Visual C Das umfassende Handbuch für Programmierer. Dirk Louis I &CK MB A VISUAU C++ ADDISON-WESLEY. An imprint of Pearson Education

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1 Dirk Louis I &CK MB A VISUAU C++ Visual C ) Das umfassende Handbuch für Programmierer TT ADDISON-WESLEY An imprint of Pearson Education München Boston San Francisco Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Übersicht Vorwort 27 Teil I Einführung 1 C, C++ und C++/CLI 31 2 Visual C++ - ein Compiler stellt sich vor 41 3 Ein erstes C++-Programm 81 Teil II Grundlagen U Variablen Datentypen Operatoren Ablaufsteuerung Funktionen Aufzählungen und Arrays Strukturen und Unions Zeiger und Referenzen Präprozessor-Direktiven 227 Teil III Objektorientierte Programmierung 13 Warum OOP? - Philosophie und Motivation 235 U Die Klasse Vererbung Polymorphie Fehlerbehandlung und Ausnahmen (Exceptions) Rückblick und Vertiefung 337

3 sübersicht Teil IV Programmieren für das.net Framework 19.NET-Programmierung C++/CLI Strings Streams und Dateien Auflistungen Datum, Mathematik und die Systemumgebung 509 Teil V Windows Anwendungen 25 Einführung in Windows Forms Formulare und Dialogfelder Steuerelemente Menüleisten und Kontextmenüs Symbol- und Statusleiste Drag&Drop Grafik Sound Drucken 747 Teil VI Weiterführende Techniken 34 Datenbanken (ADO.NET) Threads XML Bibliotheken erstellen 845

4 sübersicht Teil VII Anhänge A Zeichensätze 855 B Der Visual C++-Debugger 861 C Die C++-Standardbibliothek 873 D C++-Referenz 937 E C++Ox - der neue Standard 955 F Buch-DVD 973 Stichwortverzeichnis 977

5 Vorwort 27 Teil I Einführung 29 1 C, C++ und C++/CLI Herkunft Entwicklung und Standardisierung Interpretation, C++/CLI und der neue C++-Standard 36 2 Visual C++ - ein Compiler stellt sich vor Visual Studio und Visual C Geschichte Visual Studio Arbeiten in der Entwicklungsumgebung Die Projektverwaltung Übersicht Projektmappen Startprojekte, Verweise und Projektabhängigkeiten Der Code-Editor Syntax-Hervorhebung Automatische Einrückung IntelliSense ' Erstellung MSBuild Build-Konfigurationen Konfiguration Umgebungseinstellungen Extras/Optionen Externe Tools einrichten Fensterverwaltung Die Andock-Hilfe Die Pinnadel Der IDE-Navigator 71

6 2.7 Navigation Suchen Zur Definition wechseln Klassenansicht und Objektkatalog Hilfe Übersicht Lokal oder Online? Die Online-Hilfe Die lokale Hilfe 78 3 Ein erstes C++-Programm Konsolenanwendungen Die Projektvorlage Win32-Konsolenanwendung Quelltextdatei hinzufügen Quelltext- und Headerdateien Die typischen Programmkomponenten Kommentare Präprozessor-Direktiven Namensräume Deklarationen und Definitionen Die Eintrittsfunktion main(] Anweisungen Vom QuelUext zum ausführbaren Programm Konsolenanwendungen ausführen 96 Teil II Grundlagen 99 U Variablen Definition Die Bedeutung des Datentyps Vereinfachte Definition Regeln für die Namensgebung Initialisierung ' Verwendung Werte zuweisen Werte abfragen Werten über die Tastatur einlesen

