Chào mừng bạn đến với thế giới lập trình! Nếu bạn từng nghe về “Hello World” nhưng vẫn băn khoăn về ý nghĩa và tầm quan trọng của nó, thì đây chính là nơi bạn tìm thấy câu trả lời. “Hello World” không chỉ là một dòng code đơn thuần; nó là nghi thức nhập môn của mọi lập trình viên, một ví dụ kinh điển giúp chúng ta khám phá những đặc trưng độc đáo của các ngôn ngữ lập trình. Bài viết này sẽ đi sâu vào lịch sử, mục đích và cách thức triển khai của chương trình biểu tượng này trong các ngôn ngữ phổ biến nhất, từ đó giúp bạn hiểu rõ hơn về nền tảng của công nghệ phần mềm.
Hello World là gì và tại sao nó quan trọng?
Cho dù bạn là người mới làm quen với lập trình hay đang học thêm một ngôn ngữ thứ bảy, một chương trình mẫu đơn giản luôn là điểm khởi đầu hữu ích. Việc chạy thành công một chương trình đầu tiên là một cột mốc quan trọng, và không có ví dụ nào được kiểm chứng tốt hơn “Hello World”.
Về bản chất, “Hello World” là một đoạn mã cực kỳ đơn giản với yêu cầu duy nhất: in ra dòng chữ “hello, world” trên màn hình. Mặc dù văn bản chính xác (kể cả dấu câu) có thể thay đổi và không quá quan trọng, “Hello, world” vẫn mang lại cảm giác tích cực và quen thuộc khi bạn chạy chương trình đầu tiên của mình.
Màn hình máy tính hiển thị các dòng mã lập trình Hello World, thể hiện ví dụ cơ bản nhất của một chương trình.
Thật khó để xác định chính xác nguồn gốc của “Hello World”, nhưng ví dụ cụ thể sớm nhất mà chúng ta có được là từ cuốn sách “A Tutorial Introduction to the Language B” (1972) của Brian Kernighan:
main( ) { extrn a, b, c; putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar('!*n');} a 'hell';b 'o, w';c 'orld';B là một ngôn ngữ cổ xưa, tiền thân của ngôn ngữ C. Thậm chí “Hello World” có thể đã xuất hiện sớm hơn, vào năm 1967 với một ngôn ngữ gọi là BCPL, nhưng không có bằng chứng xác thực nào cho điều này.
Khái niệm “Hello World” thực sự trở nên nổi tiếng với sự ra đời của cuốn sách “The C Programming Language” vào năm 1978. Cuốn sách này, hiện là một trong những tài liệu kinh điển của khoa học máy tính, đã đưa chương trình “Hello World” vào làm ví dụ mã đầu tiên của mình, thiết lập một truyền thống vẫn còn duy trì đến ngày nay trong cộng đồng lập trình.
Tầm quan trọng và ứng dụng thực tế của Hello World
“Hello World” có hai mục đích chính. Đầu tiên, nó đóng vai trò là một ví dụ chuẩn hữu ích để so sánh các ngôn ngữ lập trình. Bởi vì mục đích của chương trình này rất đơn giản và dễ hiểu, nó có thể giúp người học khám phá rất nhiều về cú pháp của một ngôn ngữ. Một lập trình viên có kinh nghiệm, dù không biết gì về một ngôn ngữ cụ thể, vẫn có thể nhìn vào chương trình “Hello World” được viết bằng ngôn ngữ đó và bắt đầu tìm hiểu những điều cơ bản về nó.
Tuy nhiên, “Hello World” còn có các ứng dụng thực tế hơn. Việc chạy thành công chương trình mẫu này là một bước tiến lớn để viết bất kỳ chương trình nào khác trong cùng ngôn ngữ. Nó đòi hỏi một trình biên dịch (compiler) hoặc trình thông dịch (interpreter) phù hợp để chạy chương trình. Nó sẽ xác nhận rằng hệ điều hành cơ bản xử lý đầu ra của chương trình một cách chính xác. Và nó có thể giúp bạn cấu hình môi trường phát triển tích hợp (IDE) để làm việc hiệu quả với ngôn ngữ đó.
“Hello World” trong các ngôn ngữ lập trình phổ biến
Bạn có thể học hỏi rất nhiều về một ngôn ngữ từ cách triển khai “Hello World” của nó. Vì mỗi chương trình này đều có hành vi giống hệt nhau, bạn cũng có thể sử dụng một tập hợp các tệp nguồn hello.* để kiểm tra môi trường phát triển của mình.
