norbert HEIDERICH wolfgang MEYER TECHNISCHE PROBLEME LÖSEN MIT C/C++ VON DER ANALYSE BIS ZUR DOKUMENTATION

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1 norbert HEIDERICH wolfgang MEYER TECHNISCHE PROBLEME LÖSEN MIT C/C++ VON DER ANALYSE BIS ZUR DOKUMENTATION

2 Inhalt Einleitung Systematik der Problemlösung Phasen der Programmentwicklung Software-Lebenszyklus Software-Entwicklungsverfahren Erste Gehversuche mit C/C Warum gerade C/C++? Compiler und Interpreter Übersetzen eines C/C++-Programms Programmstart Die Entwicklungsumgebung Visual C Installation von VC Starten von VC Erstellen eines neuen Projektes Win32-Projekte CLR-Projekte Übersetzen eines eigenen Programms Ausführen eines eigenen Programms Paradigmen der Projektorganisation Grundlegende Sprach- und Steuerungselemente Kommentare Datentypen und Variablen Variablennamen Ganzzahlige Variablen Fließkommazahlen Zeichen Felder Zeichenketten Konstanten Operatoren Vorzeichenoperatoren Arithmetische Operatoren Vergleichsoperatoren Logische Operatoren Typumwandlungsoperator Speicherberechnungsoperator Bedingungsoperator Indizierungsoperator Klammerungsoperator Anweisungen und Blöcke... 64

3 8 Inhalt 4.6 Alternationen Einfache Abfragen (if else) Mehrfachabfragen (else if) Die switch-case-anweisung Iterationen Zählergesteuerte Schleifen (for) Kopfgesteuerte Schleifen (while) Fußgesteuerte Schleifen (do while) Schleifenabbruch (continue) Schleifenabbruch (break) Schleifenumwandlungen Funktionen Formaler Aufbau einer Funktion Datentyp und Deklaration einer Funktion Prototyping Das Prinzip der Parameterübergabe Regeln für ein erfolgreiches Prototyping Die exit()-funktion Rekursive Funktionen Ein- und Ausgabe Formatierte Eingabe mit scanf() Formatierte Ausgabe mit printf() Arbeiten mit Dateien Strukturierte Programmierung Problemstellung Problemanalyse Struktogramm nach Nassi-Shneiderman Sequenz Alternation Verschachtelung Verzweigung Schleifen Programm- oder Funktionsaufruf Aussprung Rechnergestützte Erstellung von Struktogrammen Flussdiagramm nach DIN Programmerstellung Programmtest Programmlauf Dokumentation nach DIN Funktion und Aufbau des Programms Programmkenndaten Betrieb des Programms Ergänzungen Aspekte des Qualitätsmanagements EN-ISO Algorithmus was ist das? EVA-Prinzip Programmierung von Formelwerken...145

4 Inhalt 9 6 Lösung einfacher Probleme Umrechnung von Temperatursystemen Flächenberechnung geradlinig begrenzter Flächen (Polygone) Berechnung einer Brückenkonstruktion Schaltjahrüberprüfung Ein Problem aus der Energiewirtschaft Objektorientierte Programmierung (OOP) Modellbildung mittels Abstraktion Klassen und Objekte Attribute und Methoden einer Klasse Bruchrechnung mit OOP Vererbung Strings Typumwandlungen Strukturierte Programmierung vs. OOP Lösung fortgeschrittener Probleme Grafische Darstellung funktionaler Abhängigkeiten Welt- und Screenkoordinaten Koordinatentransformationen Darstellung der Sinusfunktion Darstellung quadratischer Parabeln Spannungsteilerkennlinien Lösung technisch-wissenschaftlicher Probleme Widerstandsreihen E6 bis E Farbcodierung von Widerständen nach DIN Fourier-Analyse empirischer Funktionen Nullstellenbestimmung von Funktionen Inkrementverfahren und Intervallhalbierung Die regula falsi Das Newton-Verfahren Numerische Integration Riemannsche Unter- und Obersummen Trapezregel Simpsonsche Regel Effektivwertberechnungen Lösung komplexer Probleme Kurvendiskussion und Funktionsplotter am Beispiel ganzrationaler Funktionen bis 3. Ordnung Ausgleichsrechnung Bestimmung der besten Geraden in einer Messreihe Digitaltechnik Tabellen und Übersichten Literatur Index