7 4.3 Gültigkeitsbereiche und Lebensdauer Der Blockbereich und die lokalen Variablen Der Dateibereich und die globalen Variablen Der Klassenbereich Verdeckung Literale, Konstanten und andere spezielle Variablen Literale Symbolische Konstanten const-variablen Weitere Variablenspezifizierer 114 Datentypen Die elementaren Datentypen Die Integer-Typen Die Gleitkommatypen Zeichen bool Strings Weitere Datentypen Typumwandlung Implizite Typumwandlungen (Standardkonvertierungen) Explizite Typumwandlungen 127 Operatoren Rechenoperationen Die arithmetischen Operatoren Klammerung von Ausdrücken Die kombinierten Zuweisungen Inkrement und Dekrement Die mathematischen Funktionen Die Vergleichsoperatoren und die logischen Operatoren Die Vergleichsoperatoren Die logischen Operatoren Die Bit-Operatoren Die String-Operatoren Datenzugriff Sonstige Operatoren Priorität

8 7 Ablaufsteuerung Verzweigungen Die if-konstruktion Die if-else-konstruktion switch Schleifen Die for-schleife Die while-schleife Die do-while-schleife Abbruchbefehle goto Funktionen Definition Deklaration Informationsaustausch zwischen Funktionen Rückgabewert Parameter Lokale Variablen und static Funktionen und der Stack Überladung Rekursion Aufzählungen und Arrays Aufzählungen Arrays Eindimensionale Arrays Mehrdimensionale Arrays Strukturen und Unions Strukturen Definition Variablendefinition Zugriff auf Elemente Initialisierung Beispiel Unions

9 11 Zeiger und Referenzen Zeiger Definition Initialisierung Dereferenzierung Spezielle Zeiger Referenzen Definition Referenzen als Parameter const-zeiger und -Referenzen Dynamische Speicherreservierung DerHeap Speicherreservierung mit new und delete Speicherreservierung mit new[] und delete[] Speicherreservierung mit malloco und freel) Hinweise und Tipps zur dynamischen Speicherreservierung Präprozessor-Direktiven Einfügen von Dateien mittels #include Makros und Konstanten definieren Bedingte Kompilierung Sonstige Direktiven 231 Teil III Objektorientierte Programmierung Warum OOP? - Philosophie und Motivation Die Klasse als Datentyp Vom datenorientierten Ansatz zum objektorientierten Ansatz Das Objekt als dienstbarer Geist Wie sind OOP-Objekte beschaffen? Objekte und Klassen 245 H Die Klasse Klassendefinition Zugriffsrechte Quelltext- und Headerdatei Klassen zu Visual C++-Projekten hinzufügen

10 14.2 Felder Anfangswerte Private-Deklaration Eingebettete Objekte Konstante Felder Statische Felder Methoden Definition innerhalb der Klassendefinition Definition außerhalb der Klassendefinition Der this-zeiger Statische Methoden Konstante Methoden Get-/Set-Methoden Die Konstruktoren Definition und Aufruf Ersatz- und Standardkonstruktoren Arrays von Objekten Der Destruktor Typdefinitionen in Klassen Aufzählungen in Klassen Verschachtelte Klassen Vererbung Das Prinzip der Vererbung Der grundlegende Mechanismus Die Syntax Wann ist Vererbung gerechtfertigt? Einige wichtige Fakten Das Basisklassenunterobjekt Zugriff Instanzbildung Die Zugriffsspezifizierer für die Vererbung Verdecken, überschreiben und überladen Verdeckung Überladung Überschreibung Der Destruktor Mehrfachvererbung

11 16 Polymorphie Grundprinzip und Implementierung Späte und frühe Bindung Frühe Bindung Späte Bindung Generische Programmierung Basisklassen-Arrays Basisklassenparameter Typidentifizierung zur Laufzeit (RTTI) Umwandlung mit dynamic_cast DertypeidO-Operator Abstrakte Klassen Rein virtuelle Funktionen Abstrakte Klassen Fehlerbehandlung und Ausnahmen (Exceptions) Möglichkeiten der Fehlerbehandlung Fehler ignorieren Fehler abfangen und bearbeiten Fehlerprüfung mit if-bedingungen Fehlerprüfung mit Ausnahmen (Exceptions] 326, 17.4 Ausnahmen auslösen Programmfluss und Ausnahmebehandlung Wo wird der Programmfluss nach einer Ausnahme fortgesetzt? Die Problematik des gestörten Programmflusses Vorteile der Ausnahmebehandlung Rückblick und Vertiefung Kommentierung und Auskommentierung Der Vorteil der Typisierung Namensräume Gültigkeitsbereiche Strings Die Klasse string C-Strings Umwandlungen zwischen Strings und Zahlen

