Ulrich Kaiser Christoph Kecher C/C++ Von den Grundlagen zur professionellen Programmierung. в.. Galileo Computing

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1 Ulrich Kaiser Christoph Kecher C/C++ Von den Grundlagen zur professionellen Programmierung в.. Galileo Computing

2 Inhalt Vorwort 15 Danksagung 16 Vorwort zur zweiten Auflage 1 Einige Grundbegriffe 1.1 Algorithmus 1.2 Datenstruktur 1.3 Programm 1.4 Aufgaben Einführung in die Programmierung Die Der Der Der Der Programmierumgebung Editor 38 Compiler 39 Linker 40 Debugger Ausgewählte Sprachelemente von С 3.1 Programmrahmen Zahlen 3.3 Variablen Operationen 44 Zuweisungsoperationen 44 Rechenoperationen 45 Vergleichsoperationen Kommentare Elementare Ein-/Ausgabe Bildschirmausgabe 48 Tastatureingabe Kontrollfluss 50 Bedingte Befehlsausführung 51 Wiederholte Befehlsausführung 52 Verschachtelung von Kontrollstrukturen Beispiele 59 Das erste C-Programm 59 Das zweite C-Programm 60 Das dritte C-Programm Aufgaben 42! f I Inhalt 5

3 4 Arithmetik Folgen Summen Produkte Aufgaben 87 5 Aussagenlogik Aussagen Logische Operatoren Darstellung boolescher Funktionen Vereinfachung boolescher Ausdrücke Logische Operatoren in С Programmierbeispiele Kugelspiel Schaltung Aufgaben Elementare Datentypen und ihre Darstellung Zahlendarstellungen Dezimaldarstellung Dualdarstellung Oktaldarstellung Hexadezimaldarstellung Bits und Bytes Skalare Datentypen in С Ganze Zahlen Aufzählungstypen Gleitkommazahlen Buchstaben Bit-Operationen Programmierbeispiele mit Zeichen, Zahlen und Bit-Operationen Zeichensatz Bit-Editor Arrays und Zeichenketten Arrays Zeichenketten Programmierbeispiele mit Arrays und Strings Buchstaben zählen Matrixdruck Aufgaben Inhalt

4 7 Modularisierung Funktionen und Unterprogramme Rekursion Der Stack Globale, lokale und statische Variablen Die C-Runtime-Library Mathematische Funktionen Konvertierungs- und Klassifizierungsroutinen Stringbearbeitung Terminal I/O Dateioperationen Suchen und Sortieren Variable Anzahl von Argumenten Ausnahme- und Fehlerbehandlung Assertions und Programmabbruch Freispeicherverwaltung und Speicherfunktionen Zeit-und Datum-Funktionen Prozess-Steuerung Beispiele Das Damenproblem Labyrinth Aufgaben Zeiger und Adressen Zeigerarithmetik Arrays und Zeiger Funktionszeiger Komplexe Variablendeklarationen Aufgaben C-Referenz (Teil 1) Reservierte Wörter Identifier Numerische Werte Werte für Zeichen und Zeichenketten 9.5 Skalare Datentypen Variablen Arrays 281 Inhalt 7

5 9.8 Operatoren Arithmetische Operatoren Vergleichsoperatoren Logische Operatoren Bit-Operatoren Zugriffsoperatoren Auswertungsoperatoren Datentyp-Operatoren Ausdrücke und Zuweisungsoperatoren Funktionen Kontrollstrukturen Alternativen Sprungleisten Schleifen Sprunganweisungen Der Preprozessor Includes Symbolische Konstanten Makros Bedingte Compilierung Der Aufbau von Programmdateien Header-Dateien Quellcode-Dateien Einige Coding-Standards Kombinatorik Kombinatorische Grundaufgaben Permutationen mit Wiederholungen Permutationen ohne Wiederholungen Kombinationen ohne Wiederholungen Kombinationen mit Wiederholungen Zusammenfassung Kombinatorische Algorithmen Permutationen mit Wiederholungen Kombinationen mit Wiederholungen Kombinationen ohne Wiederholungen Permutationen ohne Wiederholungen Beispiele Juwelenraub Celdautomat Aufgaben Inhalt

6 Grafikprogrammierung IGEL 353 Koordinaten und Fenstergröße 355 Farben 357 Bildpunkte und Bildschirmbereiche 357 Linien 358 Rechtecke 358 Kreise und Ellipsen Text 1.8 Ablaufsteuerung Beispiele 362 Bälle Life 365 Bubblesort Aufgaben Leistungsanalyse und-messung von Algorithmen 12.1 Leistungsanalyse Leistungsmessung 399 Überdeckungsanalyse 401 Performance-Analyse Mathematische Grundfunktionen Floor und Ceiling 405 Potenzfunktionen 406 Exponentialfunktionen 407 Logarithmen Laufzeitklassen 12.5 Beispiele 13 Sortierverfahren 13.1 Bubblesort 13.2 Selectionsort Insertionsort Shellsort 13.5 Quicksort Heapsort Leistungsanalyse 454 Bubblesort 456 Selectionsort 458 Insertionsort Inhalt 9

