Übung Die Arbeitsumgebung im WS-Labor

Transkript

1 Übung Die Arbeitsumgebung im WS-Labor Überblick 1 Einrichten des Desktop Prinzipielle Überlegungen Erstellen eines neuen Verzeichnis für die C-Programmierung Der Editor Die UNIX-Shell C-Shell Skript zum Starten des Editors und einer UNIX-Shell Eingabe, Übersetzen und Abarbeiten eines C-Programms Eingeben des Quellcode Übersetzen (compilieren) des Quellcodes und Ausführen des Programms... 8 FHTW Berlin, FB1 G. Junghans junghans@fhtw-berlin.de 10/00

2 1 Einrichten des Desktop 1.1 Prinzipielle Überlegungen Bevor Sie mit dem Programmieren beginnen, sollten Sie sich eine Desktop-Oberfläche einrichten, mit der Sie während des ganzen Semesters effektiv arbeiten können. Günstig ist es, wenn die wichtigsten Programme und Verzeichnisse vom Desktop aus aufrufbar sind, -per Doppelklick auf ein entsprechendes Icon oder durch den Start eines Shell-Scriptes. Es gibt mehrere Varianten für eine Arbeitsumgebung, in der man im WS-Labor C-Programme entwickeln kann. Man arbeitet konsequent nur mit UNIX-Werkzeugen, die zum Betriebssystem gehören und verzichtet weitestgehend auf eine grafische Bedienoberfläche. Man nutzt Programme aus der grafischen Bedienoberfläche und kombiniert sie dort, wo es keine Alternativen gibt, mit UNIX-Kommandos Im folgenden wird eine Arbeitsumgebung vorgeschlagen, die grafische und kommandoorientierte Werkzeuge verbindet. Bevor man seinen Desktop einrichtet, sollte man sich darüber im Klaren sein, welche Werkzeuge man benötigt 1. Für die Übungen in diesem Semester sind das Editor zum Erstellen und Überarbeiten von C-Quellcodes C-Compiler zum Übersetzen der Programme Werkzeuge zur Dateiverwaltung C-Shell zum Starten von Kommandos und selbst entwickelten Programmen Einige Programme müssen häufig aufgerufen werden, andere nur einmal am Anfang einer Übung. Deshalb lohnt es sich, für die Einrichtung der Programmierumgebung etwas Zeit aufzuwenden und die Gestaltung des Desktop so zu planen, daß die Bedienung später möglichst einfach ist. In Abbildung 1 ist ein Bildschirmausschnitt für eine mögliche Gestaltung des Desktop zu sehen. Wie man zu dieser oder einer ähnlichen Konfiguration kommt, wird im Anschluß erklärt. 1 vgl. auch Skript Programmstrukturen in C 1

3 81, ; 6 KH OO, F ] X VF KQH OO HQ = XJ U L II DX I Í EXQJ V Y H U ] H L F KQ L V 7 H [ W HG L W R U + DXS W P HQí M R W 81, ; 6 KH OO Abbildung 1 Beispiel für die Gestaltung des Desktop In Abbildung 1 ist links oben das Hauptmenü Ihrer Workstation zu sehen 2. Rechts daneben befindet sich die Console, ein Fenster, in dem UNIX Fehlermeldungen ausgibt. Die Console ist eine UNIX-Shell, die Sie aber nicht nutzen sollten. Für Ihre Arbeit öffnen Sie deshalb besser eine oder mehrere eigene C-Shells, eine ist links unten zu sehen. Unter der Console ist noch ein Icon mit dem Namen Cuebung zu sehen. Es steht für das Verzeichnis, in dem Sie Ihre C-Programme ablegen könnten. Das Verzeichnis muß im Home- Verzeichnis (oder einem Unterverzeichnis in Ihrem Homeverzeichnis) erstellt werden. Der Name sollte auf den Inhalt des Verzeichnisses (also Übung zur C-Programmierung) schließen lassen. Durch einen Doppelklick mit der Maus kann das Verzeichnis geöffnet werden, um Dateien zu kopieren, zu löschen u.ä. Auf der rechten Seite ist der Texteditor jot zu sehen. Es handelt sich dabei um einen menügeführten, mausbedienbaren Editor, der weiter unten noch etwas genauer erklärt wird. 1.2 Erstellen eines neuen Verzeichnis für die C-Programmierung Verzeichnisse können Sie nur in Ihrem Home-Verzeichnis oder in Unterverzeichnissen zum Home-Verzeichnis erstellen. Wenn Sie dazu die grafische Bedienoberfläche benutzen wollen, wählen Sie im Haupt-Menü (links oben) den Menüeintrag Desktop aus. Es wird ein Untermenü angezeigt, in dem Sie auf den Menüeintrag Home Directory klicken. Auf dem Desktop erscheint ein Fenster ähnlich der Abbildung 2, in dem Dateien und Verzeichnisse in 2 Beachten Sie bitte, dass Ihr Desktop etwas anders aussehen kann. Das ändert nichts daran, dass Sie eine vergleichbare Aufteilung des Desktops vornehmen können. 2