12 18.6 Ein- und Ausgabe für Konsolenanwendungen Formatierte Ausgabe mit cout Eingabe mit ein Fehlerbehandlung Friends - unkomplizierte Freunde Überladung von Operatoren Syntax Überladung des Inkrement-Operators Überladung arithmetischer Operatoren +, += Überladung der Streamoperatoren << >> Objekte vergleichen Gleichheit Größenvergleiche Objekte kopieren Templates Grundprinzip Funktionentemplates Klassentemplates Instanzierung und Spezialisierung Programme aus mehreren Quelltextdateien 374 Teil IV Programmieren für das.net Framework NET-Programmierung Das.NET Framework DieCommon Language Runtime (CLR) T Die Bibliotheken Das Assembly-Modell Portierung Bezugsquellen ' Das.NET Framework als Zielplattform für C Die.NET-Projektvorlagen Die Projektvorlagen Konsolenanwendungen

13 20 C++/CLI Ein wenig Theorie vorab Managed C++ und die Designziele Verwalteter Code und verwaltete Typen Das CLI-Typenmodell Stufe 1: Verwalteten Code kompilieren Verwalteter Code Verwalteten und nicht verwalteten Code kombinieren Stufe 2: Klassen und Typen der.net Framework-Bibliothek verwenden Namensräume und Verweise Statische Methoden Werttypen Verweistypen Stufe 3: Verwaltete Typen schreiben Verweistyp-Klassen Werttyp-Klassen Arrays Aufzählungen Typumwandlung und -identifizierung Konvertierung zwischen verwalteten und nicht verwalteten Typen Stufe 4: Syntaxerweiterungen nutzen Literal-Felder Initonly-Felder for each finally Eigenschaften '.': Indexer Delegaten Ereignisse Schnittstellen Strings String-Erzeugung Escapesequenzen Zeilenumbrüche Pooling

14 21.2 String-Vergleiche Test auf Nutzinhalt Gleichheit und Ungleichheit Größenvergleiche Kulturunabhängige Größenvergleiche String-Manipulationen Formatierung Aneinanderreihung Einfügen, Löschen, Ersetzen Suchen Zerlegen und Zusammenfügen Trimmen und auffüllen (Padding) Umwandeln Auf einzelne Zeichen zugreifen Kopieren StringBuilder String-Manipulation Kapazität Streams und Dateien Textdateien In Textdateien schreiben Textdateien lesen Binärdateien Die Klasse File Dateien öffnen mit File Prüfen, ob eine zu öffnende Datei existiert Dateien kopieren Die Klasse Directory Verzeichnisse anlegen Verzeichnisse auflisten Verzeichnisse löschen Die Klasse Path ' Auflistungen Grundlagen Übersicht Die Basis-Schnittstellen

15 23.2 List<T> List-Auflistung für elementare Datentypen List-Auflistung für eigene Klassentypen Dictionary<TKey, TValue> ' Stack<T> SortedSet<T> Datum, Mathematik und die Systemumgebung Datum und Uhrzeit Datum und Uhrzeit abfragen" Datum und Uhrzeit manipulieren Formatierung Kalender Zeitspannen Laufzeitmessungen Die Klasse Math Die Klasse Biginteger Die Klasse Complex Zufallszahlen Zufallszahlengenerator erzeugen Zufallszahlen erzeugen Systemumgebung Informationen zur Systemumgebung abfragen Umgebungsvariablen Externe Anwendungen ausführen 529 Teil V Windows Anwendungen Einführung in Windows Forms Windows Forms Namensräume Zentrale Klassen Anwendungsgerüst und Projektvorlage Die Visual Studio-Projektvorlage Starten und beenden Anwendungssymbol