5 1 Systematik der Problemlösung Einst löste Alexander der Große den Gordischen Knoten sehr unkonventionell mit dem Schlag seines Schwertes. An den kunstvoll geknoteten Stricken, die einen Streitwagen untrennbar mit seinem Zugjoch verbinden sollten, waren zuvor die Gelehrten gescheitert. Sie versuchten, ihn ohne Beschädigung zu entfernen, quasi die Verknotungen umzukehren. Dies zeigt deutlich, dass ein Problem komplex und damit sogar unlösbar werden kann, wenn man nicht fähig ist, es unvoreingenommen zu betrachten, wenn man sich nicht von unvermeidbar erscheinenden Lösungswegen trennen kann. Die Lösung des Problems soll das Ziel sein aber auch der Weg dorthin! Zur Lösung eines Problems mit Hilfe eines Rechners geht man üblicherweise in mehreren Einzelschritten vor. Diese Vorgehensweise ist sinnvoll, weil die in jedem Schritt anfallenden Probleme häufig so speziell sind, dass Fachleute des jeweiligen Gebietes sie lösen müssen. So muss z.b. ein Betriebsführer, der eine Problemstellung sehr genau aus der Sicht des Betriebsablaufes beschreiben und sicherlich aus dieser Sicht auch erste Strategien entwickeln kann, nicht notwendigerweise auch derjenige sein, der mögliche Auswirkungen auf die Buchführung und Abrechnung des Unternehmens beurteilen, oder zur Auswahl geeigneter Programmierelemente und einzusetzender Hardware einen Beitrag leisten kann. 1.1 Phasen der Programmentwicklung In den Anfängen der Datenverarbeitung waren Systemanalyse und methodisches Vorgehen bei der Entwicklung von Software beinahe bedeutungslos und der heute gebräuchliche Begriff Softwareengineering (vgl. Definition S. 15) war noch nicht geprägt. Die erste Phase des Softwareerstellungsprozesses ist die Systemanalyse. Der Systemanalytiker beschreibt hier die für seine Fragestellung relevanten Elemente und deren Beziehungen zueinander. Die ersten Rechner waren von den Abmessungen her groß und von der Leistungsfähigkeit aus heutiger Sicht sehr bescheiden. Hardware war so teuer, dass kleinere Unternehmen in der Regel die Verarbeitung ihrer Daten Service-Rechenzentren übergaben. Diese Rechenzentren entwickelten und warteten auch die individuellen Programme ihrer Kunden. Die eigene Datenverarbeitung im Hause bedeutete immense Investitionen, und die Software wurde dann mehr oder weniger individuell um die vorhandene Hardware gestrickt. Die steigende Leistungsfähigkeit und der Preisverfall mit jeder neuen Generation von Rechnern eröffneten nach und nach immer neue Einsatzgebiete. So konnte man zunehmend integrierte Systeme entwickeln. Allerdings wurden mit dem wachsenden Integrationsgrad der Software die Programme und Programmsysteme komplexer. Betrachtet man zu den Anfängen der Datenverarbeitung in mittleren bis großen Unternehmen das Verhältnis der Kosten von Hard- zur Software, so lag die bei etwa 85:15. Die gleiche Bewertung liefert heute ein Verhältnis von 10:90. Vergleicht man das Kostenverhältnis der Hard- zur Software im PC-Bereich, so ergibt sich für einen normalen Anwender in einem kleinen bis mittleren Betrieb ein ganz anderes Bild. Hier liegt das Verhältnis nahezu bei 50:50.

