Kurzanleitung CodeBlocks zur C-Programmierung. In dieser Kurzanleitung wird anhand zweier Beispiele beschrieben, wie C-Programme mit der

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1 Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Informatik Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Kurzanleitung CodeBlocks zur C-Programmierung In dieser Kurzanleitung wird anhand zweier Beispiele beschrieben, wie C-Programme mit der im Rechnerpool des EDV-Schulungszentrums unter Windows XP installierten Entwicklungsgeschrieben, übersetzt und getestet werden. Für Übungen am eigenen PC können Sie CodeBlocks auch kostenlos von umgebung CodeBlocks org herunterladen und installieren. Verwenden Sie für Windows die Installationsdatei codeblocks-13.12mingw-setup.exe,, die die graphische Benutzeroberfläche und den zugehörigen mingw-compiler enthält. Beachten Sie, dass sich die Version gering- fügig von der hier beschriebenen Version unterscheidet. Beispiel 1: Hello World Starten von CodeBlocks Wählen Sie im Windows Start-Menü Programme Programmierung CodeBlocks CodeBlocks: Falls die entsprechenden Fenster erscheinen, wählen Sie die folgenden Einstellungen aus: Select default compiler: GNU GCC Compiler Yes, associate Code::Blocks with C/C++ file types. Anlegen eines Projektes Klicken Sie dann im CodeBlocks-Hauptfenster Create a new project an, um ein neues Proklicken auf den Button jekt anzulegen. Wählen Sie danach Console application aus und Go :

2 Im nächsten Fenster wird nur Next angeklickt: Wählen Sie dann als Programmiersprache C aus und klicken wieder Next an: Geben Sie dann einen Projektnamen an, wählen das Verzeichnis aus, in dem das neue Projekt angelegt werden soll, und klikken Sie auf Next. Achtung: Wählen Sie im EDVSZ immer ein Verzeichnis auf Laufwerk Z:! Verwenden Sie im gesamten Verzeichnisund Projektnamen keine Leer- oder Sonderzeichen außer dem Unterstich _, da andernfalls die Breakpoints im Debugger (s. Seite 5) nicht funktionieren! HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 2

3 Falls noch nicht geschehen, wählen Sie GNU GCC Compiler und Create Debug configuration aus. Entfernen Sie das Häkchen bei Create Release configuration gegebenenfalls. Mit Finish wird das Projekt in einem eigenen Unterverzeichnis erzeugt: In diesem Verzeichnis wird eine.cbp-datei (hier Beispiel.cbp) erzeugt, die die Projekteinstellungen enthält. Im Projektfenster werden jetzt der Projektname und die Quellcode- Dateien (Sources) angezeigt. Die Datei main.c mit dem Hello world -Hauptprogramm (main) wurde beim Anlegen des Projektes automatisch generiert. Klappen Sie die Liste Sources durch einen Mausklick auf und öffnen Sie durch einen Doppelklick die Datei main.c im großen Editor-Fenster: Übersetzen eines C-Programms Dieses kleine Programm ist bereits vollständig und kann mit dem Menüpunkt BuildBuild, überprüft und zu einem lauffähi- mit Ctrl-F9 bzw. Strg-F9 oder durch Klicken des Icons gen Maschinenprogramm übersetzt werden: HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 3

4 Beachten Sie die Compiler-Ausgaben im unteren Log-Fenster, insbesondere die Zahl der Fehler und Warnungen: Das ausführbare Programm (in diesem Fall Beispiel.exe) befindet sich jetzt im Unterverzeichnis \bin\debug des Projektverzeichnisses. Ausführen eines C-Programms Ein fehlerfrei übersetztes Programm wird durch BuildRun, Ctrl-F10 oder Klicken des grünen Icons ausgeführt. Das Programm gibt die Meldung Hello world! auf der Standardausgabe aus. Da beim Anlegen des CodeBlocks-Projektes angegeben wurde, dass eine Console application erzeugt werden soll, ist diese Standardausgabe die sogenannte Konsole. Deshalb wird ein Konsolenfenster mit der Ausgabe geöffnet, das evtl. zuerst in den Bildschirm-Vordergrund gebracht werden muss: HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 4

