Louis, C++, 2.A. by Dirk, Louis -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Titelei Impressum Inhalt Vorwort Teil I – Grundkurs 1 Keine Angst vor C++!

1.1 Von C zu C++

1.1.1 Rückblick 1.1.2 Die strukturierte Programmierung 1.1.3 Chips sind billig, Programmierer teuer 1.1.4 Fassen wir zusammen

1.2 Von der Idee zum fertigen Programm 1.3 Näher hingeschaut: der C++-Compiler

1.3.1 Der Compiler ist ein strenger Lehrer 1.3.2 Definition und Deklaration 1.3.3 Das Konzept der Headerdateien 1.3.4 Namensräume 1.3.5 Der Compiler bei der Arbeit 1.3.6 ISO und die Compiler-Wahl 1.3.7 Der neue C++17-Standard

1.4 Übungen

2 Grundkurs: Das erste Programm

2.1 Hallo Welt! – das Programmgerüst

2.1.1 Typischer Programmaufbau 2.1.2 Die Eintrittsfunktion main() 2.1.3 Die Anweisungen 2.1.4 Headerdateien 2.1.5 Kommentare

2.2 Programmerstellung

2.2.1 Programmerstellung mit Visual Studio 2.2.2 Programmerstellung mit GNU-Compiler 2.2.3 Programmausführung

2.3 Stil 2.4 Übungen

3 Grundkurs: Daten und Variablen

3.1 Konstanten (Literale) 3.2 Variablen

3.2.1 Variablendefinition 3.2.2 Werte in Variablen speichern 3.2.3 Variablen bei der Definition initialisieren 3.2.4 Werte von Variablen abfragen

3.3 Konstante Variablen 3.4 Die Datentypen

3.4.1 Die Bedeutung des Datentyps 3.4.2 Die elementaren Datentypen 3.4.3 Weitere Datentypen

3.5 Typumwandlung

3.5.1 Typumwandlung bei der Ein- und Ausgabe 3.5.2 Automatische Typumwandlungen 3.5.3 Explizite Typumwandlungen

3.6 Übungen

4 Grundkurs: Operatoren und Ausdrücke

4.1 Rechenoperationen

4.1.1 Die arithmetischen Operatoren 4.1.2 Die mathematischen Funktionen

4.2 Ausdrücke 4.3 Die kombinierten Zuweisungen 4.4 Inkrement und Dekrement 4.5 Strings addieren 4.6 Weitere Operatoren 4.7 Übungen

5 Grundkurs: Kontrollstrukturen

5.1 Entscheidungen und Bedingungen

5.1.1 Bedingungen 5.1.2 Die Vergleichsoperatoren 5.1.3 Die logischen Operatoren

5.2 Verzweigungen

5.2.1 Die einfache if-Anweisung 5.2.2 Die if-else-Verzweigung 5.2.3 Die switch-Verzweigung

5.3 Schleifen

5.3.1 Die while-Schleife 5.3.2 Die do-while-Schleife 5.3.3 Die for-Schleife 5.3.4 Schleifen mit mehreren Schleifenvariablen 5.3.5 Performance-Tipps

5.4 Sprunganweisungen

5.4.1 Abbruchbefehle für Schleife 5.4.2 Abbruchbefehle für Funktionen 5.4.3 Sprünge mit goto

5.5 Fallstricke

5.5.1 Die leere Anweisung ; 5.5.2 Nebeneffekte in booleschen Ausdrücken 5.5.3 Dangling else-Problem 5.5.4 Endlosschleifen

5.6 Übungen

6 Grundkurs: Eigene Funktionen

6.1 Definition und Aufruf

6.1.1 Der Ort der Funktionsdefinition 6.1.2 Funktionsprototypen (Deklaration)

6.2 Rückgabewerte und Parameter

6.2.1 Rückgabewerte 6.2.2 Parameter

6.3 Lokale und globale Variablen

6.3.1 Lokale Variablen 6.3.2 Globale Variablen 6.3.3 Gültigkeitsbereiche und Verdeckung

6.4 Funktionen und der Stack 6.5 Überladung 6.6 Übungen

7 Grundkurs: Eigene Datentypen

7.1 Arrays

7.1.1 Definition 7.1.2 Auf Array-Elemente zugreifen 7.1.3 Initialisierung 7.1.4 Arrays in Schleifen durchlaufen 7.1.5 Arrays an Funktionen übergeben 7.1.6 Mehrdimensionale Arrays 7.1.7 Vor- und Nachteile der Programmierung mit Arrays