4 Programmierung mit C Ihrem Home-Verzeichnis als Icons anzeigt werden. In der Zeile über den Icons ist der Pfad zu Ihrem Home-Verzeichnis eingetragen. 9 H U ] H L F KQ L V L JH U U EH L W H W DQ Abbildung 2 Home-Verzeichnis Über das Menü Selected (Abbildung 2 links oben) können Sie ein neues Verzeichnis mit dem Menüeintrag New Directory erstellen. Es erscheint dann ein neuer Ordner (Verzeichnis), wie im Bild nebenan dargestellt. Der Curser befindet sich in der Namenszeile des Ordners, der noch empty.dir (leeres Verzeichnis) heißt. Geben Sie dort einen eigenen Namen ein, z.b. Cuebung. Jetzt können Sie den Ordner (das Verzeichnis) mit der linken Maustaste anklicken und bei gedrückter linker Maustaste mit der Maus an einen freien Platz auf dem Desktop ziehen. An der Stelle, an der Sie die Maustaste loslassen, wird der Ordner auf der Oberfläche plaziert, wie der Ordner Cuebung in Abbildung 1. Jetzt können Sie das Verzeichnis mit der Maus durch einen Doppelklick auf den Ordner öffnen und dann Dateien kopieren oder löschen. Zum Löschen steht Ihnen in Ihrem Homeverzeichnis bzw. auf der Oberfläche unten rechts ein Papierkorb (dumpster) zur Verfügung. Sie brauchen die betreffenden Dateien nur auf den Papierkorb zu ziehen. 3

5 Programmierung mit C Das kann man natürlich auch mit UNIX-Kommandos erreichen. Dazu braucht man eine UNIX-Shell, um das Verzeichnis mit den Kommandos cd :HFKVO L mkdir Cuebung 9HU]HLFKQL chmod xxx Cuebung JJI=XJULIIUHFKW +RPHYHU]HLFKQLV DQOHJHQ UQIí WU 6L =XJULIIVUHFKW LQ anzulegen. 1.3 Der Editor Während der Programmentwicklung wird ein Editor zur Eingabe bzw. Bearbeitung des Quelltextes benötigt. Zum Editieren kommen grafische Editoren (z.b. jot) oder alphanumerisch arbeitende Editoren (z.b. vi) in Frage. Arbeitet man über eine Telnet- Verbindung (z.b. von zu Hause oder von Ihrer Praktikumsfirma aus), ist man an einen alphanumerischen Editor gebunden. Bei der Arbeit an den Workstations im WS-Labor können Sie auf einen grafischen Editor zurückgreifen. Da man bei der Entwicklung von Programmen häufig Fehler korrigieren muß (also Programmtexte editieren) ist die Arbeit mit einem grafisch orientierten Editor bequemer. Hinweise zur Bedienung und zum Starten des Editors finden Sie weiter unten. 1.4 Die UNIX-Shell Für das Übersetzen (Compilieren) und das Starten eines Programms benötigen Sie eine UNIX-Shell. Im Haupt-Menü finden Sie unter dem Menüeintrag Desktop den Menüpunkt UNIX Shell. Durch Anklicken dieses Menüpunktes wird ein Fenster mit einer Shell, ähnlich wie in Abbildung 1 (linke Seite untere Hälfte), geöffnet. Auch dieses Fenster können Sie mit der Maus verschieben und in seiner Größe ändern. Einfacher ist es, wenn Sie diese Vorbereitungen (Starten Editor, Starten einer UNIX-Shell) mit Hilfe eines C-Shell-Skriptes automatisieren. 4

