Datentypen mit fester Größe. Bitoperatoren. Funktionen. Nachtrag Compiler. Aufgabe 2. SPiC - Ü U2.1

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1 U2 2. Übung U2 2. Übung Datentypen mit ester Größe Bitoperatoren Funktionen Nachtrag Compiler Augabe 2 Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.1 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

2 U2-1 Datentypen ester Größe U2-1 Datentypen ester Größe Die Grösse der primitiven Datentypen in C ist architekturabhängig Beispiel ür drei Architekturen (Angaben in Bits) 8-bit AVR Intel x86-32 x86-64 Intel char short int long Probleme Portabilität des Quellcodes eingeschränkt Insbesondere in der hardarenahen Programmierung braucht man ot Datentypen einer bekannten, esten Grösse (I/O-Register) Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.2 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

3 U2-1 Datentypen ester Größe U2-1 Datentypen ester Größe C99 deiniert neue Datentypen mit deinierter Grösse Auszug der ichtigsten Typen: int8_t uint8_t int16_t uint16_t int32_t uint32_t 8-bit signed 8-bit unsigned 16-bit signed 16-bit unsigned 32-bit signed 32-bit unsigned verügbar durch Einbinden von stdint.h ird auch mit vielen nicht C99-konormen Compilern gelieert kann ansonsten auch relativ einach selbst erstellt erden die Grösse von Zeigertypen ist immer architekturabhängig (Adressbusbreite) Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.3 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

4 U2-2 Biteise Operatoren U2-2 Biteise Operatoren Logische Operatoren: "nicht" "und" "oder"! && Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.4 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

5 U2-2 Biteise logische operatoren U2-2 Biteise Operatoren Binäre Operatoren "nicht" "und" "oder" "x-oder" ~ & ^ Beispiel ~ & ^ Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.5 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

6 U2-2 Shitoperatoren U2-2 Biteise Operatoren Bits erden im Wort verschoben << Links-Shit >> Rechts-Shit Beispiel: x x << Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.6 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

7 Funktionen dienen der Abstraktion Name und Parameter abstrahieren vom tatsächlichen Programmstück von der Darstellung und Verendung von Daten Verendung mehrmals benötigte Programmstücke können durch Angabe des Funktionsnamens augeruen erden Schritteise Abstraktion (Top-Don- und Bottom-Up-Entur) Stukturierung Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.7 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

8 U2-3 Funktionsdeinition Schnittstelle (Typ, Name, Parameter) und die Implementierung Beispiel: int addition ( int a, int b ) { int ergebnis; ergebnis = a + b; return ergebnis; } Typ Name ( Liste ormaler Parameter ) Block Typ Typ des Werts, der am Ende der Funktion als Wert zurückgegeben ird beliebiger Typ void = kein Rückgabeert Name beliebiger Bezeichner, kein Schlüsselort Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.8 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

9 U2-3 Funktionsdeinition (2) int addition ( int a, int b ) {} Typ Name ( Liste ormaler Parameter ) Block Liste ormaler Parameter Typ: beliebiger Typ Name: beliebiger Bezeichner Typ die ormalen Parameter stehen innerhalb der Funktion ür die Werte, die beim Auru an die Funktion übergeben urden (= aktuelle Parameter) die ormalen Parameter verhalten sich ie Variablen, die im Funktionsrump deiniert sind und mit den aktuellen Parametern vorbelegt erden Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m , Name U2.9 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

10 U2-3 Funktionsdeinition (3) int addition ( int a, int b ) {} Typ Name ( Liste ormaler Parameter ) Block Block beliebiger Block zusätzliche Aneisung return ( Ausdruck ); oder return; bei void-funktionen Rückkehr aus der Funktion: das Programm ird nach dem Funktionsauru ortgesetzt der Typ des Ausdrucks muss mit dem Typ der Funktion übereinstimmen die Klammern können auch eggelassen erden Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.10 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

11 U2-3 Funktionsauru Auru einer Funktion aus dem Ablau einer anderen Funktion Beispiel: int main ( ) { int summe; summe = addition(3,4);..., Ausdruck Name ( ) Liste der aktuellen Parameter Jeder Funktionsauru ist ein Ausdruck void-funktionen können keine Teilausdrücke sein ie Prozeduren in anderen Sprachen (z. B. Pascal) Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.11 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