7.2 Aufzählungen

7.2.1 Definition 7.2.2 Variablen 7.2.3 Aufzählungstypen und switch-Verzweigungen 7.2.4 Die neuen enum class-Aufzählungen

7.3 Strukturen

7.3.1 Definition 7.3.2 Variablendefinition 7.3.3 Zugriff auf Elemente 7.3.4 Initialisierung 7.3.5 Arrays von Strukturen

7.4 Klassen

7.4.1 Definition 7.4.2 Variablen, Objekte und Konstruktoren 7.4.3 Zugriffsschutz

7.5 Übungen

8 Grundkurs: Zeiger und Referenzen

8.1 Zeiger

8.1.1 Definition 8.1.2 Initialisierung 8.1.3 Dereferenzierung 8.1.4 Zeigerarithmetik

8.2 Referenzen 8.3 Einsatzgebiete

8.3.1 call by reference 8.3.2 Dynamische Speicherreservierung

8.4 Übungen

9 Grundkurs: Noch ein paar Tipps

9.1 Wie gehe ich neue Programme an? 9.2 Wo finde ich Hilfe?

9.2.1 Hilfe zu Compiler-Meldungen 9.2.2 Hilfe bei der Lösung von Programmieraufgaben 9.2.3 Hilfe bei Programmen, die nicht richtig funktionieren 9.2.4 Debuggen

9.3 Programme optimieren

Teil II – Aufbaukurs: die Standardbibliothek 10 Aufbaukurs: Einführung

10.1 Bibliotheken verwenden 10.2 Hilfe zu den Bibliothekselementen

11 Aufbaukurs: Mathematische Funktionen

11.1 Die mathematischen Funktionen

11.1.1 Mathematische Konstanten 11.1.2 Verwendung der trigonometrischen Funktionen 11.1.3 Überläufe

11.2 Zufallszahlen 11.3 Komplexe Zahlen 11.4 Übungen

12 Aufbaukurs: Strings

12.1 String-Literale

12.1.1 Escape-Sequenzen 12.1.2 Zeilenumbrüche

12.2 Strings erzeugen 12.3 Strings aneinanderhängen 12.4 Strings vergleichen 12.5 Sonstige String-Manipulationen 12.6 C-Strings 12.7 Umwandlungen zwischen Strings und Zahlen 12.8 Übungen

13 Aufbaukurs: Ein- und Ausgabe

13.1 Daten auf die Konsole ausgeben 13.2 Formatierte Ausgabe

13.2.1 Ausgabebreite 13.2.2 Füllzeichen 13.2.3 Genauigkeit 13.2.4 Formatierte Ausgabe mit printf()

13.3 Deutsche Umlaute 13.4 Daten über die Konsole (Tastatur) einlesen 13.5 Fehlerbehandlung 13.6 Streams 13.7 Textdateien

13.7.1 In Textdateien schreiben 13.7.2 Aus Textdateien lesen

13.8 Binärdateien 13.9 Übungen

14 Aufbaukurs: Zeit und Datum

14.1 Zeit und Datum 14.2 Laufzeitmessungen 14.3 Übungen

15 Aufbaukurs: Container

15.1 Die STL 15.2 vector – ein intelligenter Daten-Container

15.2.1 Einsatz eines Containers 15.2.2 Größenmanagement von Containern 15.2.3 Typische Memberfunktionen

15.3 Der Gebrauch von Iteratoren 15.4 Die Algorithmen

15.4.1 generate() 15.4.2 stable_sort()

15.5 Schlüssel/Wert-Paare 15.6 Übungen

16 Aufbaukurs: Programme aus mehreren Quelltextdateien

16.1 Quelltext verteilen

16.1.1 Funktionen über Dateigrenzen hinweg verwenden 16.1.2 Klassen über Dateigrenzen hinweg verwenden 16.1.3 Variablen über Dateigrenzen hinweg verwenden 16.1.4 Typdefinitionen über Dateigrenzen hinweg verwenden

16.2 Mehrfacheinkopieren von Headerdateien verhindern 16.3 Übungen

Teil III – Objektorientierte Programmierung 17 OOP-Kurs: Klassen

17.1 Objektorientiert denken – objektorientiert programmieren

17.1.1 Objektorientiertes Programmieren 17.1.2 Wie sind Objekte beschaffen? 17.1.3 Wie findet man einen objektorientierten Lösungsansatz? 17.1.4 Objekte und Klassen

17.2 Klassendefinition

17.2.1 Zugriffsrechte 17.2.2 Quelltext- und Headerdatei 17.2.3 Klassen zu Visual-Studio-Projekten hinzufügen

17.3 Membervariablen

17.3.1 Anfangswerte 17.3.2 Private-Deklaration 17.3.3 Eingebettete Objekte 17.3.4 Konstante Membervariablen 17.3.5 Statische Membervariablen

17.4 Memberfunktionen

17.4.1 Definition innerhalb der Klassendefinition 17.4.2 Definition außerhalb der Klassendefinition 17.4.3 Der this-Zeiger 17.4.4 Statische Memberfunktionen 17.4.5 Konstante Memberfunktionen 17.4.6 Get-/Set-Memberfunktionen