6 1.5 C-Shell Skript zum Starten des Editors und einer UNIX-Shell Einige Programme müssen bei jeder Übung gestartet werden. Diese Arbeit kann man automatisieren, wenn man dazu ein kleines Shell-Skript schreibt. Ein Beispiel, das Sie übernehmen können, finden Sie inabbildung 3 Den Texteditor jot starten Abbildung 3 Shell-Skript zum Starten des Editors und einer UNIX-Shell Starten Sie den Texteditor jot (einfach das Kommando jot <enter> eingeben) und übernehmen Sie das Skript aus Abbildung 3. Speichern Sie die Datei unter einem Namen ab, den Sie später zum Aufrufen des Skriptes benutzen wollen, z.b. start. Jetzt können Sie durch Aufruf des Kommandos start eine UNIX-Shell (wird automatisch in der linken unteren Ecke plaziert und hat den Namen C-Programmierung) den Editor jot starten 3. 2 Eingabe, Übersetzen und Abarbeiten eines C-Programms 2.1 Eingeben des Quellcode Der Quellcode wird mit dem Editor jot eingegeben. jot ist menügesteuert und wird mit der Maus bedient. Die Funktionalität ist selbsterklärend, so daß hier nur die wichtigsten Funktionen erwähnt werden sollen. Zuerst muß eine Datei erstellt bzw. geöffnet werden. Wählen Sie dazu im Menü File den Eintrag New File, oder Save As. 3 Vergessen Sie nicht, daß Sie dem Skript start Ausführungsrechte einräumen müssen, es handelt sich ja um ein Programm, genauer ein C-Shell Skript ( chmod 700 start ). 5

7 Bei New File erscheint das in Abbildung 4 dargestellte Eingabefeld. Als Pfad ist Ihr Home-Verzeichnis voreingestellt. Sie müssen also Verzeichnis/ Dateiname eintragen. Wenn Sie Ihren Ordner Cuebung genannt haben und die neue Datei uebung1.c heißen soll, müssen Sie Cuebung/uebung1.c in das Feld eintragen. Das Verzeichnis kann hier nicht gewechselt werden. Mit Save As (speichern als) speichern Sie die noch leere Datei ab, haben aber den Vorteil, daß Sie das Verzeichnis mit der Maus auswählen können und dadurch nur noch den Dateinamen eingeben müssen (siehe Abbildung 4). Bestätigen Sie Ihre Eingabe mit Accept, um den Vorgang abzuschließen. Abbildung 4 New-File über Save As Zum Üben der Eingabe von Quelltext sehen Sie in der folgenden Abbildung ein Programm, das Sie eingeben und compilieren sollen. Wir haben das Programm während der Vorlesung besprochen, Sie finden es auch in den Skripten. 6

