C/C++ Programmierung

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1 Kurs C/C++ Programmierung WS 2008 / 2009 C Programmierung: 7 Termine: C++ Programmierung: 7 Termine: Dipl.Inform. R. Spurk Arbeitsgruppe Programmierung FR. 6.2 Informatik R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 1 / 23

2 Einheit Einführung in den Kurs Für welche Teilnehmer?, Kurs-Organisation; Übungs-Organisation; Prüfungsbedingungen Kurs C/C++ Programmierung, WS 2008/2009 Dipl.Inform. R. Spurk Arbeitsgruppe Programmierung FR 6.2 Informatik R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 2 / 23

3 Weitverbreitete Programmiersprachen: C und C++ Weitverbreitete Programmiersprachen: C und C++ (1) Programmiersprache C C ist eine imperative Programmiersprache entworfen und implementiert in den 70er Jahren als eine Art Super-Assembler für die portable Implementierung des Unix-Betriebssystems; eine Hoch-Sprache: z.b. unterstützt wird strukturiertes Programmieren ( goto loses Programmieren); eine Maschinen-nahe Sprache: Programmierer kann festlegen, z.b. Speicheradressen sind explizite Programmelemente (Instanz eines Pointer-Typs) in mehreren Iterationen wurde C bisher standardisiert: C89, C90, C99 Compiler für die Sprache C gibt es auf und für fast jedes System, der bekannteste: gcc-compiler aus der GNU Compiler Collection ; z.b. C Compiler ist sogar per Standard Werkzeug eines jeden Unix-Systems; aber auch außerhalb der Unix-Welt verbreitet, z.b. von Microsoft vertrieben; R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 3 / 23

4 Weitverbreitete Programmiersprachen: C und C++ Weitverbreitete Programmiersprachen: C und C++ (2) Programmiersprache C++ C++ ist eine Weiterentwicklung von C C++ wurde entworfen mit dem Ziel: Objekt-orientiertes Programmieren unterstützen; ein strengeres Typkonzept für selbst definierte Datentypen einführen (für Klassen) und zwar: zusätzlich zum klassischen imperativen Programmierstil! Die Standards von C++ versuchen, dass (der nicht Objekt-orientierte Anteil von) C++ möglichst nahe an C herankommt; aber: 100%ige Verträglichkeit ist nicht ihr Ziel: C++ strebt eine höhere Typsicherheit an als C. R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 4 / 23

5 An wen richtet sich dieser C/C++ Kurs? An wen richtet sich dieser C/C++-Kurs? (1) Nachfolge-Veranstaltung der Vorlesung Programmierung 2/SS2008 konzipiert, allerdings in Kurs-Form. gegen Ende der Vorlesung in sehr gestraffter Form, vergleichend zu Java-Konzepten/-Sprachelementen behandelt; Der imperative und systemnahe Charakter, insbesondere der Programmiersprache C, blieb zugunsten objektorientierter, anwendungsnaher Sichten im Hintergrund. zeitlich nicht möglich, die C/C++-Programmierung durch komplexere Übungsaufgaben und intensiver einzuüben. interessierten Prog2-Teilnehmern ermöglichen, ihre bisherigen Kenntnisse und Programmierfertigkeiten in der C bzw. der C++ Programmiersprache auf eine breitere Basis zu stellen ( und üben, üben,... ) Und weitere Vertiefung: Advanced C Vorlesung! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 5 / 23

6 An wen richtet sich dieser C/C++ Kurs? An wen richtet sich dieser C/C++-Kurs? (2) Locker formuliert: Programmieren ist die Tätigkeit, dem Computer in Form einer (Programmier-) Sprache zu sagen, was er zu tun hat. Hierzu gibt es verschiedene Formen: z.b. Logik-Programm (z.b. in Prolog) oder funktionales Programm (z.b. in ML) indirekte Mitteilungsform: Rechner soll einen logischen Ausdruck auf Erfüllbarkeit hin überprüfen; Assembler-Programm (für eine Von-Neumann Architektur): Mitteilungs-Form: direkte Befehle (Instruktionen) für den Prozessor wohl die extremste Form von imperativer Programmierung! C-Programm: imperativ; auf höherem Niveau ausgedrückt: z.b. statt Instruktionen Anweisungen Folge von Anweisungen, Schleife mit einer Folge von Anweisungen,... Imperatives Programmieren dem Java-Programmierer bekannt: in jedem Methoden-Rumpf (wenn man die Objekte mal außen vor läßt!) R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 6 / 23

7 An wen richtet sich dieser C/C++ Kurs? An wen richtet sich dieser C/C++-Kurs nicht? (3) kein Kurs für Teilnehmer, die nicht wissen, was imperative Programmierung ist! erst recht kein Kurs für Programmieranfänger (... zuerst die Vorlesungen Programmierung 1 und Programmierung 2 besuchen! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 7 / 23