Hello World trong C
Như đã đề cập, ví dụ đáng tin cậy đầu tiên của “Hello World” mà chúng ta biết là trong ngôn ngữ C, từ năm 1978:
main() { printf("hello, worldn");}Mười năm sau, phiên bản thứ hai của cuốn sách đã cập nhật ví dụ này để tương thích với ANSI C:
#include <stdio.h>
main() { printf("hello, worldn");}Tuy nhiên, ngày nay, ngay cả phiên bản này cũng cần được cập nhật; một trình biên dịch C hiện đại sẽ báo lỗi khi bạn cố gắng biên dịch chương trình này. Tiêu chuẩn C99 nghiêm ngặt hơn ANSI C; nó yêu cầu cú pháp sau:
#include <stdio.h>
int main() { printf("hello, worldn");}Có ba phần chính trong phiên bản “Hello World” của C:
- Lời gọi hàm
printf: Đây là hàm “print formatted” (in theo định dạng), thực hiện công việc chính. Hàm này in một chuỗi đối số (văn bản bên trong dấu ngoặc kép) ra đầu ra chuẩn. Ký tựnở cuối chuỗi đại diện cho ký tự xuống dòng (newline). - Câu lệnh
#include: Ở đầu chương trình, câu lệnh#include <stdio.h>tải thư việnstdio(Standard Input/Output) cung cấp chức năng đầu ra (và đầu vào). Thư viện này chứa mã thực thi cho hàmprintf. Một điều đặc biệt của C là nó không chứa các hàm dựng sẵn; bạn có thể tự viết hàm của mình, nhưng để gọi các hàm khác, bạn sẽ cần một câu lệnh#includephù hợp. - Hàm
main: Dòngprintfnằm bên trong một hàm tên làmain. Đối với C, đây là một hàm đặc biệt sẽ tự động chạy khi bạn thực thi chương trình đã biên dịch. Lưu ý rằng phiên bản C gần đây nhất yêu cầu bạn phải khai báo kiểu trả về là “int” (số nguyên) cho hàmmain, ngay cả khi hàm của bạn không trả về giá trị nào.
Đoạn mã “Hello World” chỉ là một phần của câu đố. Nửa còn lại là việc chạy chương trình. Với một ngôn ngữ biên dịch như C, bạn cần chạy một chương trình để dịch mã nguồn của mình thành một tệp thực thi độc lập:
gcc hello.cNếu mọi việc suôn sẻ, trình biên dịch sẽ chạy ngầm và tạo một tệp thực thi trong thư mục hiện tại của bạn với tên a.out. Chạy chương trình đó (./a.out), và bạn sẽ thấy mã của mình hoạt động:
Giao diện terminal Linux hiển thị kết quả chạy chương trình Hello World bằng ngôn ngữ C.
Đây chính xác là cách một chương trình “Hello World” đúng chuẩn sẽ hoạt động: in văn bản ra terminal của bạn, kèm theo một ký tự xuống dòng ở cuối, sau đó kết thúc.
Hello World trong Go
Go là một ngôn ngữ tương đối hiện đại, được Google phát hành vào năm 2009. Ngôn ngữ này được tạo ra bởi các kỹ sư của Google, bao gồm Ken Thompson, người đã phát minh ra ngôn ngữ B. Go có cú pháp đơn giản, khá giống C:
package main
import "fmt"
func main() { fmt.Println("hello, world")}Bạn có thể chạy chương trình này bằng lệnh go run hello.go hoặc biên dịch một tệp thực thi bằng go compile hello.go và chạy nó với ./hello.
Hệ thống gói (package) của Go sẽ giúp bạn tổ chức mã và tái sử dụng chức năng theo các nguyên tắc kỹ thuật vững chắc. Tuy nhiên, đối với một chương trình đơn giản như “Hello World”, bạn chỉ cần khai báo rằng nó thuộc về “package main” và đảm bảo bạn có một hàm main hoạt động như điểm vào mặc định.
Hello World trong Rust
Việc triển khai “Hello World” của Rust rất tối giản, đến mức bạn có thể nghĩ rằng nó không cho chúng ta biết điều gì. Nhưng ngay cả đoạn mã đơn giản này cũng chứa một số sắc thái thú vị của ngôn ngữ.
fn main() { println!("hello, world");}Lời gọi println – trông rất giống một hàm – bao gồm một dấu chấm than sau tên của nó. Điều này có nghĩa là println thực chất là một macro, không phải một hàm; bạn phải gọi nó bằng cú pháp dấu chấm than.
