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E-Book

C++

eine Einführung

Autor	Ulrich Breymann
Verlag	Carl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr	2016
Seitenanzahl	398 Seiten
ISBN	9783446449121
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	9,99 EUR

In diesem Buch finden Sie alles, was Sie für den Einstieg brauchen - im praktischen Taschenbuchformat! Die vielen Beispiele sind leicht nachzuvollziehen. Dabei werden die seit C++11 und C++14 verfügbaren neuen Möglichkeiten genutzt. Die Beispiele sind zum großen Teil Spiele. So lernen Sie nicht nur die objektorientierte Programmierung kennen, sondern auch den ersten Umgang mit Mausklicks und Grafik, obwohl Grafik kein Bestandteil des C++-Standards ist. Das ist für diejenigen, die keine Spiele programmieren wollen, kein Nachteil. Spiele sind als realistische Anwendungen von C++ einfach interessanter als beliebige andere Beispiele. Am Ende vieler Kapitel gibt es ein C++-Quiz (mit Lösungen) zur Prüfung des Verständnisses.
Das Buch ist nicht nur für angehende Softwareentwickler, sondern auch für Studierende technischer Fächer ein idealer Einstieg.
Softwareentwicklung ist nicht nur Schreiben eines irgendwie funktionierenden Programms. Deshalb gibt es viele Tipps für einen guten Programmierstil, die die Qualität eines Programms erhöhen. Auch wird auf Fallstricke hingewiesen und wie man sie vermeidet.
Aus dem Inhalt:
Das erste Programm!
Grunddatentypen: Zahlen und Zeichen
Zahlen raten - Kontrollstrukturen zur Steuerung des Ablaufs
Ein- und Ausgabe, auch mit Dateien
Aufgaben strukturieren mit Funktionen
Das Spielfeld - Arrays und Vektoren
Beispiel TicTacToe
Spieler, Würfel und Klassen - objektorientierte Programmierung Grafik mit C++
Ereignisgesteuerte Programmierung
Bewegte Grafik
Dynamische Speicherplatzbeschaffung
Vererbung und Polymorphismus
TicTacToe reloaded
Fehlerbehandlung
Interaktives Spiel mit Grafik und Sound
Überladen von Operatoren
Die C++-Standardbibliothek
Templates Container, Iteratoren und Algorithmen

Professor Dr. Ulrich Breymann war in der Industrie und in der Raumfahrttechnik tätig und lehrte Informatik an der Hochschule Bremen. Er arbeitete an dem ersten C++-Standard mit und ist ein bekannter Autor zu den Themen C++, STL und Java ME. Aus seiner Tätigkeit in Industrie und Hochschule weiß er genau, worauf es bei der Softwareentwicklung ankommt. Er stellt komplexe Sachverhalte verständlich dar und legt Wert auf eine Programmiermethodik, die den Ansprüchen an hochqualitative Software gerecht wird. Die Internetseite zu seinem C++-Buch ist cppbuch.de.

