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    Einstieg in C++

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    Einstieg in C++

    Autoren:

    Verlag:
    Galileo Press   Weitere Titel dieses Verlages anzeigen

    Auflage: 4., erweiterte und aktualisierte Auflage.
    Erschienen: Januar 2009
    Seiten: 509
    Sprache: Deutsch
    Maße: 247x240x38
    Einband: Leinen (Buchleinen)
    Reihe: Galileo Computing
    Zum Buch: Lesebändchen. CD-ROM
    ISBN: 3836213850
    EAN: 9783836213851

    Inhaltsverzeichnis

    Auf einen Blick
    1 Einstieg in die Programmierung 15
    2 Ablaufsteuerung 71
    3 Datentypen und -strukturen 113
    4 Funktionen 155
    5 Klassen 203
    6 Programmierwerkzeuge 271
    7 Weitere Sprachelemente von C++ 303
    8 Bibliotheken 337
    9 Die Standard Template Library (STL) 389
    A C++ für Hektiker 427
    B Compilereinrichtung 463
    C Musterlösungen 473
    D Glossar 493
    E Literatur 497
    Inhalt
    Vorwort 13
    1 Einstieg die Programmierung 15
    1.1 Programmieren 15
    1.1.1 Starteines Programms 15
    1.1.2 Eintippen, übersetzen, ausführen 16
    1.1.3 Der Algorithmus 18
    1.1.4 Die Sprache C++ 19
    1.1.5 Fragen zur Selbstkontrolle 24
    1.2 Grundgerüst eines Programms 24
    1.2.1 Kommentare 25
    1.2.2 Anweisungen 27
    1.2.3 Blöcke 27
    1.3 Variablen 28
    1.3.1 Variablendefinition 29
    1.3.2 Geltungsbereich 31
    1.3.3 Namensregeln und Syntaxgraph 32
    1.3.4 Typen 34
    1.3.5 Syntax der Variablendefinition 45
    1.3.6 Konstanten 46
    1.4 Verarbeitung 56
    1.4.1 Zuweisung 56
    1.4.2 Rechenkünstler 57
    1.4.3 Abkürzungen 59
    1.4.4 Funktionen am Beispiel der Zufallsfunktion 61
    1.4.5 Typumwandlung 63
    1.5 Ein- und Ausgabe 65
    1.5.1 Ausgabestrom nach cout 65
    1.5.2 Formatierte Ausgabe 67
    1.5.3 Eingabestrom aus ein 68
    1.6 Übungen 69
    2 Ablaufsteuerung 71
    2.1 Verzweigungen 72
    2.1.1 Nur unter einer Bedingung: if 72
    2.1.2 Andernfalls: eise 74
    2.1.3 Fall für Fall: switch case 78
    2.1.4 Kurzabfrage mit dem Fragezeichen 81
    2.2 Boolesche Ausdrücke 83
    2.2.1 Variablen und Konstanten 83
    2.2.2 Operatoren 83
    2.2.3 Verknüpfung von booleschen Ausdrücken 86
    2.3 Immer diese Wiederholungen: Schleifen 92
    2.3.1 Kopfgesteuert: while 93
    2.3.2 Fußgesteuert: do... while 96
    2.3.3 Abgezählt: for 97
    2.3.4 Schleifensprünge: break und continue 100
    2.3.5 Der brutale Sprung: goto 102
    2.4 Beispiele 103
    2.4.1 Primzahlen 104
    2.4.2 Größter gemeinsamer Teiler 109
    2.5 Übungen 111
    3 Datentypen und -strukturen 113
    3.1 Das Array 113
    3.1.1 Beispiel Bubblesort 118
    3.1.2 Zuweisung von Arrays 122
    3.1.3 C-Zeichenketten 123
    3.1.4 Beispiel: Zahleneingabe auswerten 124
    3.1.5 Mehrere Dimensionen 127
    3.1.6 Beispiel: Bermuda 127
    3.2 Der Zeiger und die Adresse 130
    3.2.1 Indirekter Zugriff 134
    3.2.2 Arrays und Zeiger 135
    3.2.3 Zeigerarithmetik 137
    3.2.4 Konstante Zeiger 139
    3.2.5 Anonyme Zeiger 140
    3.3 Der Variablenverbund: struct 141
    3.3.1 Beispiel: Bermuda 144
    3.4 Dynamische Strukturen 146
    3.4.1 Anlegen und Freigeben von Speicher 147