Máy tính xách tay hiển thị logo ngôn ngữ lập trình Rust, minh họa cho việc phát triển ứng dụng bằng Rust.
Giống như C, hàm main hoạt động như điểm vào cho chương trình độc lập này. Không giống C – và hầu hết các ngôn ngữ khác – từ khóa của Rust để khai báo một hàm rất ngắn gọn: fn. Điều này nhất quán với phần lớn ngôn ngữ, vốn sử dụng các từ khóa ngắn như “pub”, “mut” và “ref”.
Bạn có thể biên dịch chương trình này bằng rustc hello.rs và chạy tệp thực thi được tạo bằng ./hello.
Hello World trong Python
Chương trình “Hello World” của Python đáng chú ý là một trong những ngôn ngữ tối giản nhất. Điều này phù hợp với danh tiếng của nó là một ngôn ngữ đơn giản, đặc biệt phù hợp với người mới bắt đầu. Toàn bộ chương trình chỉ là:
print('hello, world')Python là một ngôn ngữ thông dịch (interpreted language), vì vậy bạn có thể sử dụng lệnh python để chạy trực tiếp các chương trình Python. Lưu mã trên vào một tệp (ví dụ: hello.py), chạy nó (python hello.py), và bạn sẽ thấy đầu ra quen thuộc.
Lưu ý rằng hàm print() của Python tự động thêm ký tự xuống dòng theo mặc định, vì vậy bạn không cần phải bao gồm n trong chuỗi của mình. Cũng cần lưu ý rằng, không giống như C, bạn có thể đặt một chuỗi văn bản Python trong dấu nháy đơn hoặc dấu nháy kép.
Hello World trong Java
Java khá đối lập với Python. Nó thường được gọi là một ngôn ngữ dài dòng (verbose), và chương trình “Hello World” của nó không làm thay đổi điều đó:
public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.print("hello, worldn"); }}Trong Java, ngay cả một chương trình độc lập đơn giản cũng phải được đại diện bởi một lớp (class), và hàm tương đương với main() của C trong Java có ba từ khóa bổ trợ:
publiclà một chỉ định truy cập (access specifier) cho biết hàm có thể truy cập được trong toàn bộ chương trình.staticlà một từ khóa cho biết đây là một phương thức của lớp (class method), không phải phương thức của đối tượng (instance method).voidlà kiểu trả về cho biết hàm không trả về giá trị.
Bạn không cần phải biết tất cả các chi tiết đằng sau ba từ khóa này, nhưng bạn sẽ cần phải nhớ chúng để viết bất kỳ chương trình Java nào.
Thậm chí việc gọi hàm in của Java cũng đòi hỏi khá nhiều cú pháp. “System.out.” trước “print” xác định luồng đầu ra chuẩn, mà các ngôn ngữ khác sử dụng theo mặc định.
Bạn sẽ cần biết một điều đặc biệt cuối cùng của Java trước khi có thể chạy “Hello World”: tên của tệp. Do cách tiếp cận ưu tiên lớp của Java, tệp bạn lưu mã của mình cần được đặt tên theo lớp công khai của nó: HelloWorld.java. Sau khi bạn đã tạo tệp đó, hãy chạy javac HelloWorld.java theo sau là java HelloWorld để yêu cầu trình thông dịch Java chạy chương trình của bạn.
Mỗi ngôn ngữ lập trình đều độc đáo, nhưng ngay cả giữa các ngôn ngữ đa dạng như những ngôn ngữ được đề cập ở đây, bạn vẫn có thể nhận ra những điểm tương đồng. Quan trọng nhất, một khi bạn có thể chạy “Hello World”, bạn có thể tập trung vào các chi tiết cụ thể của ngôn ngữ bạn đang học.
Kết luận
“Hello World” không chỉ là một chương trình đơn giản; nó là cánh cửa đầu tiên mở ra thế giới lập trình cho hàng triệu người. Từ lịch sử hình thành lâu đời cho đến cách nó được biến tấu trong các ngôn ngữ hiện đại như C, Go, Rust, Python hay Java, “Hello World” luôn giữ vững vai trò là một công cụ kiểm tra môi trường và điểm so sánh cú pháp hữu hiệu. Việc chạy thành công dòng code này mang lại một sự tự tin nhất định, là nền tảng vững chắc để bạn tiếp tục hành trình khám phá và chinh phục những khái niệm lập trình phức tạp hơn.
Bạn đã từng viết “Hello World” bằng ngôn ngữ nào đầu tiên? Hãy chia sẻ trải nghiệm đáng nhớ của bạn trong phần bình luận bên dưới!
