลำดับ สังเกตว่าแต่ละคำสั่ง (statement) ในภาษา C จะจบด้วยเครื่องหมาย ; (semicolon)

2. Preprocessor directive

นอกจากส่วน main( ) แล้ว โปรแกรมภาษา C อย่างง่ายอาจจะประกอบด้วยส่วน Preprecessor directive ซึ่งเป็นส่วนที่ใช้ในการสั่งงาน Compiler ก่อนเริ่มทำการ compile โปรแกรม ส่วน preprocessor directive นี้จะอยู่ก่อนฟังก์ชัน main( ) ซึ่งคำสั่งในส่วน preprocessor directive ที่ใช้บ่อย ๆ ได้แก่ #include กับ #define

#include

ความหมาย

รวมไฟล์ที่ระบุมาเป็นส่วนหนึ่งของ source program

Syntax

#include <headerfile>

ตัวอย่าง

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define

ความหมาย

เปลี่ยนข้อความใน source code ที่ตรงกับรูปแบบที่กำหนด ให้เป็นอีกข้อความหนึ่งที่กำหนด

Syntax

#define X Y
เมื่อ X และ Y คือข้อความ

ตัวอย่าง

#define PI 3.14
Compiler จะทำการเปลี่ยนคำว่า PI ใน source code ให้กลายเป็น 3.14

3. Comment

ส่วนนี้ไม่มีผลต่อการทำงานของโปรแกรมและการ compile แต่มีไว้เพื่อให้ Programmer ใช้เขียนอธิบาย source code หรือเพื่อเป็นบันทึกเตือนความจำ เวลากลับมาอ่านทำความเข้าใจ source code

Comment แบบที่ 1

ใช้สัญลักษณ์ /* แทนการเริ่ม comment และ ใช้สัญลักษณ์ */ แทนการจบ comment
สามารถ comment หลาย ๆ บรรทัดได้
ตัวอย่าง /* comment */

Comment แบบที่ 2

ใช้สัญลักษณ์ // แทนการเริ่ม comment โดยไม่มีการระบุสัญลักษณ์จบ
Comment ได้บรรทัดเดียว
ตัวอย่าง // comment

Source code listing

/*-------------------------------------------------
Program: simple C program
Objective: to demonstrate a simple C program
Created by Panupong Sornkhom
email: panupongs@nu.ac.th
---------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello World\n");
    printf("Happy New Year\n");
    printf("Computer Programming\n");
    return 0;
}

อธิบายโปรแกรม

โปรแกรมนี้ทำการแสดงข้อความบนจอภาพ (Console)
เป็นข้อความดังนี้
Hello World
Happy New Year
Computer Programming

บรรทัดที่ 1-6 เป็น Comment ซึ่งเป็นส่วนที่ไว้ใช้อธิบาย source code ไม่มีผลต่อการทำงานของโปรแกรม
บรรทัดที่ 7 เป็น preprocessor directive คำสั่ง #include <stdio.h> หมายถึงให้นำไฟล์ stdio.h มารวมในโปรแกรมนี้ด้วย ซึ่งเป็นการทำเพื่อประกาศใช้ฟังก์ชันในภาษา C ที่เกี่ยวข้องกับไฟล์ stdio.h (Standard Input/Output)
บรรทัดที่ 9-15 เป็นฟังก์ชัน main() ซึ่งเป็นส่วนของคำสั่งที่จะให้โปรแกรมทำ โดยบรรทัดที่ 11-13 เป็นการเรียกใช้ฟังก์ชัน printf() คือฟังก์ชันแสดงข้อความที่อยู่ใน ออกทางจอภาพ

รูปแบบการใช้งาน printf()
printf("Message");
จะแสดงข้อความที่อยู่ในเครื่องหมายคำพูด " " (จากตัวอย่างข้างบนคือ Message) โดย \n หมายถึง ขึ้นบรรทัดใหม่ (new line)