Jürgen Wolf. C++ von A bis Z. Das umfassende Handbuch. Galileo Press

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1 Jürgen Wolf C++ von A bis Z Das umfassende Handbuch 'S Galileo Press

2 Vorwort 17 Vorwort des Fachgutachters Die Entstehung von C Aufbau von C Erste Schritte der C++-Programmierung Ein Programm erzeugen mit einem Kommandozeilen-Compiler Ausführen des Programms Ein Programm erzeugen mit einer IDE Symbole von C Bezeichner Schlüsselwörter Literale Einfache Begrenzer Basisdatentypen Deklaration und Definition Was ist eine Variable? Der Datentyp bool Der Datentyp char Die Datentypen int Gleitkommazahlen float, double und long double Limits für Ganzzahl-und Gleitpunktdatentypen Konstanten Standard Ein-/Ausgabe-Streams Die neuen Streams - cout, ein, cerr, clog Ausgabe mit cout Ausgabe mit cerr Eingabe mit ein Operatoren Arithmetische Operatoren Inkrement-und Dekrementoperator Bitoperatoren Weitere Operatoren Kommentare 64

3 1.9 Kontrollstrukturen Verzweigungen (Selektionen) Schleifen (Iterationen) Sprunganweisungen Funktionen Deklaration und Definition Funktionsaufruf und Parameterübergabe Lokale und globale Variablen Standardparameter Funktionen überladen Inline-Funktionen Rekursionen main-funktion Präprozessor-Direktiven Die #define-direktive Die #undef-direktive Die #include-direktive Die Direktiven #error und #pragma Bedingte Kompilierung Zeiger Zeiger deklarieren Adresse im Zeiger speichern Zeiger dereferenzieren Zeiger, die auf andere Zeigerverweisen Dynamisch Speicherobjekte anlegen und zerstören - new und delete void-zeiger Konstante Zeiger Referenzen Arrays Arrays deklarieren Arrays initialisieren Bereichsüberschreitung von Arrays Anzahl der Elemente eines Arrays ermitteln Arraywert von Tastatur einlesen Mehrdimensionale Arrays Zeichenketten (C-Strings) - char-array C-String deklarieren und initialisieren 155 6

4 2.4.2 C-String einlesen C-Strings Bibliotheksfunktionen Arrays und Zeiger C-Strings und Zeiger Mehrfache Indirektion C-String-Tabellen Arrays im Heap (Dynamisches Array) Parameterübergabe mit Zeigern, Arrays und Referenzen Callbyvalue Call by reference - Zeiger als Funktionsparameter Call by reference mit Referenzen nachbilden Arrays als Funktionsparameter Mehrdimensionale Arrays an Funktionen übergeben Argumente an die main-funktion übergeben Rückgabewerte von Zeiger, Arrays und Referenzen Zeiger als Rückgabewert Referenz als Rückgabewert const-zeiger als Rückgabewert Array als Rückgabewert Mehrere Rückgabewerte Fortgeschrittene Typen Strukturen Unions Aufzählungstypen typedef Gültigkeitsbereiche (Scope) Lokaler Gültigkeitsbereich (Local Scope) Gültigkeitsbereich Funktionen Gültigkeitsbereich Namensraum (Namespaces) Gültigkeitsbereich Klassen (Class Scope) Namensräume (Namespaces) Neuen Namensbereich erzeugen (Definition) Zugriff auf die Bezeichner im Namensraum using - einzelne Bezeichner aus einem Namensraum importieren using - alle Bezeichner aus einem Namensraum importieren 230 7

