Projektverwaltung Problem Lösung: Modulare Programmierung

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1 Projektverwaltung Problem Der Sourcecode ür ein Programm wird immer länger und unübersichtlicher Eine Funktion, die in einem alten Projekt verwendet wurde, soll auch in einem neuen Projekt verwendet werden Es soll Sourcecode aus einer Sotware-Bibliothek verwendet werden Lösung: Modulare Programmierung Übersetzung (Compilierung) des Sourcecodes in separaten unktionellen Einheiten, die anschließend durch den Linker zu einer ausührbaren Datei zusammengesetzt werden

2 Deklaration und Deinition einer Funktion // Deklaration der Funktion summe double summe (double,double); int main () { double a,b,c; a.; b.; c summe (a,b); } // Deinition der Funktion summe double summe (double, double y) { return y; } DeklarationDeinition

3 Separate Übersetzung von Sourcecode // Hauptprogramm // RechnenModular.cpp #include <iostream> #include <conio.h> #include Calc.h int main () { double a,b,c,d; a.; b.; c summe (a,b); d produkt (a,b); cout << c << \t <<d; return ; } // Eterne Datei Calc.cpp // Deinition der Funktionen // summe und produkt #include Calc.h double summe (double, double y) { return y; } double produkt (double, double y) { return *y; } // Headerdatei Calc.h // Deklaration der Funktionen // summe und produkt double summe (double, double); double produkt (double, double); RechnenModular

4 Separate Übersetzung von Sourcecode Funktionen, Datentypen und Klassen können in separaten Dateien deiniert werden (Name.cpp) Die Schnittstelle der Funktionen, die in einer eternen Datei deiniert werden, muss in der Headerdatei (Name.h) deklariert werden Eterne Dateien (Name.cpp) werden durch die Präprozessor- Anweisung #include Name.h eingebunden Neue Dateien werden durch den Beehl Projekt Neues Element hinzuügen Cpp-Datei oder Projekt Neues Element hinzuügen Header-Datei erstellt. Übersicht über die Dateien, die zum Projekt gehören: Projektmappeneplorer

5 Projektverwaltung: Verwendung von Sotwarebibliotheken Dateien, die den Sourcecode enthalten (.cpp und.h), werden in das Projekt-Verzeichnis kopiert Hinzuügen von Dateien zum Projekt Projekt Vorhandenes Element hinzuügen Enternen von Dateien aus dem Projekt Projektmappeneplorer löschen

6 Verwendung von Namensbereichen // Hauptprogramm // RechnenModular.cpp #include <iostream> #include <conio.h> #include Calc.h int main () { double a,b,c,d; a.; b.; c Rechnen::summe (a,b); d Rechnen::produkt (a,b); cout << c << \t <<d; return ; } // Eterne Datei Calc.cpp // Deinition der Funktionen // summe und produkt #include Calc.h double Rechnen::summe (double, double y) { return y; } double Rechnen::produkt (double, double y) { return *y; } // Headerdatei Calc.h // Deklaration der Funktionen summe und produkt // im Namensbereich Rechnen namespace Rechnen { double summe (double, double); double produkt (double, double); }

7 Kontrollstrukturen: while-schleie Synta: while (Bedingung) {Block} Synta: do {Block} while (Bedingung); Bedingung alse Block true Block Bedingung alse true

8 Beispiel: while - Schleie int k; cout << "Bitte eine natuerliche Zahl eingeben "; cin >> k; int Fakultaet ; // Iterative Berechnung der Fakultaet int count ; while (count < k) { Fakultaet Fakultaet * count; count ; } cout << "Fakultaet von " << k << " " << Fakultaet; While

9 Beispiel: do while - Schleie int n; do { cout << "Bitte eine natuerliche Zahl eingeben "; cin >> n; i (n < ) cout << "Das ist keine natuerliche Zahl!" << endl; } while (n < ); cout << "Es wurde " << n << " eingegeben."; DoWhile

10 Kontrollstrukturen: switch case switch (Ausdruck) Synta: switch (Ausdruck) { case Konstante : Block; [break;] case Konstante : Block; [break;] Ausdruck Konstante alse Ausdruck Konstante true true Block true break? alse Block [deault : DeaultBlock;] alse break? true } alse DeaultBlock

11 Beispiel switch case - Struktur char tet []; int note ; switch (note) { case : tet "sehr gut"; break; case : tet "gut"; break; case 6: tet "ungenügend"; break; deault: tet "kann nicht sein"; } cout << tet; SwitchCase

12 Kontrollstrukturen: Bedingte Zuweisung Synta: Variable (Bedingung)? Ausdruck : Ausdruck; Bedingung alse true Variable Ausdruck Variable Ausdruck Gleichbedeutend mit: i (Bedingung) Variable Ausdruck else Variable Ausdruck;

13 Beispiel: Bedingte Zuweisung // lieert wurzel ( ) double ; cin >> ; double y; y (>)? sqrt () : sqrt (-); cout << y; BedingteZuweisung

14 Numerische Integration Trapezregel: Die Funktion wird im Intervall [, ] durch ein Polynom ersten Grades (Gerade) approimiert () ( ) ( ) Δ Δ O d ( ) ( ) Δ

15 Numerische Integration Simpson-Regel: Die Funktion wird durch ein Polynom -ten Grades approimiert, das durch die Punkte ( ), ( ) und ( ) verläut () ( ) ( ) ( ) ( ) / Δ Δ ( ) ( ) Δ Δ (4) 5 4 O d

16 Erweiterte Trapezregel Erweiterte Trapezregel: Unterteilen des Intervalls [a,b] in N gleich große Teilintervalle Anwenden der Trapezregel zur Bestimmung des Integrals über die Teilintervalle Summierung aller Flächen zur Gesamtläche () N b a Δ N i Δ i a b a b N ( ) d Δ... N ( ) N O N

17 Entsprechend: Erweiterte Simpson-Regel ( ) Δ N O d N N N N i N a b b a i N Δ Δ

18 Romberg-Integration Idee: Unterteilung des Intervalls [a,b] in N Teilintervalle der Größe Δ (ba)/n Berechnung des Integrals Trap mit der erweiterten Trapez-Regel Verdopplung der Anzahl der Intervalle: N i *N i, Δ i Δ i / Berechnung des Integrals mit der erweiterten Trapez-Regel ür i є..i Ma Achtung: Δ i sollte nicht beliebig klein werden, da sonst die Rundungsehler zu stark zu Buche schlagen (siehe Beispiel: Berechnung einer Ableitung) Etrapolieren des Integrals mit der Lagrange-Formel ür Δ (Richardson-Approimation)

19 Romberg-Integration Beispiel: d, i Ma Trap(Δ) Δ

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