8 Abbildung 5 Quelltext Geben Sie den Quelltext ein und speichern Sie die Datei ab. 7

9 - R WI í ) R U W JH VF K U L WW HQH Der Editor jot ist u.a. für die Arbeit mit C-Quelltexten ausgelegt und bietet einige Bedienhilfen, die die Arbeit mit Programmtexten vereinfachen. Man kann diesen Modus einund ausschalten, indem man im Menü Options die Option Electric C Mode auswählt. + L H N P (OHFWUL 0RGH H L Q XQG DX VVF KD O W HQ Abbildung 6 Menüleiste des Editors jot Es lohnt sich, diese Eigenschaften kennenzulernen, da man damit Zeit beim Editieren spart. In der folgenden Tabelle finden Sie einen Überblick. Eingabe ( [ { Wirkung Die Eingabe einer öffnenden Klammer wird automatisch mit ) ] } vervollständig. Das hilft Syntaxfehler zu vermeiden, da ohnehin jede Klammer geschlossen werden muss. <shift+alt+%> Es wird ein Kommentar /* */ eingefügt, den man nur noch ausfüllen muss. <alt+[> Es wird ein Block (Bereich zwischen einem Klammerpaar, z.b. { } ) hervorgehoben. Damit kann man die Struktur eines Programmes gut erkennen. Welcher Block angezeigt wird, hängt von der Position des Cursors ab. <Ctrl+f> Suche das nächste Auftreten eines Suchbegriffes. Ein Suchbegriff kann durch Doppelklicken innerhalb des Wortes ausgewählt werden. 2.2 Übersetzen (compilieren) des Quellcodes und Ausführen des Programms Der Quellcode liegt jetzt als Datei xxxx.c 4 in Ihrem Verzeichnis für C-Programme. Zum Compilieren des Quelltextes gehen Sie jetzt in das Fenster der C-Shell und zwar die, die in der linken unteren Ecke gestartet wurde 5. Beim Öffnen der Shell befinden Sie sich in Ihrem Home-Verzeichnis. Mit cd yyyy 6 wechseln Sie in das Verzeichnis der C-Programme. 4 Für xxxx setzen Sie den Filenamen ein, unter dem Sie den Quelltext gespeichert haben. 5 Wenn Sie mit dem Shellscript start arbeiten, ist das schon alles vorbereitet. 6 Für yyyy setzen Sie den Namen des Verzeichnisses ein, dass Sie für Ihre Übungsaufgaben angelegt haben. 8

10 Durch den Aufruf des C-Compilers mit cc xxxx.c wird Ihr Quellcode in ein ausführbares Programm übersetzt. Standardmäßig wird das Ergebnis der Übersetzung a.out genannt. Sollten bei der Übersetzung Fehler auftreten, werden entsprechende Fehlermeldungen auf dem Bildschirm ausgegeben. Das in Bild 5 dargestellte Programm ist ein Screen-Shot eines fehlerfreien Programmes. Sollten also Fehler auftreten, müssen Sie Ihren Quellcode überprüfen. Sie werden bemerken, daß selbst kleinste Fehler (fehlender Komma, etc.) nicht toleriert werden. Durch Eingabe von a.out (mit der Return-Taste abschließen) wird das Programm gestartet. Im folgenden Bild ist der gesamte Vorgang vom Verzeichniswechsel bis zur Programmausführung zu sehen. Das Programm (d.h. die Datei mit dem Quelltext) heißt hier mmininch.c, Sie müssen den Namen einsetzen, den Sie für Ihren Quelltext gewählt haben. Abbildung 7 Übersetzung (Compilieren) und Ausführen eines Programms Beim Übersetzen (Compilieren) gibt es nur wenige für Sie interessante Parameter, die angegeben werden können (Details siehe man cc). Mit dem Schalter -odateiname wird nicht a.out sondern eine Datei namens Dateiname als ausführbares Programm erzeugt. Bezogen auf das Beispiel könnte man wie folgt ein Programm namens umrechnung erstellen. cc -o umrechnung mmininch.c Übersetzen Sie das Programm, das Sie zur Übung mit dem Editor eingegeben haben. Sehen Sie sich auch an, was passiert, wenn das Programm Fehler enthält. Das können Sie provozieren, indem Sie ein Komma löschen, in einem Wort ein Zeichen weglassen oder einzelne Klammern vergessen. 9