17.5 Die Konstruktoren

17.5.1 Definition und Aufruf 17.5.2 Ersatz- und Standardkonstruktoren

17.6 Der Destruktor 17.7 Übungen

18 OOP-Kurs: Vererbung

18.1 Das Prinzip der Vererbung

18.1.1 Der grundlegende Mechanismus 18.1.2 Die Syntax 18.1.3 Wann ist Vererbung gerechtfertigt? 18.1.4 Einige wichtige Fakten

18.2 Das Basisklassenunterobjekt

18.2.1 Zugriff 18.2.2 Instanzbildung

18.3 Die Zugriffsspezifizierer für die Vererbung 18.4 Verdecken, überschreiben und überladen

18.4.1 Verdeckung 18.4.2 Überladung 18.4.3 Überschreibung

18.5 Der Destruktor 18.6 Mehrfachvererbung 18.7 Übungen

19 OOP-Kurs: Polymorphie

19.1 Grundprinzip und Implementierung 19.2 Späte und frühe Bindung

19.2.1 Frühe Bindung 19.2.2 Späte Bindung

19.3 Generische Programmierung

19.3.1 Basisklassen-Arrays 19.3.2 Basisklassenparameter

19.4 Typidentifizierung zur Laufzeit (RTTI)

19.4.1 Umwandlung mit dynamic_cast 19.4.2 Der typeid()-Operator

19.5 Abstrakte Klassen

19.5.1 Rein virtuelle Funktionen 19.5.2 Abstrakte Klassen

19.6 Übungen

20 OOP-Kurs: Ausnahmebehandlung

20.1 Fehlerprüfung mit Ausnahmen 20.2 Ausnahmen abfangen 20.3 Ausnahmen auslösen 20.4 Programmfluss und Ausnahmebehandlung

20.4.1 Wo wird der Programmfluss nach einer Ausnahme fortgesetzt? 20.4.2 Die Problematik des gestörten Programmflusses

20.5 Übungen

Teil IV – Profikurs 21 Profikurs: Allgemeine Techniken

21.1 Vorzeichen und Überlauf 21.2 Arithmetische Konvertierungen 21.3 Lokale static-Variablen 21.4 Der ?:-Operator 21.5 Bit-Operatoren

21.5.1 Multiplikation mit 2 21.5.2 Division durch 2 21.5.3 Klein- und Großschreibung 21.5.4 Flags umschalten 21.5.5 Gerade Zahlen erkennen

21.6 Zeiger auf Funktionen 21.7 Rekursion 21.8 constexpr-Funktionen 21.9 Variablendefinition in if und switch

22 Profikurs: Objektorientierte Techniken

22.1 Zeiger auf Memberfunktionen 22.2 Friends 22.3 Überladung von Operatoren

22.3.1 Syntax 22.3.2 Überladung des Inkrement-Operators ++ 22.3.3 Überladung arithmetischer Operatoren +, += 22.3.4 Überladung der Streamoperatoren <<>>

22.4 Objekte vergleichen

22.4.1 Gleichheit 22.4.2 Größenvergleiche

22.5 Objekte kopieren

23 Profikurs: Gültigkeitsbereiche und Lebensdauer 24 Profikurs: Templates

24.1 Funktionen-Templates 24.2 Klassen-Templates

25 Profikurs: Reguläre Ausdrücke

25.1 Syntax regulärer Ausdrücke

25.1.1 Zeichen und Zeichenklassen 25.1.2 Quantifizierer 25.1.3 Gruppierung 25.1.4 Assertionen (Anker)

25.2 Musterabgleich mit regulären Ausdrücken 25.3 Suchen mit regulären Ausdrücken 25.4 Ersetzen mit regulären Ausdrücken

26 Profikurs: Lambda-Ausdrücke

26.1 Syntax 26.2 Einsatz

Anhang A: Lösungen Anhang B: Die Beispiele zum Buch

B.1 Installation der Visual Studio Community Edition B.2 Ausführung der Beispielprogramme

B.2.1 Ausführung mit VS Community Edition 2017 B.2.2 Ausführung mit beliebigen integrierten Entwicklungsumgebungen B.2.3 Ausführung mit GNU-Konsolen-Compiler

Anhang C: Zeichensätze

C.1 Der ASCII-Zeichensatz C.2 Der ANSI-Zeichensatz

Anhang D: Syntaxreferenz

D.1 Schlüsselwörter D.2 Elementare Typen D.3 Strings D.4 Operatoren D.5 Ablaufsteuerung D.6 Ausnahmebehandlung D.7 Aufzählungen

D.7.1 enum D.7.2 enum class (C++11)

D.8 Arrays D.9 Zeiger D.10 Strukturen D.11 Klassen D.12 Vererbung D.13 Namensräume

Anhang E: Die Standardbibliothek

E.1 Die C-Standardbibliothek E.2 Die C++-Standardbibliothek

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