6 1.1 Phasen der Programmentwicklung 15 Der Einsatz von Datenverarbeitung in neuen Anwendungsgebieten ist primär ein Problem der Qualität, Funktionalität und Verfügbarkeit der Software zum richtigen Zeitpunkt und zu einem vertretbaren Preis. Damit wird deutlich, dass die Entwicklung von Software ein hochkomplexes Unterfangen ist und ein abgestimmtes, methodisches Verfahren und organisatorisches Vorgehen verlangt. Zusammengefasst wird dies unter dem Begriff Softwareengineering. Softwareengineering wurde als Vorgehensweise zur Verbesserung der bis dahin unbefriedigenden Situation bei der Softwareentwicklung und -wartung betrachtet. Software sollte produziert werden können wie Produkte aus der industriellen Fertigung: solide, zuverlässig und kontrollierbar. Aus diesen Anfängen entwickelte sich die heutige Definition: Unter Softwareengineering versteht man die Anwendung von Strategien, Methoden, Werkzeugen und Kontrollinstrumenten im gesamten Prozess der Softwareentwicklung und -wartung einschließlich des Managements. Die Beschäftigung mit Softwareengineering setzt nun einen gewissen Erfahrungsschatz in der Softwareentwicklung voraus. Bei der Softwareentwicklung im Kleinen geht es um die Umsetzung überschaubarer Problemstellungen in rechnergestützte Lösungen. Dem Anwender der fertigen Software sollen möglichst viele, von ihm bisher evtl. mit anderen Hilfsmitteln erledigte Arbeitsschritte durch einen Rechner abgenommen werden. Dabei stehen die Auswahl und das Design einzelner Konstrukte im Vordergrund, was für die korrekte Funktionsweise und das spätere Verständnis eines Bausteins absolut wesentlich ist. Bei der Softwareentwicklung im Großen geht es um die zweckmäßige, fast generalstabsmäßige Organisation eines Arbeitsvolumens von vielen Mann-Jahren. (In der Informatik wird der Begriff Mann-Tage, Mann-Monate oder Mann-Jahre als Aufwandsmaß eines abstrakten Wesens verwendet, das während seiner Arbeitszeit weder männlich noch weiblich ist). In manchem ist das Softwareengineering mit der Arbeitsorganisation in herkömmlichen Produktions- und Konstruktionsprozessen vergleichbar. Softwareengineering beschäftigt sich mit Arbeitsabläufen in und um die Softwareentwicklung herum. Neben dem eigentlichen Entwicklungsprozess sind dies: Projektmanagement, Qualitätssicherung und Projektverwaltung. Unter Projektmanagement versteht man die Gesamtheit von Führungsaufgaben bei der Abwicklung eines Projekts, z.b. Fragen der Projektorganisation. Bei der Qualitätssicherung geht es einerseits um formelle, konstruktive und analytische Kontrollmaßnahmen während des gesamten Entwicklungsprozesses, andererseits um interpersonelle Techniken, also darum, dafür Sorge zu tragen, dass alle Aufgaben von möglichst geeigneten Mitarbeitern erledigt werden. Die Projektverwaltung (auch: Konfigurationsmanagement) beschäftigt sich mit der Bereitstellung und Verwaltung aller Ressourcen für den Softwareentwicklungsprozess sowie mit allen nebengelagerten Prozessen. Dazu gehören u.a. die Organisation der Speicherung aller Programmvarianten einschließlich der Dokumentationen sowie die notwendigen Update-Dienste.

7 16 1 Systematik der Problemlösung 1.2 Software-Lebenszyklus Der Software-Lebenszyklus ist ein abstraktes Modell für den Lebenslauf einer jeden Software und die Grundlage für alle weiteren Betrachtungen zur Softwaretechnologie. Die meisten Aktivitäten, Methoden und Werkzeuge der Softwaretechnologie lassen sich anhand dieses Modells ein- und zuordnen. Für den konkreten Ablauf der Arbeit ist das Projektmanagement verantwortlich. Der Software-Lebenszyklus stellt ein Modell für alle Aktivitäten während der Existenz einer Software dar. Man kann im Wesentlichen drei Teile unterscheiden: die eigentliche Softwareentwicklung, bei der das neue System aufgebaut wird; den laufenden Betrieb, währenddessen das System produktiv arbeitet, und die Außerbetriebnahme des Systems mit der Sicherstellung der Datenbestände für Nachfolgesysteme und der Entsorgung von Altdaten. Während des laufenden Betriebs werden immer wieder ungeplante und geplante Unterbrechungen durch Wartung der eigentlich verschleißfreien Software erfolgen. Diese Wartungsarbeiten sind notwendig, um während des laufenden Betriebs festgestellte Fehler oder Effizienzverluste in den Programmen zu beheben oder die Software an geänderte Bedingungen des Umfeldes, in dem sie abläuft, anzupassen. Die Außerbetriebnahme einer Software erfolgt ebenso in der Regel aus dem laufenden Betrieb heraus. Schematisch lässt sich der Software-Lebenszyklus darstellen wie in Abbildung 1.1. Planung Spezifikation Entwurf Codierung Test Betrieb Stilllegung Abbildung 1.1 Software-Lebenszyklus Bei der Entwicklung eines Systems werden die Zyklen Planung bis Test als Abfolge von einzelnen Phasen durchlaufen. In jeder Phase können unterschiedliche Mitarbeiter an der Realisierung des Projektes beteiligt sein, die ihre Ergebnisse jeweils für die nächste Phase zur Verfügung stellen. Der Betriebszyklus umfasst während der gesamten Lebensdauer des Systems dessen Unterhalt und Weiterentwicklung bis zur Außerbetriebnahme des Systems. Betrachtet man nun die Kostenseite, so verursachen die ersten vier Zyklen etwa 40% der Gesamtsystemkosten; die restlichen 60% der Kosten entfallen auf den Betrieb des Systems.