16 25.3 Benutzeroberfläche Formulare, Container und Steuerelemente Windows Forms-Designer Layout Ereignisbehandlung Ereignisse behandeln Allgemeine Ereignisse Mausereignisse Tastaturereignisse Mehrere Ereignisse - eine Behandlungsmethode Ressourcen Die.resx-Dateien der Formulare Eigene.resx-Dateien für beliebig einsetzbare Ressourcen Die ImageList-Komponente Formulare und Dialogfelder Rund ums Formular Konfiguration Ereignisbehandlung Formulare anzeigen und schließen Formulare als Hauptfenster Dialogfelder Besonderheiten Modale Dialogfelder aufbauen und konfigurieren Modale Dialogfelder erzeugen und anzeigen Einstellungen aus modalen Dialogfeldern abfragen Standarddialoge Meldungsfenster Splashscreens Begrüßungsbildschirme erstellen Begrüßungsbildschirme anzeigen Steuerelemente Die Basisklasse Control Beschriftungsfelder Schaltflächen Kontrollkästchen Optionsfelder und GroupBox Eingabefelder

17 27.7 Listenfelder Kombinationsfelder Listen- und Strukturansicht Listenansicht Strukturansicht Registerkarten Weitere Steuerelemente Menüleisten und Kontextmenüs Menüleisten Menüs im Windows Forms-Designer Der Quelltext Menüelemente Menüwechsel und Befehlsaktivierung Kontextmenüs Symbol- und Statusleiste Symbolleisten Symbolleisten im Windows Forms-Designer Der Quelltext Symbole und ImageList Die verschiedenen Symbolleistenelemente Symbolleisten-Container und andockbare Symbolleisten Statusleisten Drag&Drop Drag-Daten entgegennehmen Schritt 1:AllowDrop Schritt 2: DragOver Schritt 3: DragDrop Drag-Daten anbieten Move-Operationen unterstützen Den Drag-Vorgang überwachen

18 31 Grafik Grafik-Grundlagen Gerätekontexte und Graphics-Objekte Zeichnen mit dem Paint-Ereignis Zeichnen mit eigenen Graphics-Objekten Zeichnen mit CreateGraphicsO und Paint Zeichenqualität und Double Buffering Zeichenmethoden und -Werkzeuge DrawundFill Die Parameter Die Methoden Sound Signaltöne abspielen Sounddateien abspielen Sounddateien laden und abspielen Sounddateien asynchron laden Drucken Einführung Drucken in fünf Minuten Druckeinstellungen und -dialoge Manuelle Druckerwahl und Konfiguration des Druckauftrags Manuelle Konfiguration des Seitenlayouts Der Drucken-Dialog, Der Seite einrichten-dialog? Der Druckvorschau-Dialog Bilder drucken Unskaliertes Ausdrucken Skaliertes Ausdrucken Texte drucken Mehrseitige Texte Seitenzahlen drucken Markierten Text drucken

19 Teil VI Weiterführende Techniken Datenbanken (ADO.NET) Grundlagen Relationale Datenbanken SQL - Structured Query Language Anlegen einer SQL Server-Datenbank Daten aus einer SQL Server-Datenbank einlesen (SqlDataReader) Die Benutzeroberfläche Vorbereitung und allgemeine Vorgehensweise Verbindung zur Datenbank herstellen Daten abfragen Daten lesen und aufbereiten Navigation durch die Datensätze Daten aus einer Microsoft Access-Datenbank einlesen Datenbank erstellen Quelltext für Datenbankzugriff anpassen Daten lesen und zurückschreiben (DataSet) Das Ausgangs-Projekt Das Zusammenspiel der Datenbankklassen Der Code SqlCommand und parametrisierte Abfragen Konfiguration von SqlCommand Befehle ausführen Parameter in SQL-Befehlen Transaktionen :-.., Pooling Threads Threaderstellung Erzeugung Starten und Beenden Anhalten Threadkonfiguration Name Hintergrundthreads Priorität Status abrufen