12 U2-3 Funktionsauru (2), Ausdruck Name ( ) Liste der aktuellen Parameter Die Ausdrücke in der Parameterliste erden ausgeertet, bevor in die Funktion gesprungen ird aktuelle Parameter Anzahl und Typen der Ausdrücke in der Liste der aktuellen Parameter müssen mit denen der ormalen Parameter in der Funktionsdeinition übereinstimmen Die Ausertungsreihenolge der Parameterausdrücke ist nicht estgelegt Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.12 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

13 U2-3 Beispiel loat poer (loat b, int e) { loat prod = 1.0; int i; } or (i=1; i <= e; i++) prod *= b; return(prod); loat x, y; y = poer(2+x,4)+3; Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m loat x, y, poer; { loat b = 2+x; int e = 4; loat prod = 1.0; int i; or (i=1; i <= e; i++) prod *= b; poer = prod; } y=poer+3; U2.13 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

14 U2-3 Regeln Funktionen erden global deiniert keine lokalen Funktionen/Prozeduren ie z. B. in Pascal main() ist eine normale Funktion, die aber automatisch als erste beim Programmstart augeruen ird Ergebnis vom Typ int - ird an die Shell zurückgelieert (in Kommandoprozeduren z. B. abragbar) rekursive Funktionsaurue sind zulässig eine Funktion dar sich selbst auruen (z. B. zur Fakultätsberechnung) akultaet(int n) { i ( n == 1 ) return(1); else return( n * akultaet(n-1) ); } Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.14 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

15 U2-3 Regeln (2) Funktionen müssen deklariert sein, bevor sie augeruen erden = Rückgabetyp und Parametertypen müssen dem Compiler bekannt sein durch eine Funktionsdeinition ist die Funktion automatisch auch deklariert Funktionsdeklaration soll eine Funktion vor ihrer Deinition verendet erden, kann sie durch eine Deklaration bekannt gemacht erden Syntax: Typ Name ( Liste ormaler Parameter ); Parameternamen können eggelassen erden, die Parametertypen müssen aber angegeben erden! Beispiel: double sinus(double); Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.15 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

16 U2-3 Funktionsdeklarationen Beispiel #include <stdio.h> #include <math.h> double sinus(double); /* oder: double sinus(double x); */ int main() { double ert; } print("berechnung des Sinus von "); scan("%l", &ert); print("sin(%l) = %l\n", ert, sinus(ert)); return(0); double sinus (double x) { double summe; double x_quadrat; double rest; int k; k = 0; summe = 0.0; rest = x; x_quadrat = x*x; Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m } hile ( abs(rest) > 1e-9 ) { summe += rest; k += 2; rest *= -x_quadrat/(k*(k+1)); } return(summe); U2.16 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

17 U2-3 Parameterübergabe an Funktionen allgemein in Programmiersprachen vor allem zei Varianten: call by value call by reerence call by value Normalall in C Es ird eine Kopie des aktuellen Parameters an die Funktion übergeben die Funktion kann den Übergabeparameter durch Zugri au den ormalen Parameter lesen die Funktion kann den Wert des ormalen Parameters (also die Kopie!) ändern, ohne dass dies Ausirkungen au den Wert des aktuellen Parameters beim Auruer hat die Funktion kann über einen Parameter dem Auruer keine Ergebnisse mitteilen Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.17 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

18 U2-3 Parameterübergabe an Funktionen (2) ' call by reerence In C nur indirekt mit Hile von Zeigern realisierbar Der Übergabeparameter ist eine Variable und die augeruene Funktion erhält die Speicheradresse dieser Variablen die Funktion kann den Übergabeparameter durch Zugri au den ormalen Parameter lesen enn die Funktion den Wert des ormalen Parameters verändert, ändert sie den Inhalt der Speicherzelle des aktuellen Parameters auch der Wert der Variablen (aktueller Parameter) beim Auruer der Funktion ändert sich dadurch Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.18 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

19 U2-4 Nachtrag Compilerparameter U2-4 Nachtrag Compilerparameter Verendung des Parameter: -Werror Wandelt Warnungen in Fehler um Der Compiliervorgang ird auch bei Warnungen abgebrochen Die meisten Warnungen sind echte Fehler. Moritz Strübe Universität Erlangen-Nürnberg Inormatik 4, 2009 U2.m U2.19 Reproduktion jeder Art oder Verendung dieser Unterlage, außer zu Lehrzecken an der Universität Erlangen-Nürnberg, bedar der Zustimmung des Autors.

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