8 1.2 Software-Lebenszyklus 17 Die einzelnen Zyklen lassen sich inhaltlich folgendermaßen beschreiben: Die Planung umfasst eine Voruntersuchung des künftigen Systems mit den entsprechenden Wirtschaftlichkeitsberechnungen und bildet die Entscheidungsgrundlage die Rechtfertigung und somit die Freigabe zur Entwicklung des neuen Systems. In der Praxis wird dazu zunächst eine Studie beauftragt, über deren Ergebnis ein sog. Lenkungsausschuss befindet. Bei der Spezifikation werden die wesentlichen Anforderungen und Leistungsparameter des neuen Systems festgelegt. Dies ist gleichzeitig der Zeitpunkt der Erstellung eines sog. Pflichtenheftes, das eine exakte Beschreibung des zu erstellenden Systems liefert und die Basis bildet für die Programmdokumentation und das Anwenderhandbuch. Der Entwurf des Systems schlüsselt die Anforderungen und Leistungsparameter schrittweise auf bis ein Detaillierungsgrad erreicht ist, bei dem die fachlichen Anforderungen und der fachliche Lösungsweg in Form von Elementarprozessen umfassend beschrieben sind. Am Ende müssen alle fachlichen und datenverarbeitungstechnischen (kurz: DV-technischen) Anforderungen festgelegt sein. Zu diesem Zeitpunkt ist eine umfassende Problemanalyse abgeschlossen, das Pflichtenheft liegt in seiner endgültigen Form vor und alle an der Erstellung der neuen Software beteiligten Personen verfügen über ausreichende Fachkenntnis, um den nächsten Schritt angehen zu können. Die Codierung umfasst die eigentliche Programmkonstruktion mit der Programmierung der neu zu erstellenden Software. Der Test dient der Aufdeckung von Entwurfs- und Codierungsfehlern. Werden Fehler entdeckt, so wird die Software zur Korrektur an die Codierungsphase zurückgewiesen. Lassen sich Fehler nicht lokal beheben, z.b. weil ihre Ursache bereits im Entwurf liegt, so wird die Software bis in die Entwurfsphase zurückverwiesen. Diese Testphase blockiert die weitere Entwicklung, bis eine sachlich und fachlich richtige Ausführung der einzelnen Programmkomponenten sowie des Gesamtsystems gesichert werden kann. Dabei sollten Testhilfen eingesetzt werden, die sicherstellen, dass alle möglichen Fälle, die auftreten können, auch tatsächlich einmal durchlaufen worden sind. Der Betrieb einer Software wird bis zur Außerbetriebnahme immer wieder durch korrigierende oder geplante Wartung der Software unterbrochen. Das reicht von Eingriffen in die Konfigurationsdateien über das selektive Einspielen neuer Systemkomponenten (sog. Patches) bis hin zur Modifikation oder Neuentwicklung ganzer Systemteile. Besonders kritisch wird der Betrieb, wenn aus Sicherheitsgründen eine alte und eine neue Softwareversion parallel gefahren werden müssen. Bei der Stilllegung einer Software kommt es schließlich darauf an, wesentliche Nutzdaten sicherzustellen, die für die Konfiguration und Initialisierung von Nachfolgesystemen sonst erst aufwendig akquiriert werden müssten, möglicherweise datenschutzrelevante Daten zuverlässig aus dem System zu entfernen und alle Arten von Datenmüll zu beseitigen. Dies ist nicht nur eine Frage der vorbeugenden Hygiene im Rechnersystem, sondern wegen möglicher Fernwirkungen auf später zu installierende Software dringend notwendig.

