Manfred Dausmann Ulrich BröckI Dominik Schoop Joachim Goll C als erste Programmiersprache

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1 Manfred Dausmann Ulrich BröckI Dominik Schoop Joachim Goll C als erste Programmiersprache Vom Einsteiger zum Fortgeschrittenen 7., überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 35 Abbildungen STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER

2 Inhaltsverzeichnis 1 Grundbegriffe der Programmierung Das erste Programm Vom Problem zum Programm Nassi-Shneiderman-Diagramme Vom Algorithmus zum Programm Zeichen; Variablen Datentypen Unterprogramme Programmerzeugung und -ausführung Übungsaufgaben 40 2 Einführung in die Programmiersprache C Ursprung von C Standardisierung von C Eigenschaften von C C und C++ o Einordnung der Programmiersprache C CLJ Abstraktionsgrad in Programmiersprachen 46 3 Einfache Beispielprogramme Programm zur Ausgabe von Quadratzahlen Programm zur Zinsberechnung Euklidischer Algorithmus als Programm Definition eigener Funktionen Struktur einer Quelldatei Übungsaufgaben 70 4 Lexikalische Konventionen Zeichenvorrat von C Lexikalische Einheiten Übungsaufgaben 93 5 Datentypen und Variablen Typkonzept Einfache Datentypen Variablen 106 ö

3 X Inhaltsverzeichnis 5.4 Typ-Attribute const und volatile Typen in C Klassifikation von Datentypen Übungsaufgaben Einführung in Pointer und Arrays Pointertypen und Pointervariablen Pointerauf void, Eindimensionale Arrays Übungsaufgaben Anweisungen, Ausdrücke und Operatoren Operatoren und Operanden Ausdrücke und Anweisungen Nebeneffekte Auswertungsreihenfolge L-Werte und R-Werte Zusammenstellung der Operatoren Implizite Typumwandlung DLJ Sequenzpunkte bei Nebeneffekten o Übungsaufgaben Kontrollstrukturen Blöcke - Kontrollstrukturen für die Sequenz Selektion Iteration Sprunganweisungen Übungsaufgaben Blöcke und Funktionen Struktur eines Blockes Gültigkeit, Sichtbarkeit und Lebensdauer Definition und Aufruf von Funktionen Deklaration von Funktionen Gültigkeitsbereiche von Namen Alte Funktionsdefinition und -deklaration nach Kernighan und Ritchie ÜJ Die Ellipse... - ein Mittel für variable Parameteranzahlen ÜJ Rekursive Funktionen 233

4 Inhaltsverzeichnis 9.9 Übungsaufgaben Fortgeschrittene Programmierung mit Pointern Arrays Übergabe von Arrays und Zeichenketten Vergleich von char-arrays und Pointern auf Zeichenketten Das Schlüsselwort const bei Pointern und Arrays Kopieren von Zeichenketten Standardfunktionen zur Stringverarbeitung und Speicherbearbeitung Vektoren von Pointern und Pointer auf Pointer LLJ Pointer auf Funktionen Übungsaufgaben Strukturen, Unionen und Bitfelder Strukturen Unionen Q Bitfelder - Komponenten von Strukturen und Unionen Übungsaufgaben Komplexere Datentypen, eigene Typnamen und Namensräume Komplexere Vereinbarungen Komplexere Typen typedef zur Vereinbarung eigener Typnamen Namensräume Speicherklassen Adressraum eines Programms Programme aus mehreren Dateien - Adressen Programme aus mehreren Dateien - die Speicherklasse extern Programme aus mehreren Dateien - die Speicherklasse static Speicherklassen bei lokalen Variablen Initialisierung Interne und externe Bindung von Namen Tabellarischer Überblick über die Speicherklassen Übungsaufgaben Ein-und Ausgabe Speicherung von Daten in Dateisystemen 366

5 XII Inhaltsverzeichnis 14.2 Dateien unter UNIX - das Streamkonzept Schichtenmodell für die Ein- und Ausgabe ILJ Das Ein-/Ausgabe-Konzept von C Standardeingabe und -ausgäbe C-Bibliotheksfunktionen zur Ein- und Ausgabe High-Level-Funktionen für die Standardeingabe und -ausgäbe High-Level-Dateizugriffsfunktionen Übungsaufgaben Übergabeparameter und Rückgabewert eines Programms tlj Übergabe von Parametern beim Programmaufruf Beendigung von Programmen Dynamische Speicherzuweisung, Listen und Bäume Reservierung von Speicher Freigabe von Speicher Dynamisch erzeugte Arrays Verkettete Listen Baumstrukturen ÜJ Übungsaufgaben Sortieren und Suchen ö Interne Sortierverfahren Einfache Suchverfahren Suchen nach dem Hashverfahren Rekursives Suchen mit Backtracking Übungsaufgaben ; Präprozessor Aufgaben des Präprozessors Einfügen von Dateien in den Source-Code Symbolische Konstanten und Makros mit Parametern Bedingte Kompilierung Informationen über den Übersetzungskontext Weitere Präprozessor-Direktiven Software Engineering in C Structured Design Modular Design 540

6 Inhaltsverzeichnis X\\\_ 19.3 Umsetzung des Modular Designs in C Realisierung eines Stacks mit Modular Design in C Übungsaufgaben 556 Anhang A Standardbibliotheksfunktionen 557 A.1 Fehlersuche (assert.h) 557 A.2 Klassifizierung und Konvertierung von Zeichen (ctype.h) 557 A.3 Länderspezifische Darstellungen und Zeichen (locale.h) 558 A.4 Mathematische Funktionen (math.h) 558 A.5 Globale Sprünge (setjmp.h) 559 A.6 Signalbehandlungen (Signal.h) 559 A.7 Behandlung einer variablen Parameterliste (stdarg.h) 559 A.8 Ein- und Ausgabe (stdio.h) 559 A.9 Zahlenkonvertierung, Speicherverwaltung, Zufallszahlengenerierung und Beenden von Programmen (stdlib.h) 561 A.10 String- und Speicherbearbeitung (string.h) 562 A.11 Datum und Uhrzeit (time.h) 564 Anhang B Low-Level-Dateizugriffsfunktionen 565 B.1 Dateioperationen 566 B.2 Ein-/Ausgabe 570 B.3 Positionieren in Dateien 571 B.4 Beispiel zur Dateibearbeitung mit Low-Level-Funktionen 572 Anhang C Wandlungen zwischen Zahlensystemen 574 C.1 Vorstellung der Zahlensysteme 574 C.2 Umwandlung von Dual/Hexadezimal in Dezimal 575 C.3 Umwandlung von Dezimal in Dual/Hexadezimal 575 C.4 Umwandlung von Dual in Hexadezimal und von Hexadezimal in Dual Anhang D Der ASCII-Zeichensatz 580 Literaturverzeichnis 583 Index 584 Tabellen für den schnellen Zugriff 593