8 An wen richtet sich dieser C/C++ Kurs? Überblick über die Themen des C-Anteils des Kurses (1) Geschichte von C, Standards von C, Eigenschaften von C Programmierwerkzeuge, Präprozessor, Compiler,... Lexialische Elemente, u.a. Schlüsselwörter; elementare Datentypen (char, int,... ) Variablen, Konstante, Operatoren und Ausdrücke; einfache E/A; Einführung in Zeiger und 1-dimensionale Arrays; Kontrollstrukturen, Blöcke, Funktionen; Programmstruktur; Speicherklassen Zeiger und mehrdim. Arrays; dynamische Datenstrukturen u. dynamische Speicherverwaltung; Bibliotheken (E/A,... ); Internationalisierung/Lokalisierung; Strukturen, Unionen, Bitfelder; Übergang zu C++: von C-Strukturen zu C++ Klassen Einführung in C++ und was verbleibt von C?... R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 8 / 23

9 An wen richtet sich dieser C/C++ Kurs? Überblick über die Themen des C-Anteils des Kurses (2) Nur 7 Termine: bei den genannten Themen: nur Grundlagen!... aber diese sollen tiefgehend eingeübt werden! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 9 / 23

10 Rund um die Übungen... Übungsbetrieb Betreuer: N.N. Übungsstunde: mittwochs, Uhr (s.t.) am Rechner! im CIP-Raum 104 (E13) R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 10 / 23

11 Rund um die Übungen... Übungsblätter (1) Übungsblätter erscheinen in der Regel alle 8 Tage ( 8 Tage Bearbeitungszeit); (bis montags Uhr im Netz verfügbar) Ergebnisse der Übungsbearbeitungen per an Dozent und Tutor/Betreuer (Bearbeitungszeit: 8 Tage; also montags zusenden!) das letzte Übungsblatt aus der Reihe C-Programmierung wird umfangreicher Abgabe erst im Februar 09! (vorausgesetzt: die Klausur findet wie vorgesehen im März 09 statt!) R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 11 / 23

12 Rund um die Übungen... Übungsblätter (2) Aufgabengestaltung pro Übungsblatt: verpflichtende (obligatorische) Aufgaben sogen. O-Aufgaben: sie werden überprüft und im festgelegten Rahmen für die 2 CPs bewertet; ( bearbeitbar in der Zeit 90 Min (Übung) (zuhause)) optionale, zusätzliche Aufgaben, die sogen. Z-Aufgaben: sie werden bei Bedarf besprochen, gehen aber nicht in die Bewertung ein! bieten zusätzliche Übungsgelegenheiten: (regelmäßiges) Üben macht den Meister! In der Übungsstunde werden sowohl Fragen zum aktuellen Übungblatt beantwortet als auch die Ergebnisse der zuletzt abgesendeten Übungsbearbeitungen besprochen R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 12 / 23

13 Rund um die Übungen... Übungsbetrieb (1) Der Übungsbetrieb findet im CIP-Raum 104 auf GNU/Linux-Systemen statt! 1 Die GNU Compiler Collection (gcc) wird eingesetzt, um C- bzw. C++ Quellcode zu übersetzen und ausführbare Objektdateien zu erzeugen! 2 C/C++ Programme: mit Unix/Linux-Editor erstellen! 3 ein Linux-Desktop z.b. KDE, Gnome,... muss bedient werden! Zu Hause: Vorbereitung der Übungsstunde; Bearbeitung des Übungsblatts: jeder verfügbare C/C++ Compiler kann verwendet werden! z.b. Teilnehmer, die nur auf Windows-Plattform arbeiten: vermutlich: Microsoft Visual C++, Express Editon 2008, IDE. z.b. Teilnehmer, die auf GNU/Linux nur mit Desktop-Anwendungen arbeiten: vermutlich: Eclipse-CDT IDE (CDT = C/C++ Development Tools). R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 13 / 23

14 Rund um die Übungen... Übungsbetrieb (2) Für beide Nutzer-Typen sinnvoll: Werkzeuge der GNU Compiler Collection (gcc) einsetzen hinter die Kulissen schauen, denn nicht immer sind IDEs verfügbar! nutze die Gelegenheit, die Handhabung der einzelnen Werkzeuge kennezulernen und einzuüben! in Übungsstunde (im CIP-Raum): bei IDEs nur begrenzte Hilfestellung! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 14 / 23

15 Rund um die Übungen... Übungsbetrieb (3) Hinweis: C- bzw. C++ Programme mit einem Editor zu erstellen und diese mit dem gcc unter einem GNU/Linux-System zu übersetzen kann rasch auf einem Desktop-GNU/Linux-System (im CIP-Raum) erlernt werden! Abhilfe (Alternativen): Installation einer Minimalen GNU-Umgebung unter Windows : MinGW ( Minimalist GNU for Windows ; Installation einer komfortablen GNU/Linux-ähnlichen Umgebung unter Windows: Cygwin (GNU + Cygnus + Windows): R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 15 / 23

