Programmiersprachen Einführung in C

Transkript

1 Programmiersprachen Einführung Teil 3: Prof. Dr. Jörg Schwenk Lehrstuhl für Netz- und Datensicherheit Gliederung Programmiersprachen 1. Von der Maschinensprache zu C 2. Die Struktur von C-Programmen Bildschirm Ein-/Ausgabe 5. Kontrollstrukturen 6. Funktionen 7. Programmierstil, Programmierrichtlinien 8. Felder u. Zeichenketten 9. Ausdrücke 10. Arbeiten mit Dateien 11. Strukturen, Aufzählungstypen 12. Zeiger 13. Enums, Strukturen und Unions 14. Speicherklassen 15. Optional: Vertiefung einiger Themen 2 1

2 Variablenmodell der imperativen Programmiersprachen Zugriff auf Wert über Bezeichner u. Adresse möglich Lebenszeit und -dauer abhängig von Gültigkeitsbereich 3 Programmvariablen... müssen deklariert sein, d.h.... ihre Namen müssen vor Benutzung eingeführt werden besitzen einen Datentyp, der ebenfalls dem Compiler bekanntgemacht werden muß Variablen, die miteinander verknüpft werden, müssen verträgliche Typen besitzen Beispiel : double kathete1, kathete2, hypotenuse; <Datentyp> <Liste der Variablen des Typs> ; 4 2

3 Warum unterschiedliche Datentypen? Datentyp spezifische Datendarstellung (durch Bits/Bytes) Folgerung 1: interne Darstellung ganzer Zahlen (Zahl) interne Darstellung von Gleitkommazahlen (Mantisse+Exponent) Folgerung 2: Addition ganzer Zahlen ("Untereinanderschreiben + Add.") Addition von Gleitkommazahlen ("Exponentenausgleich, Untereinanderschreiben + Add.") bei Zahlentypen Verträglichkeit durch Konvertierbarkeit 5 Warum unterschiedliche Datentypen? Jeder Datentyp hat spezifische Eigenschaften, z.b. ganze Zahlen keine Rundungsfehler, sehr schnelle Bearbeitung Gleitkomma großer Wertebereich, dafür evtl. Rundungsfehler Speicherplatz vs. Wertebereich vs. Genauigkeit Vorzeichen werden benötigt oder nicht Entsprechung von HW-Registern

4 Konvertierbarkeit / Verträglichkeit void main() { int zaehler, nenner; double ergebnis, faktor, erg2; zaehler = 8; nenner = 16; faktor = 1.5; // Beispiel für Anweisung mit Typanpassung: ergebnis = zaehler / nenner * faktor ; erg2 = faktor * zaehler / nenner ; // dabei Konvertierung von int-darstellung in double } 7 Wertzuweisung Zuweisungsoperator = rechte Seite z.b. (arithmetischer) Ausdruck Anweisung: <ausdruck> ; Semikolon erzeugt aus Ausdruck eine Anweisung! Beispiele: x = 2 Zuweisung + Ausdruck (C-spezifisch! Nicht in anderen Programmiersprachen!) x = 2 ; Anweisung a + 3 ; Anweisung (aber in dieser Form sinnlos!) 8 4

5 Basisdatentypen 8'5(23) & ! 3" #$663! 3"78759 % ±12 % ±132 % ±4516 char short int long long int float double long double 9 ANSI - Character-Datentypen Datentyp Mind.Anz. Bytes Wertebereich (typisch) Bemerkung signed char char 1 [-128, 127] Ganzzahl mit Vorzeichen, Zeichen unsigned char 1 [0, 255] Zeichen vorzeichenlose Ganzzahl 10 5

6 ANSI - Integer-Datentypen ANSI - Gleitkommadatentypen

7 Typumwandlungen, cast int zaehler = 8 ; int nenner = 16; double ergebnis; double faktor = 1.5 ; ergebnis = zaehler / nenner * faktor; ergebnis = 0.0 cast - erzwungene Typumwandlung (<neuer Datentyp>) <Ausdruck>, z.b. double_var = (double) int_var; ergebnis = (double) zaehler; ergebnis = 8.0 ergebnis = (double) zaehler / (double) nenner * faktor; ergebnis = 0.75 ergebnis = (double) zaehler / nenner * faktor; ergebnis = 0.75 ergebnis = (double) (zaehler / nenner) * faktor; ergebnis = 0.0 ergebnis = faktor * zaehler / nenner; ergebnis = Direkte Konstanten, unmittelbar definiert Numerische Konstanten sind /C++ typbehaftet! int double (! nicht float!) f float 0x1A, 0X1A int, hexadezimal (Wert: 26) int, oktal (Wert: 5349) 7926U unsigned 7926L long 'A', '\101', '\x41' char, Wert abhängig vom Zeichensatz Typinterpretation durch U(unsigned) / L(long) / f(float) Achtung: Versehentliches Vergessen des Typspezifizierers bei float kann zu undefinierten Belegungen der Variablen führen!!! 14 7

8 Deklarierte Konstanten Deklarierte Konstanten sind an einen Bezeichner gebunden #define name zeichenfolge textuelle Ersetzung durch den Präprozessor jedes nachfolgende Auftreten von 'name' wird durch die in #define angegebene 'zeichenfolge' ersetzt! Konstanten (ANSI C & C++) const typ name = wert; Beispiel: const double e = ; "name" muß gleich mit einem Wert initialisiert sein, sonst Fehler! "name" bezeichnet nur einen typisierten Wert, es muß nicht unbedingt tatsächlich eine konstante Variable im Speicher abgelegt sein! Empfehlung "const" gegenüber #define aufgrund der hier möglichen Typ- und Syntaxprüfungen unbedingt bevorzugen 15 8