C für Java- Programmierer

Transkript

1 Carsten Vogt C für Java- Programmierer mit 59 Bildern, 36 Tabellen und 35 Aufgaben HANSER

2 Inhalt 1 Einführung 13 Schnelleinstieg C und Java von den Anfängen bis heute Die Entwicklung von C Der Ursprung Grundlegende Eigenschaften Standards Objektorientierte Nachfolgesprachen C Java Einsatzgebiete von C und Java C und Java im Sprachvergleich Drei Beispielprogramme Einfaches Programm mit Ausgabe Programm mit Eingabe und C-spezifischen Datentypen Programm mit einer Funktion Eigenschaften von Java vs. Eigenschaften von C Tabellarischer Vergleich Objektorientierung vs. Prozedurorientierung Interpretation vs. Übersetzung Zu diesem Buch Aufbau Benutzung Weitere Quellen 28 2 Struktur und Übersetzung von C-Programmen 31 Schnelleinstieg Aufbau von C-Programmen C-Quellcode in einer einzelnen Datei C-Quellcode in mehreren Dateien 34

3 8 Inhalt 2.2 Übersetzung von C-Programmen Phasen der Übersetzung Modularisierung Übersetzung unter Windows Übersetzung unter UNIX/Linux Anweisungen des Präprozessors #include: Einfügen von Header-Dateien #define: einfache Ersetzung von Zeichenketten #define: Makros mit Parametern #ifdef, #if: bedingte Übersetzung Übungsaufgaben 46 3 Kontrollstrukturen 49 Schnelleinstieg Blöcke Bedingte Anweisungen Schleifen Ausnahmebehandlung Übungsaufgaben 54 4 Datenorganisation 55 Schnelleinstieg Skalare Datentypen Zahlen- und Zeichentypen Wahrheitswerte Operationen Konstanten und Variablen Konstanten Definition und Initialisierung von skalaren Variablen Wertzuweisungen Arrays Eindimensionale Arrays Mehrdimensionale Arrays Zeichenketten Arrays in C Strukturen Grundlegende Eigenschaften von Strukturen Strukturtypen Schachtelung von Strukturen Unions und Bitfelder Unions Bitfelder Selbstdefinierte Wert- und Typnamen Aufzählungstypen Der typedef-operator Übungsaufgaben 79

4 Inhalt 9 5 Zeiger 81 Schnelleinstieg Java-Objektvariablen vs. C-Zeigervariablen Grundlegende Begriffe und Operatoren Speicheradressen und Zeigervariablen Adress- und Dereferenzierungsoperator Zwei Programmbeispiele Ungetypte Zeiger Adressarithmetik Operationen Adressarithmetik bei Arrays Exkurs: Zeichenkettenvariablen und -konstanten Dynamische Speicherverwaltung malloc() Objekterzeugung in Java vs. Speicherbelegung in C Definition von malloc() free() Arrays mit dynamisch bestimmter Größe Zwei Programmbeispiele Zeiger auf Strukturen Arrays mit Zeigern auf Strukturen Strukturen mit Zeigern auf Strukturen Zeiger auf Zeiger Übungsaufgaben Funktionen 107 Schnelleinstieg Java-Methoden vs. C-Funktionen Schnittstellen Prototypen Weitere Besonderheiten von C Ausführung Ablauf Parameterübergabe Wertaufruf Referenzaufruf Übergabe von Arrays Ergebnisrückgabe Das Hauptprogramm main() Speicherklassen Lokale Variablen Automatische Variablen Statische Variablen Registervariablen Externe Variablen Programme in einer einzelnen Datei 127

5 10 Inhalt Programme in mehreren Dateien Tabellarische Zusammenfassung Funktionsbibliotheken Definition und Benutzung Die Standardbibliothek Funktionen für Zeichen und Zeichenketten Mathematische Funktionen Betriebssystemnahe Dienste Nutzungsmöglichkeiten für Fortgeschrittene Zeiger auf Funktionen Funktionen als Parameter Funktionen mit variabler Anzahl von Parametern Übungsaufgaben Eirv/Ausgabe und Dateizugriffe 145 Schnelleinstieg Grundlegende Konzepte Daten ströme in Java und in C Standarddateien Klassen von E/A-Funktionen Funktionen für die StandardehW-ausgabe printf(): formatierte Ausgabe Grundidee Allgemeine Form Weitere Beispiele scanf(): formatierte Eingabe Grundidee Allgemeine Form Pufferung der Eingabedaten Weitere Beispiele Weitere Funktionen für Zeichen und Zeichenketten Funktionen für beliebige Datenströme Öffnen und Schließen Ein-/Ausgabe einzelner Zeichen EhWAusgabe von Zeichenketten Formatierte Ein-/Ausgabe Ein-/Ausgabe beliebiger Bytefolgen Wahlfreier Zugriff Spezielle Funktionen Operationen auf dem Dateisystem Übungsaufgaben Dynamische Datenstrukturen 173 Schnelleinstieg Dynamische Datenhaltung in Java und in C 175

6 Inhalt Listen Eigenschaften Einfach verkettete Listen Typ der Knoten Durchlaufen einer Liste Suchen von Einträgen Einfügen von Knoten : Entfernen von Knoten Doppelt verkettete Listen Typ der Knoten Durchlaufen einer Liste Suchen von Einträgen Einfügen von Knoten Entfernen von Knoten Queues und Stacks Queues Stacks Hashtabellen Eigenschaften Realisierung in Java und in C Bäume Eigenschaften Binärbäume Eigenschaften und Beispiele Realisierung in C Durchlaufen eines Binärbaums Löschen eines Binärbaums Suchen eines Werts in einem Suchbaum Einfügen eines Werts in einen Suchbaum Löschen eines Werts aus einem Suchbaum Mengen Realisierung durch Listen und Bäume Grundlegende Mengenoperationen auf C-Listen Bilden der Vereinigungsmenge Bilden der Differenzmenge Bilden der Schnittmenge Realisierung durch Bitmaps Übungsaufgaben 212 A Auswertung von Ausdrücken 213 A.l Implizite Typkonversionen 213 A.l.l Konversionen in Rechenausdrücken 213 A.l.2 Konversionen bei Zuweisungen 214 A.2 Sequenzpunkte 216 A.3 Bindungsstärken und Auswertungsreihenfolgen 216

7 12 Inhalt B Vordefinierte Konstanten 217 B.l Wertebereiche der skalaren Typen 217 B.2 Mathematische Konstanten 218 C Standardbibliothek 219 C.l Dateizugriffe und Ein-/Ausgabe 219 C.l.l Thematische Übersicht über die Funktionen 219 C.l.2 Funktionen in alphabetischer Reihenfolge 221 C.2 Zeichen, Zeichenketten und Bytefolgen 233 C.2.1 Test einzelner Zeichen 233 C.2.2 Umwandlung von Zeichen 234 C.2.3 Zeichenketten 234 C.2.4 Bytefolgen/Arrays 235 C.2.5 Konversionen 236 C.3 Mathematische Funktionen 237 C.4 Betriebssystemnahe Dienste 238 C.4.1 Dynamische Speicherverwaltung 238 C.4.2 Zeitfunktionen 239 C.4.3 Weitere Funktionen 240 D Häufig gebrauchte Tabellen 241 D.l ASCII 241 D.2 Variablengrößen und Wertebereiche 242 D.3 Bindungsstärke von Operatoren 243 D.4 Optionen für fopen() 244 D.5 Konversionsangaben für die Ein-/Ausgabe 245 D.5.1 printf() 245 D.5.2 scanf() 247 Literatur und Internet 248 Index 251