L4. Hàm (Function) trong C++

1. Đặt Vấn Đề

Bài toán: Nhập 4 số nguyên dương a, b, c, d. Tìm số lớn nhất trong 4 số này.

graph TD
    A[Chương trình chính] --> B[Nhập a, kiểm tra a > 0]
    A --> C[Nhập b, kiểm tra b > 0]
    A --> D[Nhập c, kiểm tra c > 0]
    A --> E[Nhập d, kiểm tra d > 0]
    A --> F[Tìm số lớn nhất u]
    F --> G[Nếu a > b: u = a, ngược lại u = b]
    F --> H[Nếu c > u: u = c]
    F --> I[Nếu d > u: u = d]
    A --> J[Xuất kết quả u]

Hold "Alt" / "Option" to enable pan & zoom

Vấn đề: - Đoạn lệnh nhập và kiểm tra lặp lại 4 lần - Đoạn lệnh so sánh tương tự nhau lặp lại 3 lần - Cần giải pháp: Viết 1 lần, sử dụng nhiều lần

Giải pháp: Sử dụng HÀM

2. Khái Niệm Hàm

Định nghĩa:

Hàm là một đoạn chương trình có tên, có đầu vào và đầu ra, có chức năng giải quyết một vấn đề chuyên biệt cho chương trình chính.

Đặc điểm: - Có thể được gọi nhiều lần với các đối số khác nhau - Tái sử dụng code - Dễ sửa lỗi và cải tiến

Thuật ngữ: - Subroutine (chương trình con) - thuật ngữ đề xuất sớm nhất (1951, 1952) - Subprogram, procedure, method, routine - các thuật ngữ khác - Function - thuật ngữ trong C/C++

3. Cú Pháp Khai Báo Hàm

C++

kiểu_trả_về tên_hàm([danh_sách_tham_số]) {
    <các câu lệnh>
    return <giá_trị_trả_về>;
}

Các thành phần:

Thành phần	Mô tả
kiểu_trả_về	Kiểu dữ liệu của giá trị trả về (int, float, void...)
tên_hàm	Tên hàm (theo quy tắc đặt tên biến)
danh_sách_tham_số	Các tham số đầu vào (có thể không có)
giá_trị_trả_về	Kết quả trả về (nếu không phải void)

4. Các Bước Viết Hàm

graph LR
    A[1. Xác định tên hàm] --> B[2. Xác định đầu vào]
    B --> C[3. Xác định đầu ra]
    C --> D[4. Viết nội dung hàm]

Hold "Alt" / "Option" to enable pan & zoom

1. Tên hàm: Thể hiện chức năng của hàm

2. Đầu vào (Input): - Số lượng tham số - Kiểu dữ liệu của từng tham số - Có thể không có đầu vào

3. Đầu ra (Output): - Kiểu dữ liệu đầu ra - Có thể không có đầu ra (void)

4. Nội dung hàm: Các lệnh cần thiết để hàm thực hiện công việc

5. Các Loại Hàm

5.1. Hàm Có Đầu Ra, Không Có Đầu Vào

C++

int nhap_so_duong() {
    int n;
    do {
        cout << "Nhap mot so nguyen duong: ";
        cin >> n;
    } while (n <= 0);
    return n;
}

5.2. Hàm Có Đầu Vào, Không Có Đầu Ra

C++

void xuat_so_lon(int a, int b) {
    int m;
    if (a > b) 
        m = a;
    else 
        m = b;
    cout << "So lon nhat giua " << a << " va " << b << " la " << m;
}

5.3. Hàm Không Có Đầu Vào và Đầu Ra

C++

void nhap_xuat_so_lon() {
    int m, n;
    cout << "Nhap so nguyen duong: "; 
    cin >> m;
    cout << "Nhap so nguyen duong: "; 
    cin >> n;
    cout << "So lon hon trong " << m << " va " << n << " la ";
    if (n > m) 
        m = n;
    cout << m;
}