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Inhaltsverzeichnis

Inhalt	6
Vorwort	14
1 Erste Grundlagen	16
1.1 Historisches	16
1.2 Die Programmiersprache C++ und die Maschine	17
1.3 Werkzeuge zum Programmieren	19
1.3.1 Der Editor	19
1.3.2 Der Compiler	20
1.4 Die Beispiele	21
1.5 Wo gibt es Hilfe?	21
1.6 Das erste Programm!	22
1.6.1 Fehlermeldungen	25
1.7 Eingaben und Kommentare	27
1.7.1 Kommentare und Namen	29
1.8 Zahltypen und -bereiche	30
1.8.1 Ganze Zahlen	30
1.8.2 Kommazahlen	34
1.8.3 Bit-Operatoren	0
1.8.4 Vorsicht Falle: Umwandlung des Zahltyps	36
1.9 Zeichen und Zeichenketten	39
1.9.1 Eingabe	42
1.9.2 Zeichen und Zahlen	44
1.10 C++-Quiz	45
2 Zahlen raten – Kontrollstrukturen anwenden	48
2.1 Fallunterscheidung mit if	48
2.1.1 Vergleichsoperatoren	50
2.1.2 Logische Verknüpfungen	51
2.1.3 Bedingungsoperator	53
2.1.4 if und Fehler bei der Eingabe	54
2.1.5 Fehler in Verbindung mit if	56
2.1.6 C++-Quiz	57
2.2 Wiederholungen	58
2.2.1 while-Schleife	58
2.2.2 do-while-Schleife	60
2.2.3 for-Schleife	62
2.2.4 Abbruch mit break	63
2.2.5 Abbruch mit boolescher Variable	64
2.2.6 continue – zurück an den Anfang	64
2.2.7 C++-Quiz	65
2.3 Der Zufall kommt ins Spiel	67
2.3.1 Bereich für Zufallszahlen definieren	70
2.4 Konstante	72
2.5 Auswahl mit switch	74
2.6 Aufzählungstyp	77
2.7 C++-Quiz	79
3 Ein- und Ausgabe	80
3.1 Standardein- und -ausgabe	81
3.1.1 Umleitung auf Betriebssystemebene	82
3.2 Ein- und Ausgabe mit Dateien	83
3.2.1 Schreiben einer Textdatei (Spielerdatenbank)	83
3.2.2 Einlesen der Spielerdatenbank	85
3.2.3 Binärdatei	87
3.3 Formatierung der Ausgabe	89
3.4 C++-Quiz	90
4 Aufgaben strukturieren	92
4.1 Deklaration und Definition	93
4.1.1 Übergabe per Wert	94
4.1.2 Überladen einer Funktion	96
4.2 Trennung von Schnittstelle und Implementation	97
4.2.1 Namensräume	101
4.2.2 Präprozessoranweisungen	102
4.3 Übergabe per Referenz	103
4.4 Dateiübergreifende Sichtbarkeit	105
4.5 Rekursion	107
4.6 Einschränkung der Sichtbarkeit	110
4.7 C++-Quiz	113
5 Das Spielfeld	114
5.1 Eine Zeile	114
5.1.1 Zeilen mit array	115
5.1.2 Zeilen mit vector	117
5.2 Das Spielfeld – viele Zeilen	118
5.2.1 Spielfeld mit vector	120
5.2.2 Feld vorbesetzen	121
5.3 Die Anwendung – TicTacToe	122
5.4 C++-Quiz	131
6 Spieler, Würfel und Klassen	134
6.1 Objektorientierung	135
6.2 Klasse Spieler	137
6.2.1 explicit	142
6.2.2 private oder public?	143
6.3 Trennung von Schnittstelle und Implementation	144
6.4 Mehr über Konstruktoren	146
6.4.1 Allgemeiner Konstruktor	146
6.4.2 Standardkonstruktor	146
6.4.3 Kopierkonstruktor	147
6.4.4 Einheitliche Initialisierung	150
6.5 Die Zerstörung von Objekten	151
6.5.1 Der Laufzeit-Stack	151
6.5.2 Destruktor	152
6.6 Klasse Würfel	154
6.7 Würfelspiel: Mensch gegen Maschine	156
6.7.1 Der Computer spielt gegen sich selbst	157
6.8 C++-Quiz	162
7 Grafik mit C++	164
7.1 Ereignisgesteuerte Programmierung	165
7.2 Einfache Grafik	166
7.3 Klassenvariablen und -funktionen	170
7.4 Ereignisse	172
7.5 Bewegte Grafik	174
7.6 Grafikerzeugung	182
7.7 C++-Quiz	188
8 Dynamische Speicherbeschaffung	190
8.1 Zeiger	191
8.1.1 Zeiger auf Zeichen	193
8.1.2 Zeigerarithmetik und Wahrheitswerte	194
8.2 C-Arrays	196
8.2.1 Parameterübergabe per Zeiger	198
8.3 Speicherbeschaffung	199
8.3.1 Die beste Art!	199