9 18 1 Systematik der Problemlösung 1.3 Software-Entwicklungsverfahren Alle EDV-Projekte (EDV = elektronische Datenverarbeitung) haben einen typischen und gleichartigen im Software-Lebenszyklus bezeichneten Ablauf, der in einzelne Abschnitte unterteilt werden kann. Diese einzelnen Abschnitte oder Phasen lassen sich in einer sehr stark standardisierten Form darstellen und führen zu den Phasenmodellen. Prinzipiell kann jedes EDV-Projekt in zwei große Bearbeitungsbereiche, Entwurf und Realisierung, zerlegt werden. Jeder dieser beiden Blöcke muss für die weitere Bearbeitung in einzelne Abschnitte aufgesplittet werden. Ein Phasenmodell entsteht im Prinzip durch genaue Definition und Abgrenzung der einzelnen Abschnitte des Software-Lebenszyklus. Eine zu grobe Unterteilung der einzelnen Phasen lässt einen großen Spielraum innerhalb der einzelnen Phase zu und erhöht damit die Fehlerwahrscheinlichkeit. Eine zu feine Unterteilung der Phasen verzögert die Bearbeitung wegen der häufigen Unterbrechungen durch externe Entscheidungen. Sinnvolle Phasenmodelle unterscheiden zwischen drei und sechs Phasen, in Abhängigkeit vom Projektumfang. Hier soll von einem 6-Phasenmodell wie in Abbildung 1.2 ausgegangen werden. Vorstudie Entwurf Grobkonzept DV-Projekt Detailkonzept Realisierung Realisierung Systemtest Systemeinführung Abbildung 1.2 Das 6-Phasenmodell Die einzelnen Phasen lassen sich wie folgt beschreiben: Die Vorstudie ist ein Abklärungsprozess, dem unmittelbar eine Entscheidung bezüglich der möglichen Lösungsvarianten folgt. Dabei wird die Zielrichtung für die Gestaltung des neuen Projektes festgelegt. Folgende Punkte müssen in einer Vorstudie enthalten sein: Beschreibung der Ausgangslage und Begründung für die Entwicklung einer neuen Lösung Konkrete Zielvorstellung Vollständige Beschreibung des Ist-Zustandes und Schwachstellenanalyse Vor- und Nachteile der heutigen Lösung mit Schwachstellenbeschreibung Gestellte Anforderungen und Wünsche an die neue Lösung Beschreibung der Lösung mit möglichen Alternativen Bewertung der Lösung und der möglichen Alternativen Wirtschaftlichkeitsüberlegungen Planung und Freigabe der nächsten Phase

10 Index A Abfrage 64 abgeleitete Klasse 187 Ablauflinie 132 abstrakte Klasse 178 Abstraktion 176 abweisende Schleife 114 Achsenbeschriftung 214 Addition 55 Adressoperator 87, 89 Aggregation 187 Aggregatobjekt 188 Algorithmus 139, 154, 179 Alternation 64, 104, 106, 107, 117, 123, 131 Anpassungshinweise 137 Anweisungen 64 arithmetischer Operator 55 Array 47, 54 ASCII-Zeichensatz 46 Assoziation 188 Assoziativität 63 Attribut 178, 179, 243 Attributwert 178, 208 Aufgabe 136 Aufgabenlösung 136 Aufgabenstellung 136 Ausgabesymbol 132 Ausnahmefehler 209 Außerbetriebnahme 16 Aussprung 104, 117 Auswahl 99, 120 auto 274 B Basisklasse 187 Batchdatei 90 Bedienung 137 Bedingungsoperator 61 Bemerkung 132 Betrieb 16, 17 Bezeichnung 136 Bibliotheksfunktionen 83 Bildpunkt 200 binäre Operatoren 55 Blöcke 64 bool 277 Boole 258 break 66, 74, 109, 274 C call by reference 85 call by value 83 case 274 case-sensitiv 43 Cast 194 catch 277 char 44, 54, 274 class 277 Codierung 17, 21 const 274 const_cast 277 Container-Klasse 192 continue 72, 274 Copy-and-paste 76 D Datentyp 42 Datentypen und ihre Wertebereiche 272 Debugger 134 default 109, 274 Default-Werte 214 Definition der Funktion 79 Dekrementierung 57 delete 277 Dereferenzierung 87, 89 Designfehler 26 Deskriptoren 137 destruktives Schreiben 95 Destruktor 182 Detailkonzept 19, 21 deterministische Verfahren 140 Differenzialrechnung 246 Digitalschaltung 259 Digitaltechnik 258 DIN DIN Division 56 do 274