5.4. Hàm Có Cả Đầu Vào và Đầu Ra

C++

int so_lon(int m, int n) {
    if (n > m) 
        m = n;
    return m;
}

6. Trả Về Giá Trị

6.1. Lệnh return

Với hàm có giá trị trả về:

C++

int so_lon(int m, int n) {
    if (n > m) 
        return n;  // Trả về ngay, kết thúc hàm
    return m;
}

Với hàm void:

C++

void xuat_so_lon(int a, int b) {
    cout << "So lon nhat giua " << a << " va " << b << " la ";
    if (a > b) {
        cout << a;
        return;  // Kết thúc hàm sớm (không bắt buộc)
    }
    cout << b;
}

Đặc điểm của return

• Lệnh return kết thúc ngay việc thực thi hàm
• Hàm chỉ trả về được duy nhất 1 giá trị
• Với hàm void, return không kèm giá trị

7. Lời Gọi Hàm

Cú pháp:

C++

tên_hàm([danh_sách_đối_số]);

Ví dụ:

C++

int nhap_so_duong() {
    int n;
    do {
        cout << "Nhap mot so nguyen duong: ";
        cin >> n;
    } while (n <= 0);
    return n;
}

int main() {
    int a = nhap_so_duong();
    cout << "So vua nhap la " << a << endl;

    cout << "Tong hai so la " << a + nhap_so_duong() << endl;

    return 0;
}

Output:

Text Only

Nhap mot so nguyen duong: 5
So vua nhap la 5
Nhap mot so nguyen duong: 8
Tong hai so la 13

8. Tham Số và Đối Số

Parameter (Tham số/Tham số hình thức): - Các thông số mà hàm nhận vào - Xác định khi khai báo hàm

Argument (Đối số/Tham số thực sự): - Các thông số được đưa vào hàm khi gọi hàm - Phải tương ứng với tham số đã khai báo

C++

int so_lon(int m, int n) {  // m, n là tham số
    if (n > m) 
        m = n;
    return m;
}

int main() {
    int a = 8, b = 36;
    int c = so_lon(a, b);   // a, b là đối số
    return 0;
}

9. Truyền Đối Số

9.1. Truyền Giá Trị (Pass by Value)

Đặc điểm: - Là cách mặc định của C/C++ - Tham số chứa bản sao giá trị của đối số - Thay đổi tham số không ảnh hưởng đến đối số

C++

int so_lon(int m, int n) {
    if (n > m) 
        m = n;  // Chỉ thay đổi bản sao
    return m;
}

int main() {
    int m = 8, n = 36;
    int o = so_lon(m, n);
    cout << "UCLN cua " << m << " va " << n << " la " << o;
    // m vẫn = 8, n vẫn = 36
}

Sơ đồ bộ nhớ:

Text Only

int main()          int so_lon(m, n)
┌────────┐         ┌────────┐
│ m: 8   │ ───────>│ m: 8   │ (bản sao)
│ n: 36  │ ───────>│ n: 36  │ (bản sao)
└────────┘         └────────┘

Có thể truyền: - Hằng số: so_lon(9*4, 36) - Biến: so_lon(m, n) - Biểu thức: so_lon(a+b, c*2) - Lời gọi hàm: so_lon(nhap_so_duong(), nhap_so_duong())

9.2. Truyền Tham Chiếu (Pass by Reference)

Đặc điểm: - Tham số có dấu & sau kiểu dữ liệu - Chỉ có thể truyền biến (hoặc hằng nếu tham số là const) - Tham số không được cấp phát vùng nhớ - Tham số trỏ đến cùng địa chỉ với đối số - Thay đổi tham số sẽ thay đổi đối số

C++

void hoan_vi(int& a, int& b) {
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    hoan_vi(a, b);
    cout << a << " " << b;
    return 0;
}

Input: 5 3
Output: 3 5

Sơ đồ bộ nhớ:

