Hello World! Eine Einführung in das Programmieren Das erste Programm

Transkript

1 Hello World! Eine Einführung in das Programmieren Das erste Programm Görschwin Fey Institute of Embedded Systems Hamburg University of Technology

2 Slide 2 Betriebssystem Funktion Anwendung Gerätesteuerung Betriebssystem Weitere Serviceroutinen Speicherverwaltung Task- Management Dateiverwaltung Interrupt- Handling Hardware-spezifischer Code Rechner

3 Slide 3 Programmierung Rechner Stellt nur sehr einfache Befehle zur Verfügung Programm ist im Speicher abgelegt, muss in Binärformat vorliegen, sogenannter Maschinencode muss für das jeweilige Betriebssysteme angepasst sein Programmierung Geschieht (heute fast immer) in einer sogenannten Hochsprache Programm ist eine Textdatei Übersetzung in Assembler und von dort in Maschinencode passiert mit Hilfssoftware: Compilierung

4 Slide 4 Übersetzung von Hochsprache in Maschinencode Compilieren: Programm wird vor der Ausführung übersetzt Anwendung (compiliert) Betriebssystem Rechner

5 Slide 5 Compilier-Vorgang Compiler Object a.cpp Analysis Compilation Assembling a.o Source/ Quellcode Linker a.out Executable Libraries Vereinfachte Darstellung des Compilier-Vorgangs Bibliotheken (Libraries) implementieren zusätzliche Funktionalität Linker verbindet das Programm mit den Bibliotheken zum Executable

6 Slide 6 Werkzeuge g++ C++-Compiler & -Linker Unter Linux oft vorinstalliert bzw. leicht verfügbar Unter Windows als mingw bzw. in Codeblocks verfügbar Kommando g++ <SourceCode> als Terminaleingabe <SourceCode> ist eine Datei mit C++-Anweisungen erzeugt das Programm a.out Programm wird durch Terminaleingabe./a.out ausgeführt

7 Slide 7 Anweisungen in C++ Jede Programanweisung endet mit einem Semikolon wird in eine neue Zeile geschrieben Anweisung 1; Anweisung 2; Anweisung n; Anweisungen eines Programms werden sequentiell nacheinander ausgeführt

8 Slide 8 Hello World Ein erstes C++-Programm: Datei a.cpp Definition von Funktionen aus Bibliotheken und anderen Programmdateien main-funktion definiert Einstiegspunkt für das Programm Codeblock, definiert hier main- Funktion Zugriff auf cout im Namespace std Ausgabeoperator Zeilenumbruch in Ausgabe erzeugen Konstante Zeichenkette

9 Slide 9 Syntax und Semantik Syntax Regeln, die beschreiben, welche Zeichenfolgen gültige Programme sind Semantik Bedeutung, welche Aktionen durch einzelne Befehle ausgeführt werden Compiler kennt die Syntax prüft, ob die Regeln eingehalten sind falls ja, wird ein Programm erzeugt dessen Semantik wohldefiniert ist falls nein, liefert der Compiler Fehlermeldungen als Hinweise

10 Slide 10 Zusammenfassung Betriebssystem Vereinfacht die Nutzung der Hardware Erlaubt gewisse Abstraktion von Hardware Hochsprachen werden jeweils für Betriebssystem und Hardware übersetzt

11 Slide 11 Übung: Hello World programmieren 1. Textdatei hello.cpp erzeugen mit diesem Inhalt (Verzeichnis merken!) #include <iostream> int main() { std::cout << "Hello, World!\n"; return 0; } 2. Programm mit Compiler g++ compilieren: g++ hello.cpp 3. Programm wurde als Datei a.out erzeugt (ls) 4. Programm ausführen mit Kommando./a.out 5. Fehler in das Programm einbauen, erneut compilieren, schauen, was der Compiler ausgibt, ggf. Programm ausführen Z.B. ; am Zeilenende entfernen; < entfernen, \n entfernen, Text Hello World ändern

12 Slide 12 Übung: Alles nochmal 1. CodeBlocks starten 2. File New Project Console application C++ Dialog abarbeiten 3. Binary erzeugen ( Build Project ) durch Zahnrad klicken 4. Programm starten: Grüner Pfeil (Play) 5. Klicken auf Sources main.cpp 6. Wieder herumspielen!

13 Slide 13 Getting started

14 Slide 14 IDE Interface

15 Slide 15 IDE Interface Dieser Bereich des Graphical User Interface (GUI) enthält die wichtigsten Funktionen, um ein Programm zu compilieren und zu starten Diese beiden Tabs zeigen das Ergebnis der Compilierung

16 Slide 16 IDE Interface Dieser Bereich der GUI enthält Funktionen für das Debugging Dieses Tab zeigt Informationen zum Debugging an

17 Slide 17 IDE Interface Hier wird der Memory Analyzer verwendet Typische Ausgabe für ein fehlerfreies Programm