11 284 Index do while 71 Dokumentation 99, 119, 135, 182 double 45, 47, 274 Dualzahlen 261 dynamic_cast 277 E Effektivwertberechnungen 244 eindimensionale Felder 47 einfache Abfrage 64 Eingabesymbol 132 Elemente eines Feldes 50 Elementverweis-Operator 193 else 274 else if 65 Endlosschleife 69, 110, 115 EN-ISO Entität 177, 178 Entwurf 17, 18, 21 enum 274 Erweiterte Schlüsselwörter C euklidischer Algorithmus 143 EVA-Prinzip 144 Exception 209 Exemplar 178 explicit 277 explizite Typumwandlungen 194 extern 274, 277 externe Operation 180 Extremstellen 246 F Fakultätsberechnung 140 false 277 Farbcodierung 217 fclose() 97 Fehler 26 Fehlerbehandlung 137 Fehlerquadratsumme 250 Feld 47, 48, 49 fflush() 98 fgetc() 95 fgets() 96 FILE 94 Fließkommazahl 45 float 45, 50, 275 Flussdiagramm 131, 134 Font 211 fopen() 95 for 67, 275 formatierte Ausgabe 93 formatierte Eingabe 92 Formelwerk 144, 146 Fourier-Analyse 219 Fourierkoeffizient 219 fprintf() 96 fputc() 95 fputs() 96 fread() 96 friend 277 fscanf() 96 Funktion 75 Funktionsaufruf 104, 116, 117, 205 Funktionsgraph 210 Funktionskopf 76, 77 Funktionsrumpf 76, 78 fußgesteuerte Schleife 71, 110, 115, 116 fwrite() 96 G ganzzahlige Variablen 44 Geheimnisprinzip 178 Gerätebedarf 137 get-methode 182 Gleichheit 58 goto 275 Graphical User Interface (GUI) 192 Grenzstelle 132 Grobkonzept 19 größer 58 größer gleich 59 GUI 30, 176, 192 H Hauptprojektdatei 81 Header-Datei 81, 279 I if 275 if else 64 Implementierung 133 Implementierungsaufwand 76 implizite Typumwandlung 194 Include 279 Indizierungsoperator 61 Initialisierung 68 Inkludierung 82 Inkrementierung 57 Inkrementverfahren 223

12 Index 285 inline 277 Instanz 178, 192 int 44, 45, 47, 48, 275 IntelliSense 195, 196 Intervallhalbierung 223 Iteration 67, 110, 131 K Kapselung 177, 182 Kennlinie 212 Kennlinienfeld 212 Klammerungsoperator 62 Klasse 177, 178, 246 Klassenbeschreibung 179 Klassendiagramm 179 Klassenhierarchie 187 Klassenoperation 180 kleiner 58 kleiner gleich 58 kombinierte Zuweisung 56 Kommentar 42 Komponente 28, 187 Komposition 187 Konstante 43, 47, 48, 54 Konstruktor 180, 182 Kontrollstruktur 64 Koordinatentransformation 200 kopfgesteuerte Schleife 70, 114, 116 L Leibniz 261 logischer Fehler 134 logisches NICHT 59 logisches ODER 60 logisches UND 59 long 44, 45, 93, 275 long int 44 M malloc() 156 mehrdimensionale Felder 48 Mehrfachabfrage 65 Mehrfachauswahl 275 Message-Box 209 Methode 178, 179, 211, 214 Methode überladen 180 mode 95 Modellbildung 176 Modul 76 Modulo-Operator 56 Multiplikation 55 mutable 277 N nachprüfende Schleife 115 namespace 277 Nassi-Shneidermann 103, 133 new 277 Newton-Verfahren 229 nicht-abweisende Schleife 115 Nullstellenbestimmung 222 numerische Integration 231 Nutzungsvereinbarungen 137 O Obersumme 233 Objekt 177, 178, 208 Objektoperation 180 objektorientierte Programmierung (OOP) 99, 132, 176 OOP 98 Operation 179 Operator 55, 277 Ordinalwert 46, 47 Overloading 180 P Paradigma 40, 99 Parameterübergabe 83 Planung 17 Pointer 88 Postfix 57 Potenzfunktion 108 pow() 108 Präfix 57 Präprozessoranweisung 82 printf() 92, 112 Priorität 63 private 179, 182, 188, 277 Problemanalyse 99, 100, 101, 144, 148 Problemstellung 99, 148 Programm 148 Programmablauf 135, 136, 194 Programmablaufplan 131 Programmaufbau 136 Programmaufruf 104 Programmbedarf 137 Programmerstellung 99, 133, 134