5 Durch Drücken einer beliebigen Taste wird die Konsole wieder geschlossen. Das Programm kann auch direkt im Windows-Explorer durch Doppelklick auf die.exe-datei gestartet werden. Jedoch schließt sich in diesem Fall das Konsolenfenster nach der Textausgabe sofort wieder von selbst. Testen und Debuggen eines C-Programms Um das Programm Zeile für Zeile zu testen, kann es auch im sogenannten Debugger ausgeführt werden. Stellen Sie sicher, dass Sie die Warnung auf Seite 2 befolgt und keine Leer- oder Sonderzeichen im Programmnamen verwendet haben! Setzen Sie zum Debuggen einen Haltepunkt ( breakpoint ) auf die erste Anweisung des main- Programms (hier Zeile 6). Dies geschieht mittels Mausklick der rechten Maustaste auf der Zeilennummer 6 und Auswahl von Add breakpoint oder durch einen Klick mit der linken Maustaste rechts neben die Zeilennummer: Der rote Punkt zeigt nun den Haltepunkt an: Beachten Sie den Hinweis auf Seite 2! (Keine Leer- und Sonderzeichen im gesamten Pfad!) HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 5

6 Der Debugger wird jetzt mit Debug Start/Continue (oder F8 oder roter Icon ) gestartet: Kurzanleitung CodeBlocks zur C-Programmierung Das Programm wird dann bis zu dem angegebenen Haltepunkt ausgeführt. Der gelbe Pfeil zeigt auf die nächste auszuführende Programmzeile: Nach dem Start des Debuggers öffnet sich das Konsolenfenster ohne Ausgabe, da die Meldung Hello world! erst in der nächsten Zeile auf der Standardausgabe ausgegeben wird: Um einen Einzelschritt im C-Programm auszuführen, wird das Icon Next line angeklickt (alternativ: F7 oder Menü DebugNext line): HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 6

7 Jetzt zeigt der Pfeil auf Zeile 7 und die Programmausgabe wird im Konsolenfenster angezeigt: Das Programm kann weiter zeilenweise mit Next Line oder mit Debug/Continue bis zum nächsten Haltepunkt bzw. bis zum Programmende fortgesetzt werden. Mit der Anweisung return 0; wird das Programm beendet. Im Debugger schließt sich das Konsolenfenster nach dieser Anweisung sofort. Sichern Sie Ihr Projekt ggf. (Menü FileSave project) und schließen es (FileClose project). Beispiel 2: Kreditrechner Legen Sie ein neues Projekt (Beispiel2) wie für Beispiel 1 beschrieben an. Entfernen Sie dann die Datei main.c aus dem Projekt Beispiel2 (rechter Mausklick auf die Datei und Auswahl Remove file from project ) und löschen sie auch im Windows- Explorer aus dem Projektverzeichnis. Kopieren Sie die vorgegebene Datei kredit.c 1 in das 1 Die Datei kredit.c können Sie von Vorlesungen / Praktika Programmierung für E herunterladen. HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 7

8 Projektverzeichnis und fügen sie durch einen Rechts-Klick auf den Projektnamen im Projektfenster und Auswahl des Menüpunkts Add files zum Projekt hinzu: Führen Sie das Build-Kommando ( ) durch. Sehen Sie sich die Fehlermeldungen im Fenster Build messages an. Durch Anklicken einer Fehlermeldung im Log-Fenster wird im Editorfenster der Cursor an der entsprechenden Zeile, in der der Compiler einen Syntaxfehler festgestellt hat, positioniert: Korrigieren Sie die Fehler und wiederholen Sie den Build-Vorgang solange, bis keine Fehler mehr auftauchen: HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 8

