C++-Entwicklung mit Linux

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1 C++-Entwicklung mit Linux Eine Einführung in die Sprache und die wichtigsten Werkzeuge von GCC und XEmacs bis Eclipse Thomas Wieland [Druckvorlage vom 10. August 2004]

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3 xiii Inhaltsverzeichnis 1 Programmieren unter Linux Das Unix-Betriebssystem Die Unix-Familie Besondere Eigenschaften von Unix Die Werkzeug-Philosophie Linux Kommerzielle und freie Software Das GNU-Projekt Die GNU General Public License Andere Open-Source-Ansätze Vorteile von Open Source Motivation für Open Source Fazit Programmentwicklung in Unix Wichtige Begriffe Systemdateien zur Entwicklung Übungsfragen Grundlagen der objektorientierten Programmierung in C Grundideen Beherrschung der Komplexität Rückblick auf strukturiertes Programmieren Objekte Klassen Methoden und Prozessabstraktion Datenabstraktion Zusammenfassung Übungsaufgaben Die C++-Programmiersprache Historisches

4 xiv Inhaltsverzeichnis C++ und C C++ und Linux Das erste C++-Programm Datentypen und Typumwandlung Operatoren Ausdrücke Zusammenfassung Übungsaufgaben Umgang mit dem GNU-C++-Compiler Installation Aufruf und Optionen Name für die ausführbare Datei Debug-Informationen Fehler und Warnungen Kompilierung zur Objektdatei Pfade zu Header-Dateien Vorkompilierte Header-Dateien Bibliotheken Optimierung Info-Seiten und Texteditoren Zusammenfassung Übungsaufgaben Klassen und Objekte Klassendeklaration und -definition Objekte von Klassen Zugriffsbeschränkungen Freunde Zusammenfassung Übungsaufgaben Namensräume Definition Zugriff auf Bezeichner in Namensräumen Zusammenfassung mehrerer Namensräume Verschachtelte Namensräume Zusammenfassung Übungsaufgaben Funktionen und Methoden Funktionen in C Der Prototyp Überladen von Funktionen Überladen von main()

5 Inhaltsverzeichnis xv Vorgabewerte für Parameter Referenzen und Parameterübergabe Zugriffsroutinen Inline-Funktionen Zusammenfassung Übungsaufgaben Konstruktoren und Destruktoren Überblick über Konstruktoren Standardkonstruktor Allgemeine Konstruktoren Initialisierung mit Listen Kopierkonstruktor Typumwandlungskonstruktor Destruktoren Beispiel: Benutzerinformationen Zusammenfassung Übungsaufgaben Vererbung und Polymorphismus Basisklassen und abgeleitete Klassen Vererbung in C Erzeugung von Unterklassenobjekten Zugriffsbeschränkungen Mehrfachvererbung Polymorphismus Rein virtuelle Funktionen und abstrakte Klassen Zusammenfassung Übungsaufgaben Programmieren mit C Basiselemente Bedingungen Mehrfache Auswahl Schleifen Zusammenfassung Übungsaufgaben Dateien und Ströme Standardein- und -ausgabe Ein- und Ausgabe mit Dateien Positionierung des Dateizeigers Ausgabeformatierung Beispiel: Umrechnung Dollar Euro

6 xvi Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung Übungsaufgaben Felder, Zeiger und dynamische Speicherverwaltung Felder (Arrays) Zeichenketten Zeiger Dynamische Speicherverwaltung Konstruktoren und Destruktoren Beispiel: Verkettete Listen Zusammenfassung Übungsaufgaben Die C-Bibliothek Umfang der C-Bibliothek Das man-kommando Mathematische Standardfunktionen (cmath) Numerische Limits (climits und cfloat) Auswertung von Fehlern bei Bibliotheksfunktionen (cerrno) Behandlung von Signalen (csignal) Allgemeine Utilities (cstdlib) Ein- und Ausgabefunktionen (cstdio) Zugriff auf und Manipulation von char-strings (cstring) Zusammenfassung Übungsaufgaben Eigene Bibliotheken Statische Bibliotheken Beispiel: Zugriff auf Verzeichnisse Dynamische Bibliotheken (shared libraries) Zusammenfassung Übungsaufgaben Tipps und Konventionen Namenskonventionen Projektorganisation Programmierstil Sicheres Programmieren C++-Programmierstil Zusammenfassung

7 Inhaltsverzeichnis xvii 4 Fortgeschrittenes C Templates Funktionstemplates Organisation des Quelltextes Klassentemplates Zusammenfassung Übungsaufgaben Die STL: die Containerklassen der C++-Standardbibliothek Namenskonventionen Strings Container Iteratoren Algorithmen Zusammenfassung Übungsaufgaben Operatoren zur Typumwandlung Der static_cast-operator Der dynamic_cast-operator Der const_cast-operator Der reinterpret_cast-operator Zusammenfassung Übungsaufgaben Überladen von Operatoren Operatorfunktionen und -methoden Arten von Operatoren Der Indexoperator Der Inkrementoperator Der Zuweisungsoperator Vergleiche und mathematische Operatoren Operatoren als Freunde Ein- und Ausgabeoperator Typumwandlungsoperator Allgemeine Prinzipien Zusammenfassung Übungsaufgaben Ausnahmebehandlung (Exceptions) Behandlung von Fehlersituationen Exception Handling Allgemeine Syntax Auffangen der Ausnahmen

8 xviii Inhaltsverzeichnis Beispiel: Vektor Exceptions und die Standardbibliothek Tipps und Hinweise Zusammenfassung Übungsaufgaben Editoren für die Programmierung vi improved Starten und Beenden Die Bearbeitungsmodi Bewegen des Cursors Text schreiben und löschen Suchen und Ersetzen Speichern und Laden Kopieren und Verschieben Weitere Befehle Zusammenfassung Der XEmacs-Editor Grundlegende Befehle Suchen und Ersetzen Ausschneiden, Kopieren und Einfügen Modi Fazit Weitere Editoren Werkzeuge für die Softwareentwicklung Steuerung der Übersetzung mit Make-Dateien Aufbau von Makefiles Arbeiten mit make Makros Eingebaute Regeln make für Fortgeschrittene Zusammenfassung Fehlersuche mit dem Debugger Theoretische Fehlerquellen Statusausgaben im Code Ein fehlerhaftes Programm Fehlersuche mit gdb Fehlervermeidung durch die Überprüfung von Vorbedingungen

9 Inhaltsverzeichnis xix Zusammenfassung Versionskontrolle mit CVS Versionskontrolle mit Linux Vorgehensweise Versionsverwaltung mit CVS Zusammenfassung Integrierte Entwicklungsumgebungen XEmacs als IDE Der Editor Start des Compilers Start des Programms und des Debuggers Versionsverwaltung mit XEmacs Dateivergleich mit Ediff Zusammenfassung KDevelop Überblick Die KDevelop-Entwicklungsumgebung Mit Konsolenanwendungen arbeiten KDE-Anwendungen mit KDevelop entwickeln Zusammenfassung Übungsaufgaben Eclipse Die Idee von Eclipse Die Eclipse-Plattform unter der Haube Eclipse als IDE Ein Beispielprogramm Anbindung von CVS Zusammenfassung Literaturverzeichnis Index

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