13 286 Index Programmierparadigma 99 Programmiersprache 137 Programmlauf 99, 123, 135, 148 Programmtest 148, 156 Projektmanagement 15, 16 Projektverwaltung 15 protected 179, 183, 277 Protokoll einer Klasse 180 Prototyp 79 Prozeduren 76, 99 public 179, 182, 188, 278 Q Qualitätsmanagement 138, 139 Qualitätssicherung 15, 139 R Realisierung 18, 19, 21 Rechteckfunktion 221 Referenz 85, 87 register 275 regula falsi 227 Reinitialisierung 68 reinterpret_cast 278 Rekursion 90 return 275 Riemannsche Unter- und Obersummen 232 Rundungsfehler 46 S scanf() 92, 114 Schaltnetz 259 Schleifen 99, 104, 110, 126, 130, 165 Schleifenabbruch 72, 74 Schleifenbedingung 70 Schleifenbegrenzungssymbol 133 Schleifenkopf 70 Schleifenrumpf 70, 71 Schleifensteuerungsvariable 69 Schleifenumwandlung 75 Schlüsselwörter ANSI C 274 Schnittstelle 136, 180 Schriftart 211 Schrittweitenwert 210 Screenkoordinaten 199 Sequenz 99, 104, 116, 121 set-methode 182 short 44, 45, 93, 275 short int 44, 45, 259 signed 44, 45, 275, 276 Signifikanz 46 Simpsonsche Regel 239 sizeof 275 Skalierung 211 Softwareengineering 14 Softwarelebenszyklus 16 SolidBrush 211 Spannungsteiler 212 Spannungsteilerkennlinie 212 Spannungsteilerwiderstand 212 Speicherbedarf 137 Speicherberechnungsoperator 61 Spezifikation 17 sprachbedingte Fehler 26 sqrt() 108, 238 Standardeingabe 71 Standardfunktionen 279 Stapelverarbeitungsdatei 90 Startbedingung 69 Startwertzuweisung 51 static 275 static_cast 278 stdin 71 stdio.h 94 Stilllegung 17 STL 192, 193 Stream 94 string 167, 193 String 192 struct 275 Struktogramm 103, 131, 148 Struktur 94, 179, 251 strukturierte Programmierung 12, 99 Subtraktion 55 switch 275 switch-case 66 syntaktischer Fehler 134 Syntax 42, 51 Systemeinführung 20 Systemtests 19 T Tagesbelastungskurve 168 template 278 Template-Klasse 192 Test 16, 17, 99, 135, 137 Test des Programms 99 TextBox 193, 243 Textstrom 94 this 278

14 Index 287 throw 278 Top-down-Verfahren 103 Trapezregel 235 true 278 try 278 try-catch 193 typecast 60 Typecasting 45 typedef 276 typeid 278 typename 278 Typkonvertierung 194 Typmodifizierer 45 Typumwandlung 194, 212 Typumwandlungsoperator 60 U Übergangsstelle 132 überladene Methode 180, 196 UML 179, 183 unäre Operatoren 55 Ungleichheit 58 union 276 unsigned 44, 45, 93 Untersumme 232 using 278 V Variable 42, 43, 53 Vererbung 187, 197 Vergleichsoperatoren 57 Verhalten einer Klasse 178 Verschachtelung 104, 107, 121 Verzweigung 99, 104, 108, 109 Verzweigungssymbol 133 virtual 278 Visual C void 77, 276 volatile 276 Volladdierer 264 vorprüfende Schleife 114 Vorstudie 18 Vorzeichenoperator 55 W Wahrheitstabelle 263, 264, 270 Wartbarkeit 76 wchar_t 278 Weltkoordinaten 199 Wendestellen 246 while 70, 276 Whitespace 93 Widerstandsreihe 214 Wiederanlaufverfahren 137 Wiederholung 67, 99, 112 Wiederverwendbarkeit 76 Z zählergesteuerte Schleife 67, 70, 110, 126 Zeichen 46 Zeiger 87 Zuweisung 56 Zwei-Punkte-Form 203