5 3.2.5 Namensauflösung Aliasnamen für Namensbereiche Anonyme (namenlose) Namensbereiche Namensbereich und Headerdateien C-Funktionen bzw. Bibliotheken in einem C++-Programm C-Funktionen aus einer C-Bibliothek aufrufen Speicherklassenattribute Speicherklasse auto Speicherklasse register Speicherklasse static Speicherklasse extern Speicherklasse mutable Typenqualifikatoren Qualifizierer const Qualifizierer volatile Funktionsattribute Typumwandlung Standard-Typumwandlung Explizite Typumwandlung OOP-Konzept versus prozedurales Konzept OOP-Paradigmen Klassen (fortgeschrittene Typen) Klassen deklarieren Elementfunktion (Klassenmethode) definieren Objekte deklarieren Kurze Zusammenfassung private und public-zugriffsrechte in der Klasse Zugriff auf die Elemente (Member) einer Klasse Ein Programm organisieren Konstruktoren Destruktoren Mehr zu den Klassenmethoden (Klassenfunktionen) Inline-Methoden (explizit und implizit) Zugriffsmethoden Read-only-Methoden this-zeiger Verwenden von Objekten Read-only-Objekte 301 8

6 4.4.2 Objekte als Funktionsargumente Objekte als Rückgabewert Klassen-Array (Array von Objekten) Dynamische Objekte Dynamische Klassenelemente Objekte kopieren (Kopierkonstruktor) Dynamisch erzeugte Objekte kopieren (operator=0) Standardmethoden (Überblick) Objekte als Elemente (bzw. Eigenschaften) in anderen Klassen Teilobjekte initialisieren Klassen in Klassen verschachteln Konstante Klasseneigenschaften (Datenelemente) Statische Klasseneigenschaften (Datenelemente) Statische Klassenmethoden friend-funktionen bzw. friend-klassen Zeiger auf Eigenschaften einer Klasse 346 Operatoren überladen Grundlegendes zur Operator-Überladung Überladen von arithmetischen Operatoren Überladen von unären Operatoren Überladen von ++ und Überladen des Zuweisungsoperators Überladen des Indexoperators [] (Arrays überladen) Shift-Operatoren überladen ()-Operator überladen new- und delete-operator überladen 381 Typenumwandlung für Klassen Konvertierungskonstruktor Konvertierungsfunktion 388 Vererbung (Abgeleitete Klassen) Anwendungsbeispiel (die Vorbereitung) Die Ableitung einer Klasse Redefinition von Klassenelementen Konstruktoren Destruktoren Zugriffsrecht protected Typenumwandlung abgeleiteter Klassen Klassenbibliotheken erweitern 411

7 4.8 Polymorphismus Statische bzw. dynamische Bindung Virtuelle Methoden Virtuelle Methoden redefinieren Arbeitsweise von virtuellen Methoden Virtuelle Destruktoren bzw. Destruktoren abgeleiteter Klassen Polymorphismus und der Zuweisungsoperator Rein virtuelle Methoden und abstrakte Basisklassen Probleme mit der Vererbung und der dynamic_cast-operator Fallbeispiel: Verkettete Listen Mehrfachvererbung Indirekte Basisklassen erben Virtuelle indirekte Basisklassen erben Funktions-Templates Funktions-Templates definieren Typenübereinstimmung Funktions-Templates über mehrere Module Spezialisierung von Funktions-Templates Verschiedene Parameter Explizite Template-Argumente Klassen-Templates Definition Methoden von Klassen-Templates definieren Klassen-Template generieren (Instantiierung) Weitere Template-Parameter Standardargumente von Templates Explizite Instantiierung STL (Standard Template Library) Konzept von STL Hilfsmittel (Hilfsstrukturen) Allokator Iteratoren Container Algorithmen Allokatoren

8 6.1 Exception-Handling in C Eine Exception auslösen Eine Exception auffangen - Handle einrichten Reihenfolge (Auflösung) der Ausnahmen Alternatives catch(...) Stack-Abwicklung (Stack-Unwinding) try-blöcke verschachteln Exception weitergeben Ausnahme-Klassen (Fehlerklassen) Klassenspezifische Exceptions Standard-Exceptions Virtuelle Methode whato Anwenden der Standard-Exceptions System-Exceptions bad_alloc bad_cast bad_typeid bad_exception Exception-Spezifikation Unerlaubte Exceptions terminate-handle einrichten Die String-Bibliothek (string-klasse) Exception-Handling Datentypen Strings erzeugen (Konstruktoren) Zuweisungen Elementzugriff Länge und Kapazität ermitteln bzw. ändern Konvertieren in einen C-String Manipulation von Strings Suchen in Strings Strings vergleichen Die (überladenen) Operatoren Einlesen einer ganzen Zeile Ein-/Ausgabe Klassenhierarchie (I/O-Streams) Klassen für Ein- und Ausgabe-Streams