7 Shellsort Quicksort Heapsort Vergleich und Bewertung Grenzen der Optimierung von Sortierverfahren Aufgaben Datenstrukturen Datensequenz (struct) Datenalternative (union) Optimierung von Datenstrukturen Zeiger und Datenstrukturen Dynamische Datenstrukturen Verkettete Datenstrukturen (Listen) Die Freispeicherverwaltung Abstrakte Datentypen Der abstrakte Datentyp»Stack« Der abstrakte Datentyp»Queue« Aufgaben C-Referenz (Teil 2) Einfache Strukturen Zusammengesetzte Strukturen Zugriff auf Strukturen Direkter Zugriff Indirekter Zugriff Unions Datenstrukturen und Funktionen Dynamische Datenstrukturen Zeiger in Datenstrukturen Typvereinbarungen Bitfelder Ausgewählte Datenstrukturen Aufgabenstellung Schnittstellenvereinbarung Anwendungsprogramm Inhalt

8 16.4 Listen Grundbegriffe 570 Arrays oder Listen 571 Speicherstruktur 573 Implementierung Test Bäume 584 Grundbegriffe 584 Traversierung von Bäumen Speicherstruktur 601 Implementierung 604 Test Ausgeglichene Bäume 613 Grundbegriffe 613 Speicherstruktur 617 Implementierung Test Hashtabeilen 636 Grundbegriffe 637 Speicherstruktur 639 Implementierung Test Vergleich und Bewertung 649 Speicherkomplexität 650 Laufzeitmessungen Aufgaben 17 Elemente der Graphentheorie 17.1 Grundbegriffe 17.2 Darstellung von Graphen durch Datenstrukturen 17.3 Ausgewählte graphentheoretische Probleme Existenz von Wegen Kürzeste Wege Minimal spannende Bäume Hamiltonsche Wege C++-Referenz (Teil 1) 18.1 Schlüsselwörter 18.2 Operatoren 18.3 Kommentare 18.4 Datentypen, Datenstrukturen und Variablen

9 Automatische Typisierung von Aufzählungstypen Automatische Typisierung von Strukturen Vorwärtsverweise auf Strukturen Const-Deklarationen Definition von Variablen Referenzen Funktionen und Operatoren Funktionsdeklarationen und Prototypen Default-Werte Inline-Funktionen Der Scope-Resolution-Operator Überladen von Funktionen Überladen von Operatoren Einbindung von C-Funktionen in C++-Programme Objektorientierte Programmierung Klassen in C Aufbau von Klassen Daten-Member Funktions-Member Konstruktoren und Destruktoren Instantiierung von Klassen Automatische Instantiierung Statische Instantiierung Dynamische Instantiierung Instantiierung von Arrays Friends Operatoren auf Klassen Ein- und Ausgabe in C Bildschirmausgabe Tastatureingabe Dateioperationen Der this-pointer Beispiele Menge Bingo Migration des Listen-Moduls Aufgaben 864

10 2Л Vererbung in C Geschützte Member Einfache Vererbung 21.3 Mehrfache Vererbung Instantiierung abgeleiteter Klassen 21.5 Erweiterung abgeleiteter Klassen 21.6 Überladen von Funktionen der Basisklasse 21.7 Virtuelle Member-Funktionen 21.8 Rein virtuelle Member-Funktionen 21.9 Statische Member Beispiele Listen-Modul Würfelspiel Partnervermittlung Aufgaben C++-Referenz (Teil 2) Klassen und Instanzen Member 958 Daten-Member 959 Funktions-Member 961 Statische Member 963 Operatoren Zugriff auf Member 966 Zugriff von außen 967 Zugriff von innen 970 Derthis-Pointer 973 Zugriff durch Friends Vererbung Einfachvererbung 976 Mehrfachvererbung 981 Virtuelle Funktionen 987 Rein virtuelle Funktionen Zugriffsschutz und Vererbung 991 Geschützte Member 991 Zugriff auf die Basisklasse 992 Modifikation von Zugriffsrechten Der Lebenszyklus von Objekten 999 Konstruktion von Objekten 1002 Destruktion von Objekten

11 Kopieren von Objekten Instantiierung von Objekten Initialisierung eingelagerter Objekte Initialisierung von Basisklassen Initialisierung virtueller Basisklassen Instantiierungsregeln Pointer to Member Generische Klassen (Templates) Ausnahmefallbehandlung 1031 Anhang A Buch-CD В Lösungen Kapitel 1 Kapitel 3 Kapitel 4 Kapitel 5 Kapitel 6 Kapitel 7 Kapitel 8 Kapitel 10 Kapitel Kapitel 13 Kapitel 14 Kapitel 16 Kapitel 20 Kapitel Index Inhalt