    3.4.2 Zur Laufzeit erzeugte Arrays 148
    3.4.3 Verkettete Listen 149
    3.5 Die Union 151
    3.6 Aufzählungstyp en um 152
    3.7 Typen definieren 153
    4 Funktionen 155
    4.1 Parameter 160
    4.1.1 Prototypen 163
    4.1.2 Zeiger als Parameter 164
    4.1.3 Arrays als Parameter 166
    4.1.4 Referenzparameter 168
    4.1.5 Beispiel: Stack 169
    4.1.6 Vorbelegte Parameter 171
    4.1.7 Die Parameter der Funktion main 172
    4.1.8 Variable Anzahl von Parametern 174
    4.2 Überladen von Funktionen 176
    4.3 Kurz und schnell: Inline-Funktionen 177
    4.4 Top-Down 178
    4.4.1 Beispiel: Bermuda 179
    4.5 Geltungsbereich von Variablen 183
    4.5.1 Globale Variablen 184
    4.5.2 Lokale Variablen 185
    4.5.3 Statische Variablen 186
    4.6 Selbstaufrufende Funktionen 188
    4.6.1 Einsatzbereich 189
    4.6.2 Beispiel: binärer Baum 190
    4.6.3 Türme von Hanoi 193
    4.6.4 Beispiel: Taschenrechner 196
    4.7 Funktionszeiger 201
    5 Klasssen 203
    5.1 Die Klasse als Datenstruktur 204
    5.1.1 Funktion und Datenstruktur heiraten 205
    5.1.2 Zugriff auf Klassenelemente 208
    5.2 Geburt und Tod eines Objekts 209
    5.2.1 Konstruktor und Destruktor 210
    5.2.2 Konstruktor und Parameter 212
    5.3 Öffentlichkeit und Privatsphäre 214
    5.3.1 private und public 215
    5.3.2 Beispiel: Stack 218
    5.3.3 Freunde 220
    5.4 Kopierkonstruktor 221
    5.5 Überladen von Elementfunktionen 225
    5.6 Kür: Überladen von Operatoren 226
    5.6.1 Addition 227
    5.6.2 Globale Operatorfunktionen 229
    5.6.3 Inkrementieren und Dekrementieren 230
    5.6.4 Der Zuweisungsoperator 232
    5.6.5 Die Vergleichsoperatoren 235
    5.6.6 Der Ausgabeoperator 237
    5.6.7 Der Indexoperator 238
    5.6.8 Der Aufrufoperator () 240
    5.6.9 Der Konvertierungsoperator 241
    5.7 Attribute 242
    5.7.1 Statische Variablen und Funktionen in Klassen 242
    5.7.2 Konstanten 244
    5.8 Vererbung 246
    5.8.1 Zugriff auf die Vorfahren 251
    5.8.2 Konstruktoren und Zuweisung 255
    5.8.3 Mehrfachvererbung 257
    5.8.4 Polymorphie durch virtuelle Funktionen 257
    5.9 Klassendefinition und Syntaxgraph 267
    6 Programmierwerkzeuge 271
    6.1 Der C++-Compiler 271
    6.1.1 Compiler-Aufruf 271
    6.1.2 Compiler-Optionen 272
    6.1.3 Fehlermeldungen 273
    6.2 Präprozessor 276
    6.2.1 Einbinden von Dateien: #include 276
    6.2.2 Konstanten und Makros: #define 276
    6.2.3 Abfragen: #if 279
    6.2.4 Vordefinierte Makros 280
    6.2.5 Weitere Präprozessorbefehle 281
    6.3 Aufteilung der Quelltexte 282
    6.3.1 Beispiel Bermuda 282
    6.3.2 Dateikennungen 285
    6.3.3 Deklaration und Definition 286
    6.3.4 Header-Dateien 287
    6.3.5 Statische Funktionen 288
    6.3.6 Verborgene Implementierung 289
    6.4 Linker und Bibliotheken 291
    6.4.1 Einbinden von statischen Bibliotheken 291
    6.4.2 Dynamische Bibliotheken 292
    6.5 make 295
    6.5.1 Makros im Makefile 298
    6.5.2 Mehrere Ziele 299
    6.6 Debuggen mit dem gdb 300
    7 Weitere Sprachelemente von-C++ 303
    7.1 Generische Programmierung 303
    7.1.1 Template-Funktionen 304
    7.1.2 Template-Klassen 307
    7.1.3 Makro-Programmierung mit #define 310