9 Setzen Sie nun einen Breakpoint in Zeile 22 und starten Sie den Debugger (rotes Icon ): In dem Programm wird in den Zeilen 14,15 und 16 jeweils eine scanf-funktion aufgerufen. Diese Funktion erwartet vom Anwender eine Eingabe über die Standardeingabe. Für eine Console application erfolgt die Eingabe auch im Konsolenfenster. Geben Sie hier die drei Werte für K, R und P ein. (Jede Eingabe wird mit der Returntaste abgeschlossen.) Das Programm wird dann bis zum Haltepunkt (Zeile 22) ausgeführt. Für die Fehlersuche ist es hilfreich, die Werte von Variablen zu überprüfen. Wir möchten uns die Variablen Z, J, S und R in einem Watch-Fenster anzeigen lassen. Das Watch-Fenster kann über das Menü DebugDebugging windowswatches geöffnet werden: HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 9

10 Das Watch-Fenster wird nun angezeigt: Die Variablen, die angezeigt werden sollen, können im Fenster Watches direkt eingegeben werden. (Jeweils mit Return bestätigen!) Alternativ können Sie im Programmtext durch Rechts-Mausklick ausgewählt und zu Watches hinzugefügt werden. Es werden der Variablenname, der Wert und der Datentyp (hier float) der Variablen angezeigt: Der Variablen R wurde in Zeile 15 mit der scanf-anweisung ein Wert zugewiesen. J und S wurden in den Zeilen 18 und 19 auf den Wert 0 gesetzt. Die Variable Z wurde in der Zeile 10 als float-wert deklariert, aber noch kein Wert zugewiesen. Der im Watch-Fenster angegebene Wert für Z ist deshalb ein Zufallswert, der momentan in dem für Z reservierten Speicher steht. Das Programm können Sie nun mit folgenden Kommandos debuggen : Debug/Continue : Das Programm wird bis zum nächsten Haltepunkt oder bis zum Programmende ausgeführt. Run to Cursor : Ausführen bis zur Cursor-Position. Next line : Nächste Zeile wird ausgeführt. Step Into : Bei einem Unterprogrammaufruf wird in das Unterprogramm verzweigt. Step out: Rücksprung aus einem Unterprogramm. Break debugger : Unterbricht die Programmausführung. Stop debugger : Debugger beenden. Wenn Sie das Programm z.b. mit dem Kommando Next line zeilenweise abarbeiten, können Sie die Änderungen der Programmvariablen im Watch-Fenster beobachten. Entfernen Sie nun den Haltepunkt in der Zeile 22 und fügen Sie einen neuen Haltepunkt in der Zeile 33 (printf-anweisung) ein. Mit Debug/Continue wird das Programm bis zum Haltepunkt ausgeführt: HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 10

11 Mit dem Kommando Next line wir die printf-anweisung ausgeführt und das Ergebnis in der Konsole angezeigt. Mit der nächsten Anweisung return 0; wird das Programm beendet. Speichern Sie das Projekt und beenden Sie CodeBlocks. Weitere Funktionen Wechseln des aktiven Projekts Falls mehrere Projekte geöffnet sind (z.b. durch FileRecent projects ), ist das im Projekt-Fenster fett gedruckte Projekt zum Übersetzen und Testen ausgewählt: Ein anderes Projekt kann dann durch einen Rechts-Mausklick auf den Projektnamen und Auswahl des Menüpunkts Activate project zum Übersetzen undtesten ausgewählt werden: Aktivieren aller Compiler-Warnungen Zur Fehlersuche ist es hilfreich, möglichst viele Warnungen vom Compiler zu erhalten. Öffnen Sie dazu das Menü ProjectBuild options, wählen die Reiter Compiler settings und Compiler Flags aus und klicken die Option Enable all compiler warnings (overrides many other settings) [-Wall] an. HS Osnabrück, Labor für Digital- und Mikroprozessortechnik, Juli 2015 Seite 11