Text Only

int main()          void hoan_vi(a, b)
┌────────┐         
│ m: 8   │ <───────── a (cùng địa chỉ)
│ n: 36  │ <───────── b (cùng địa chỉ)
└────────┘         

Ứng dụng: Trả về nhiều giá trị

C++

bool phep_chia(int x, int y, double& thuong) {
    if (y != 0) {
        thuong = double(x)/y;
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

int main() {
    double thuong;
    if (phep_chia(5, 3, thuong)) {
        cout << "Thuong so la " << thuong;
    } else {
        cout << "Khong the chia duoc ";
    }
}

10. Phạm Vi (Scope)

Biến cục bộ (Local variable): - Khai báo trong một khối { } - Chỉ tồn tại trong khối đó - Bị xóa khi ra khỏi khối

Biến toàn cục (Global variable): - Khai báo bên ngoài tất cả các khối - Phạm vi toàn chương trình - Chỉ bị xóa khi chương trình kết thúc

C++

int a;  // Biến toàn cục

int ham1() {
    int a1;  // Biến cục bộ của ham1
    // Các biến có tác dụng: a, a1
}

int ham2() {
    int a2;  // Biến cục bộ của ham2
    // Các biến có tác dụng: a, a2
    {
        int a21;  // Biến cục bộ trong khối con
        // Các biến có tác dụng: a, a2, a21
    }
    // Các biến có tác dụng: a, a2

    int a;  // Che biến toàn cục a
    // Biến a này thay thế biến a toàn cục
}

int main() {
    int a3;  // Biến cục bộ của main
    // Các biến có tác dụng: a, a3
}

Lưu ý

Khi sử dụng hàm nên hạn chế dùng biến toàn cục vì:

• Tốn bộ nhớ (tồn tại suốt chương trình)
• Dễ gây lỗi logic (bất kỳ hàm nào cũng có thể thay đổi)

11. Nguyên Mẫu Hàm (Prototype)

Định nghĩa hàm (Function Definition):

C++

int ham(int tham_so1, double tham_so2) {
    // Thân hàm
    Cau_lenh;
    return 0;
}

Khai báo hàm (Function Declaration):

C++

int ham(int tham_so1, double tham_so2);

Nguyên mẫu hàm (Function Prototype):

C++

int ham(int, double);  // Chỉ ghi kiểu, không cần tên tham số

Ví dụ:

C++

void le(int x);      // Nguyên mẫu
void chan(int);      // Nguyên mẫu

int main() {
    int i;
    do {
        cout << "Nhap 1 so (Nhap 0 de thoat): ";
        cin >> i;
        le(i);
    } while (i != 0);
    return 0;
}

void le(int x) {
    if ((x % 2) != 0) 
        cout << "So le.\n";
    else 
        chan(x);
}

void chan(int x) {
    if ((x % 2) == 0) 
        cout << "So chan.\n";
    else 
        le(x);
}

Lợi ích của Prototype

• Hàm cần được khai báo trước khi gọi
• Prototype cho phép khai báo trước, định nghĩa sau
• Giúp các hàm có thể gọi lẫn nhau

12. Hàm Trả Về Tham Chiếu

C++

int n;

int& test() {
    return n;  // Trả về tham chiếu đến biến toàn cục
}

int main() {
    test() = 5;  // Gán giá trị 5 cho n
    cout << n;   // Output: 5
    return 0;
}

Lỗi nghiêm trọng

C++

int& test() {
    int n = 5;  // Biến cục bộ
    return n;   // SAI: Trả về tham chiếu đến biến cục bộ
}
// n bị hủy sau khi hàm kết thúc!