    7.2 Namensräume 312
    7.2.1 Definition eines Namensraums 313
    7.2.2 Zugriff 314
    7.2.3 Besondere Namensräume 314
    7.2.4 Anonyme Namensräume 315
    7.2.5 Syntaxgraph 316
    7.3 Katastrophenschutz mit try und catch 316
    7.3.1 Eigene Ausnahmen erzeugen 318
    7.3.2 Erstellen von Fehlerklassen 321
    7.3.3 Die Ausnahmen der Standardbibliotheken 324
    7.4 Systemnahe Programmierung 330
    7.4.1 Bit-Operatoren 330
    7.4.2 Shift-Operatoren 333
    7.4.3 Zugriff auf Hardware-Adressen 334
    7.4.4 Bit-Strukturen 334
    8 Bibliotheken 337
    8.1 Zeichenketten und Strings 337
    8.1.1 Die Standardklasse string 338
    8.1.2 Andere String-Bibliotheken 350
    8.1.3 Klassische C-Funktionen 351
    8.2 iostream für Fortgeschrittene 358
    8.2.1 Eingabe über ein 358
    8.2.2 Manipulatoren 359
    8.3 Dateioperationen 363
    8.3.1 Öffnen und Schließen 364
    8.3.2 Lesen und Schreiben 366
    8.3.3 Zustandsbeobachtung 371
    8.3.4 Dateizugriffe nach ANSI-C 373
    8.3.5 Dateisystemkommandos 376
    8.3.6 Dateieigenschaften ermitteln 378
    8.4 Mathematische Funktionen 381
    8.4.1 Die mathematische Standardbibliothek 382
    8.4.2 Komplexe Zahlen 384
    8.5 Zeitfunktionen 385
    8.5.1 Datum und Uhrzeit 385
    8.5.2 Zeit stoppen 387
    9 Die Standard Template Library (STL) 389
    9.1 Die Container-Klasse vector 389
    9.1.1 Dimensionsänderung 391
    9.1.2 Iteratoren 393
    9.1.3 Weitere Funktionen 394
    9.2 Die Container-Klasse deque 396
    9.3 Die Container-Klasse list 399
    9.3.1 Einfügen und Löschen 400
    9.3.2 Umhängen von Elementen: splice 402
    9.3.3 Mischen sortierter Listen 403
    9.3.4 Sortierung und Reihenfolge 403
    9.4 Die Container-Klassen set und multiset 405
    9.4.1 Einfügen und Löschen 405
    9.4.2 Suchen und Sortieren 406
    9.5 Die Container-Klassen map und multimap 408
    9.6 Container-Adapter 410
    9.6.1 Der Container-Adapter stack 411
    9.6.2 Der Container-Adapter queue 412
    9.6.3 Der Container-Adapter priority_queue 413
    9.7 Iteratortypen 414
    9.8 Die Algorithmen der STL 414
    9.8.1 Suchen: find-O 415
    9.8.2 Sortieren 416
    9.8.3 Binäres Suchen 417
    9.8.4 Kopieren: copy() 418
    9.8.5 Umdrehen: reverse() 418
    9.8.6 Füllen: fill-O 419
    9.8.7 equal-O 419
    9.8.8 Funktion als Parameter: findjf-O 419
    9.8.9 for_each 423
    9.9 Die Template-Klasse bitset 423
    Anhang 425
    A A C++ für Hektiker 427
    A.1 Ein Programm 427
    A.2 Abfrage und Schleifen 432
    A.2.1 Abfrage und boolesche Ausdrücke 432
    A.2.2 Die while-Schleife 434
    A.2.3 Die for-Schleife 435
    A.3 Arrays 436
    A.4 Funktionen 440
    A.4.1 Programmaufteilung 440
    A.4.2 Rückgabewert 443
    A.4.3 Parameter 445
    A.5 Klassen 448
    A.5.1 Konstruktor 452
    A.5.2 Vererbung 456
    A.5.3 Polymorphie 458
    A.6 Templates 460
    B Compilereinrichtung 463
    B.1 KDevelop 463
    B.1.1 Neues Projekt 463
    B.1.2 Kompilieren und starten 465
    B.2 Bloodshed Dev-C++ (CD) 466
    B.2.1 Installation 466
    B.2.2 Ein Projekt anlegen 467
    B.2.3 Übersetzen und starten 469
    B.3 CygWin 471
    C Musterlösungen 473
    D Glossar 493
    E Literatur 497
    Index 499