9 7.2.2 Klassen für Datei-Streams (File-Streams) Klassen für String-Streams Die Klasse streambuf Die Klasse filebuf Die Klasse stringbuf Die Klasse stdiobuf Numerische Bibliothek(en) Komplexe Zahlen (complex-klasse) valarray Globale numerische Funktionen (cmath und cstdlib) Grenzwerte von Zahlentypen Halbnumerische Algorithmen Typenerkennung zur Laufzeit Module Aufteilung Die öffentliche Schnittstelle (Headerdatei) Die private Datei Die Client-Datei Speicherklassen extern und static Werkzeuge Von Czu C Notizen Kein C KeinC malloc und free oder new und delete setjmp und longjmp oder catch und throw »Altes«C Headerdateien mit und ohne Endung Standardbibliothek nicht komplett oder veraltet Namespace (Namensbereiche) Schleifenvariable von for UML Wozu UML? UML-Komponenten Diagramme erstellen Klassendiagramme mit UML Programmierstil Kommentare

10 8.5.2 Code Benennung Codeformatierung Zusammenfassung Boost Boost.Regex (Reguläre Ausdrücke) Begriffe zur Netzwerktechnik IP-Nummern Portnummer Host-und Domainname Nameserver Das IP-Protokoll TCP und UDP Was sind Sockets? Headerdateien zur Socketprogrammierung Linux/UNIX Windows Client-/Server-Prinzip Loopback-Interface Erstellen einer Client-Anwendung socketo - Erzeugen eines Kommunikationsendpunkts connecto - Client stellt Verbindung zum Server her Senden und Empfangen von Daten close(), closesocketo Erstellen einer Server-Anwendung bind() - Festlegen einer Adresse aus dem Namensraum listeno - Warteschlange für eingehende Verbindungen einrichten accepto und die Server-Hauptschleife Cross-Plattform-Development Abstraktion Layer Headerdatei (socket.h) Quelldatei (socket.cpp) TCP-Echo-Server (Beispiel) Exception-Handling integrieren Server- und Client-Sockets erstellen (TCP)

11 9.6.7 Ein UDP-Beispiel Mehrere Clients gleichzeitig behandeln Weitere Anmerkungen zur Netzwerkprogrammierung Das Datenformat Der Puffer Portabilität Von IPv4nach IPv RFC-Dokumente (Request for Comments) Sicherheit Fertige Bibliotheken GUI-Programmierung-Überblick Low-Level High-Level Überblick zu plattformunabhängigen Bibliotheken Überblick zu plattformabhängigen Bibliotheken Multimedia-und Grafikprogrammierung-Überblick Überblick zu plattformunabhängigen Bibliotheken Überblick zu plattformabhängigen Bibliotheken GUI-Programmierung mit wxwidgets Warum wxwidgets? Das erste Programm - Hallo Welt Die grundlegende Struktur eines wxwidgets-programm Event-Handle (Ereignisse behandeln) Die Fenster-Grundlagen Übersicht zu den wxwidgets-(fenster-)klassen wxwindow, wxcontrol und wxcontrolwithltems - Die Basisklassen Top-Level-Fenster Container Fenster Nicht statische Kontroll-Elemente Statische Kontroll-Elemente Menüs Ein Beispiel -Text-Editor Standarddialoge Weitere Elemente und Techniken im Überblick 1176

12 11.1 Operatoren in C++ und deren Bedeutung (Übersicht) Vorrangtabelle der Operatoren Schlüsselwörter von C Informationsspeicherung Zahlensysteme Zeichensätze ASCII-Zeichensatz ASCII-Erweiterungen Unicode 1204 Index