20 35.3 Threadsynchronisierung JoinO AutoResetEvent Monitor XML Aufbau von XML-Dokumenten Elemente und Tags Verarbeitungsanweisungen Textinhalt, CDATA-Abschnitte und Entitäten Kommentare Wohlgeformtheit und Gültigkeit DTD XML Schema Namensräume Programmierung XMLReader Knoten durchlaufen Validierung Validierung gegen DTD Validierung gegen Schema XML-Code ausgeben XMLDocument XML-Dokument laden und speichern Auf XML-Elemente zugreifen XML-Elemente hinzufügen :, XML-Attribute hinzufügen Bibliotheken erstellen Bibliotheken für traditionelle C++-Programme Bibliotheken für.net-programme 849 Teil VII Anhänge 853 A Zeichensätze 855 A.1 Der ASCII-Zeichensatz 855 A.2 Der ANSI-Zeichensatz

21 B Der Visual C++-Debugger 861 B.1 Vorbereitung für das Debuggen 862 B.2 Anwendungen im Debugger ausführen 862 B.3 Haltepunkte und Einzelschrittausführung 864 B.4 Die Debug-Fenster 868 B.5 Debuggen im Editor 871 B.5.1 DataTip (Dateninfo) 872 B.5.2 Schnellüberwachung 872 C Die C++-Standardbibliothek 873 C.1 Die C-Standardbibliothek 873 C.1.1 <cassert> 874 C.1.2 <cctype> 874 C.1.3 <cerrno> 875 C.1.4 <cfloat> 875 C.1.5 <ciso646> 876 C.1.6 <climits> 876 C.1.7 <clocale> 877 C.1.8 <cmath> 877 C.1.9 <csetjmp> 878 C.1.10 <csignal> 879 C.1.11 <cstdarg> 880 C.1.12 <cstddef> 881 C.1.13 <cstdio> 882 C.1.14 <cstdlib> 885 C.1.15 <cstring>..^ 888 C.1.16 <ctime> 889 C.1.17 <cwchar> 890 C.1.18 <cwctype> 891 C.2 Die C++-Standardbibliothek 891 C.2.1 Die Container-Klassen 892 C.2.2 Der Gebrauch von Iteratoren <iterator> 905 C.2.3 Die Algorithmen <algorithm> 908 C.2.4 Funktionsobjekte <functional> 918 C.2.5 Die Stream-Klassen 924 C.2.6 Die String-Klassen 929 C.2.7 Sonstige Klassen

22 D C++-Referenz 937 D.1 Schlüsselwörter 937 D.2 Elementare Typen 938 D.3 Strings 939 D.4 Operatoren 940 D.5 Verzweigungen 942 D.6 Schleifen 943 D.7 goto-sprünge 943 D.8 Ausnahmebehandlung 943 D.9 Aufzählungen lenum) 944 D.10 Arrays 945 D.11 Zeiger 945 D.12 Strukturen 946 D.13 Klassen 947 D.13.1 Statische Klassenelemente 947 D.13.2 Konstante Klassenelemente 948 D.13.3 Destruktor 949 D.13.4 Eigenschaften (C++/CLI) 949 D.13.5 Instanzierung und Elementzugriff 950 D.14 Vererbung 951 D.15 Schnittstellen (nur C++/CLI) 952 D.16 Von C++ zu C++/CLI 952 E C++0x - der neue Standard 955 E.1.1 Der Datentyp long long -.^ 956 E.1.2 Die Schlüsselwörter auto und nullptr 956 E.1.3 RValue-Referenzen 957 E.1.4 static_assert() 963 E.1.5 Die neuen Container-Klassen 963 E.1.6 Reguläre Ausdrücke 964 E.1.7 Zufallszahlen 967 E.1.8 Lambda-Ausdrücke 968 F Buch-DVD 973 F.1 Installation von Visual C++ Express Edition 973 F.2 Die Programmierbeispiele 975 Index