    Vorwort

    Vorwort

    Ja, ich weiß, es gibt schon das eine oder andere Buch über C++. Allerdings kann ein Buch über C++ mit vielen Intentionen geschrieben worden sein. Da gibt es das Buch »Die C++ Programmiersprache« von Bjarne Stroustrup, dem Erfinder von C++ - ein sehr exaktes, sehr umfassendes Buch.1 Es stellt den Maßstab für alle Compiler-Bauer dar. Aber für den Anfänger ist es leider nicht gedacht.

    Mein Anspruch an dieses Buch ist, dass es leicht verständlich ist. Wenn ein Anfänger C++ lernen will, sollte er mit anschaulichen Beispielen an C++ herangeführt werden. Und wenn aus dem Anfänger ein Fortgeschrittener geworden ist, sollte er die meisten Fragen, die mit dem Handwerkszeug C++ zu tun haben, auch in diesem Buch beantwortet finden. Ich mag Bücher nicht, die bei der Hälfte aufhören.

    Ich setze voraus, dass Sie wissen, was ein Computer ist, dass Sie damit grundlegend umgehen können, Lust haben, sich auf das Programmieren einzulassen, und natürlich lesen können. Ich gehe nicht davon aus, dass Sie bereits irgendeine Programmiersprache beherrschen.

    Zum leichteren Verständnis der Sprachkonstrukte habe ich Syntaxgrafen verwendet. Diese sind in den letzten Jahren bedauerlicherweise aus der Mode gekommen. In der aktuellen Literatur sind sie jedenfalls kaum zu finden. Dennoch halte ich sie wegen ihrer Anschaulichkeit für eine wertvolle Hilfe, insbesondere für den Anfänger.

    Auch die Nassi-Schneidermann-Diagramme habe ich wieder aufleben lassen, weil ich denke, dass sie besonders in Kapitel 2, »Ablaufsteuerung«, ein Gefühl für sauber strukturierte Abläufe vermitteln.

    Sie finden im Anhang einen Schnelleinstieg in C++. Er ist für Leute gedacht, die etwas ungeduldig, gern schnell zu Ergebnissen kommen möchten. Er könnte auch als Basis-Skript für C++-Kurse dienen, die ja auch nicht jedes Detail berücksichtigen können. Da in diesem Kapitel manches sehr knapp behandelt wird, wird immer wieder auf die Stellen im Buch verwiesen, die ein Thema ausführlicher behandeln.

    Sie finden bei vielen Listings hinter der Überschrift in Klammern einen Dateinamen. Dann befindet sich das Listing unter diesem Namen auf der beiliegenden CD.

    Zur besseren Lesbarkeit sind folgende Konventionen eingeführt worden: Schlüsselwörter werden in nichtproportionaler Schrift gesetzt. Variablen und Klassen erscheinen in fetter Schrift. Funktionsaufrufe wie open( ) sind grundsätzlich mit Klammern dargestellt.

    Ich arbeite als C++-Programmierer. Aus diesem Grund behält dieses Buch immer einen Bezug zur Praxis. Dabei hilft es auch sehr, dass immer wieder Leser auf Unklarheiten hinweisen oder sogar Fehler finden. Zum Glück werden es von Auflage zu Auflage immer weniger.