16 Informationen (Kursfolien,... ), Arbeitsunterlagen (Übungsblätter, Manuals,... ) Kursfolien, Übungsblätter Die erste Anlaufstelle: die Webseite des Kurses: +_Kurs_WS0809.de.html Im Laufe des Semesters werden aber mehr u.mehr Dokumente über Clix! Hinweis: Wird anfangs nur minimal/rudimentär benutzt R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 16 / 23

17 Für 2 CPs zu erbringende Prüfungsleistungen Für 2 CPs zu erbringende Prüfungsleistungen (1) Übungsteilnahme, Bearbeitung von Übungsaufgaben nur die O-Aufgaben der Übungsblätter werden berücksichtigt; 50% der Summe der O-Aufgaben aller Übungsblätter müssen erfolgreich bearbeitet werden; regelmäßiges Bearbeiten wird aber empfohlen! es besteht keine Pflicht, an jeder Übungsstunde oder jeder Kursstunde teilzunehmen; Tests, Klausur keine regelmäßigen Tests zum Kurs-Stoff ( stattdessen: Überprüfen der Übungsbearbeitungen. 1 Klausur: März 2009! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 17 / 23

18 Für 2 CPs zu erbringende Prüfungsleistungen Prüfungsleistungen für 2 Credit-Points (2) Teilnehmer ist selbst dafür verantwortlich, sich rechtzeitig in HIS- POS anzumelden! Die HISPOS-An/Abmeldungen zu diesem Kurs sind von der Clix-An/Abmeldung unabhängig! Die Kurs-An/Abmeldungen unter Clix dienen nur der Kurs-Organisation! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 18 / 23

19 Literatur, Web-Referenzen Literatur, Web-Referenzen (1) Programmiersprache C Wikipedia (DE): C (Programmiersprache) clc-wiki der comp.lang.c Newsgroup: Alles rund um die Programmiersprache C, insbes. auch um die verschiedenen Standards (engl.) M. Dausmann, U. Bröckel, J.Goll: C als erste Programmiersprache, 6. Auflage, 2008, Teubner-Verlag sehr detailliert, auch für Einsteiger in C geeignet, in der Informatik-Bibliothek vorhanden. Wiki-Buch: C-Programmierung Jürgen Wolf: C von A bis Z, Online-/OpenBook, Galileo-Press, 2., aktualisierte und erweiterte Auflage 2006 R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 19 / 23

20 Literatur, Web-Referenzen Literatur, Web-Referenzen (2) Standards von C Wikipedia (DE): Varianten der Programmiersprache C (Überblick!) Rund um die C-Standards (engl.) R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 20 / 23

21 Literatur, Web-Referenzen Literatur, Web-Referenzen (3) Programmiersprache C++ (mehr im 2ten Kurs-Teil!) Wikipedia (DE): C++ Wiki-Buch: C++-Programmierung Bjarne Stroustrup: Die C++-Programmiersprache, Addison-Wesley, 2000, ISBN X, das Standardwerk zu C++; (in der Informatik-Bibliothek vorhanden!). Standards von C++ (mehr im 2ten Kurs-Teil!) Web-Seite des Komitees für die C++ Standards R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 21 / 23

22 Literatur, Web-Referenzen Literatur, Web-Referenzen (4) Lose Werkzeugsammlung zur C und/oder C++ Programmierung, z.b. GNU Compiler Collection (gcc) der Free Software Foundation (FSF) (beinhaltet g++, den GNU C++ Compiler; Posix-Name des C Compilers: cc) Restliche Werkzeuge zur Programmerstellung z.b. ( alle aus dem Verzeichnis Software Development des Free Software Directory der FSF ( C-Präprozessor (cpp; im gcc enthalten): Vorverarbeitung von Quellcode. Binder (engl. Linker) (Name: ld):... fügt (relokierbare) Objektdateien zum (relokierbaren) Gesamtprogramm. Make:... zur automatischen Generierung von Programmen Autoconf:... produziert Shell-Skripte, welche Quellcodes automatisch abhängig von der aktuellen Systemumgebung konfigurieren.... bei vielen Linux-Distributionen: gcc über Softwarepaket-Manager installierbar; Cygwin ( bietet diese GNU-Werkzeuge für Windows-Systeme an! R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 22 / 23

23 Literatur, Web-Referenzen Literatur, Web-Referenzen (5) Integrierte Entwicklungsumgebungen für C/C++ (kostenlos nutzbar) z.b. CDT - Eclipse C/C++ Development Tooling, Eclipse Foundation Hinweis: Enthält keine Compiler-bezogenen Werkzeuge Werkzeuge wie z.b. Compiler, Linker und Build-Tools (z.b. make,... ) müssen auf dem System schon installiert sein! z.b. die GNU Compiler Collection auf einem GNU/Linux oder auf Windows-Systemen (cygwin) Microsoft: Visual C , Express Edition, (Achtung: kostenlos für persönliche Nutzung, aber keine freie Software (im Sinne der FSF)!!) R. Spurk (Informatik) Einführung in den Kurs WS08/09 23 / 23