Ứng dụng:

C++

int& so_lon(int &a, int &b) {
    if (a > b) 
        return a;
    return b;
}

int& so_be(int &a, int &b) {
    if (a < b) 
        return a;
    return b;
}

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;

    // Tìm UCLN bằng thuật toán trừ dần
    while (a != b) 
        so_lon(a, b) -= so_be(a, b);

    cout << a;
}

13. Bài Tập Minh Họa

Bài 1: Các hàm cơ bản

C++

// a) Đổi ký tự hoa sang thường
char doiHoaSangThuong(char c) {
    if (c >= 'A' && c <= 'Z')
        return c + 32;
    return c;
}

// b) Giải phương trình bậc nhất ax + b = 0
void giaiPTBacNhat(float a, float b) {
    if (a == 0) {
        if (b == 0)
            cout << "Phuong trinh vo so nghiem";
        else
            cout << "Phuong trinh vo nghiem";
    } else {
        cout << "Nghiem x = " << -b/a;
    }
}

// c) Giải phương trình bậc hai
void giaiPTBacHai(float a, float b, float c) {
    if (a == 0) {
        giaiPTBacNhat(b, c);
        return;
    }

    float delta = b*b - 4*a*c;

    if (delta < 0)
        cout << "Phuong trinh vo nghiem";
    else if (delta == 0)
        cout << "Nghiem kep x = " << -b/(2*a);
    else {
        cout << "x1 = " << (-b - sqrt(delta))/(2*a) << endl;
        cout << "x2 = " << (-b + sqrt(delta))/(2*a);
    }
}

// d) Trả về giá trị nhỏ nhất của 4 số
int min4(int a, int b, int c, int d) {
    int min = a;
    if (b < min) min = b;
    if (c < min) min = c;
    if (d < min) min = d;
    return min;
}

// e) Hoán vị hai số
void hoanVi(int &a, int &b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

// f) Sắp xếp 4 số tăng dần
void sapXep4So(int &a, int &b, int &c, int &d) {
    if (a > b) hoanVi(a, b);
    if (a > c) hoanVi(a, c);
    if (a > d) hoanVi(a, d);
    if (b > c) hoanVi(b, c);
    if (b > d) hoanVi(b, d);
    if (c > d) hoanVi(c, d);
}

Bài 2: Thao tác với số nguyên

C++

// a) Đếm số lượng chữ số
int demChuSo(int n) {
    if (n == 0) return 1;
    int dem = 0;
    while (n != 0) {
        dem++;
        n /= 10;
    }
    return dem;
}

// b) Tính tổng các chữ số
int tongChuSo(int n) {
    int tong = 0;
    while (n != 0) {
        tong += n % 10;
        n /= 10;
    }
    return tong;
}

// c) Tính tổng các chữ số lẻ
int tongChuSoLe(int n) {
    int tong = 0;
    while (n != 0) {
        int chu_so = n % 10;
        if (chu_so % 2 != 0)
            tong += chu_so;
        n /= 10;
    }
    return tong;
}

// d) Tính tổng các chữ số chẵn
int tongChuSoChan(int n) {
    int tong = 0;
    while (n != 0) {
        int chu_so = n % 10;
        if (chu_so % 2 == 0)
            tong += chu_so;
        n /= 10;
    }
    return tong;
}

// e) Tìm số đảo
int soDao(int n) {
    int dao = 0;
    while (n != 0) {
        dao = dao * 10 + n % 10;
        n /= 10;
    }
    return dao;
}

---

Tổng kết Chương Hàm

Khái niệm cơ bản:

• Hàm là đoạn code có tên, có thể tái sử dụng
• Gồm: kiểu trả về, tên hàm, tham số, thân hàm

Truyền tham số:

• Pass by value: Truyền bản sao, không thay đổi đối số
• Pass by reference: Truyền địa chỉ, có thể thay đổi đối số

Phạm vi biến:

• Biến cục bộ: Trong hàm/khối
• Biến toàn cục: Toàn chương trình

Nguyên mẫu hàm:

• Cho phép khai báo trước, định nghĩa sau
• Hỗ trợ các hàm gọi lẫn nhau

Chương tiếp theo: Mảng một chiều và hai chiều