    Neben meinen Lesern möchte ich auch meinem Lektor Stephan Mattescheck danken. Er und der Verlag Galileo Computing ließen mir weitestgehende Freiheiten. Friederike Daenecke bereinigte meine schlimmsten Verbrechen gegen die deutsche Sprache. Steffi Ehrentraut sorgte für das gute Aussehen des Buches. Christoph Kecher hat sich vor allem um die zweite Auflage verdient gemacht. Ansonsten bleibt mir noch zu erwähnen, dass ich durch Prof. Dr. Mario Dal Cin zum ersten Mal mit C++ in Berührung kam. Er machte mir viel Mut für dieses Buch. Ich danke auch Stephan Engelmann für seine Hinweise. Und vielen Dank an die vielen Käufer dieses Buches. Immerhin ist es in erster Linie ihnen zu verdanken, dass es eine vierte Auflage gibt.

    Ich hoffe nun, dass das Buch Ihnen bei Ihren ersten Schritten zu C++ ein guter Begleiter ist und Ihnen später ein auskunftsfreudiges Nachschlagewerk wird.

    Norgaardholz Arnold Willemer

    Klappentext

    Einstieg in C++

    Galileo Computing

    Als Leser dieses Buches finden Sie auf unserer Website zusätzliche Informationsangebote zum Themengebiet des Buches. Noch Fragen? Unser Autor steht Ihnen mit Rat und Tat zur Seite unter www.galileocomputing.de

    Wenn Sie einen leichten Einstieg in C++ suchen, liegen Sie mit diesem Buch von Arnold Willemer richtig. Es hat sich seit vielen Jahren bewährt in Schulungen, in der Lehre und im Selbststudium. Sie müssen es auch dann nicht aus der Hand legen, wenn es schwierig wird. Dieser Einstieg in die Programmiersprache C++ begleitet Sie von Anfang an - auch bei professionellen Themen wie Vererbung, Objektorientierung, Polymorphie, Exceptions und Templates. Ebenso werden Sie umfassend und kompetent in den Umgang mit der Standard Template Library eingeführt. Damit erhalten Sie einen vollständigen Überblick, der Sie von A bis Z auf Ihrem Weg zum professionellen Programmierer begleiten wird. Praxisnahe Beispiele und Übungen bringen Ihnen auf anschauliche Weise die Programmierung mit C++ nah. Kenntnisse in C oder einer anderen Sprache werden nicht vorausgesetzt.

    1 Lernen Sie die Grundlagen von C++
    Variablen, Verzweigungen, boolesche Ausdrücke, Arrays, Funktionen und Klassen. Sie erhalten eine umfassende Einführung, die sich auch als Nachschlagewerk nutzen lässt.

    2 Steigen Sie Schritt für Schritt in die Programmierung ein
    Praxisnahe Beispiele und Übungen begleiten Sie auf Ihren ersten Schritten.

    3 Einführung in die Objektorientierung
    Sie erfahren alles Wissenswerte zur objektorientierten Programmierung - praxisorientiert und vollständig.

    4 Unterstützung auch bei professionellen Themen
    Unser Buch lässt Sie auch bei anspruchsvollen Themen wie generischer Programmierung, Namensräumen oder systemnaher Programmierung nicht allein.

    5 Nutzen Sie die C++-Bibliotheken - inkl. STL
    Lernen Sie, wie Sie mit den mitgelieferten Bibliotheken umgehen und diese für Ihre Programme nutzen können.

    6 Damit Sie sofort loslegen können
    Auf der CD-ROM finden Sie Compiler, Entwicklungsumgebungen und Beispiellistings - damit Sie sofort starten können.

    Inhalt der CD-ROM

    Compiler

    • Cygwin 1.5
    • Borland C++-Compiler 5.5
    • Open Watcom 1.7

    Entwicklungsumgebungen

    • CREdit 1.014
    • Bloodshed Dev-C++ 4.0 und 5.0 beta
    • Ultra-Edit 14.20 Alle Beispiellistings


    ISBN 978-3-8362-1385-1

    Autor

    Der Autor

    Diplom-Informatiker Arnold Willemer studierte in Frankfurt am Main Informatik mit den Schwerpunkten Betriebssysteme, Netzwerke und systemnahe Programmierung. Bei Galileo Press hat er bereits ein erfolgreiches UNIX-Handbuch veröffentlicht.