8.3.2 new und delete – tun Sie es nicht!	200
8.3.3 unique_ptr	203
8.3.4 shared_ptr	205
8.4 Grafische Objekte dynamisch erzeugen	207
8.4.1 Speicherplatz besser nutzen	209
8.5 Zeiger als Beobachter	210
8.6 C++-Quiz	212
9 Vererbung	214
9.1 Generalisierung und Spezialisierung	214
9.2 Vererbung am Beispiel	215
9.2.1 Statische Auswertung	221
9.3 Konstruktor erben	221
9.4 Polymorphismus	222
9.4.1 Polymorphismus und >>die großen Drei<<	224
9.4.2 Überschreiben oder nicht überschreiben?	224
9.4.3 Polymorphismus-Anwendung	226
9.4.4 Herausfiltern bestimmter Klassen	227
9.5 Abstrakte Klassen	228
9.6 Mehrfachvererbung	229
9.7 Polymorphismus und SFML – TicTacToe reloaded	230
9.8 Probleme der Modellierung mit Vererbung	237
9.9 C++-Quiz	238
10 Fehlerbehandlung	240
10.1 Fehler erkennen und signalisieren	241
10.2 Fehler behandeln	241
10.3 Vordefinierte Exceptions	245
10.4 Eigene Exception-Klasse	246
10.5 C++-Quiz	248
11 Interaktives Spiel mit Grafik und Sound	250
11.1 Anzeige des Spielergebnisses	252
11.2 Einfache grafische Komponenten	254
11.2.1 Der Mond	254
11.2.2 Die fallenden Objekte	255
11.3 Sprites	257
11.3.1 Der Vogel	260
11.4 Spielablauf	261
12 Überladen von Operatoren	270
12.1 Zeiger als Beobachter: Operatoren -> und *	273
12.2 ++, ==, << und weitere	275
12.2.1 Typumwandlung	280
12.2.2 ++ vorangestellt (Präfix)	280
12.2.3 ++ nachgestellt (Postfix)	282
12.2.4 Gleichheitsoperator	283
12.2.5 Subtraktion	285
12.2.6 Ausgabeoperator <<	285
12.2.7 Eingabeoperator >>	287
12.2.8 Objekte als Funktion	288
12.2.9 Indexoperator []	288
12.2.10 Arithmetische Operatoren += und +	290
12.2.11 Zuweisungsoperator	292
12.2.12 new, delete und die großen Drei	295
12.3 Empfehlungen	299
12.4 C++-Quiz	300
13 Die C++-Standardbibliothek	302
13.1 Templates	303
13.1.1 Funktions-Template	304
13.1.2 Template-Spezialisierung	306
13.1.3 Klassen-Template	308
13.2 Funktionsobjekte und Lambda-Funktionen	310
13.2.1 Funktionsobjekte	311
13.2.2 Lambda-Funktionen	315
13.3 Paare	316
13.4 Iteratoren	318
13.4.1 Iterator-Kategorien	322
13.5 Algorithmen	323
13.5.1 Funktionsweise	323
13.5.2 sort	325
13.5.3 find	325
13.5.4 binary_search und lower_bound	327
13.5.5 copy	329
13.5.6 remove und erase	330
13.5.7 fill	331
13.5.8 Folge mit fortlaufenden Werten füllen	332
13.5.9 generate	332
13.5.10 min und max	333
13.5.11 min_element und max_element	334
13.5.12 accumulate	334
13.5.13 Skalarprodukt	336
13.6 Container	337
13.6.1 Gemeinsame Eigenschaften	337
13.6.2 Sequentielle Container	340
13.6.3 array	342
13.6.4 vector	342
13.6.5 list	343
13.6.6 deque	344
13.6.7 stack	345
13.6.8 Assoziative Container	345
13.6.9 map	346
13.6.10 set	350
13.6.11 unordered_map	351
13.6.12 unordered_set	352
13.7 Zeitmessung und Datum/Uhrzeit	353
13.8 Komplexe Zahlen	355
14 Referenzsemantik	358
14.1 Compiler-generierte Funktionen	359
14.2 Empfehlungen	360
14.3 Praktische Umsetzung	361
15 Ausblick	364
15.1 Template-Erweiterungen	364
15.2 Die C++–Standardbibliothek	365
15.3 Test von C++-Programmen	367
A Anhang	368
A.1 Installationshinweise für Windows	369
A.1.1 Compiler	369
A.1.2 Entwicklungsumgebung	369
A.1.3 SFML	371
A.2 Installationshinweise für Linux	372
A.2.1 Compiler	372
A.2.2 Entwicklungsumgebung	372
A.2.3 SFML	373
A.3 Installationshinweise für OS X	374
A.3.1 Compiler und Entwicklungsumgebung	374
A.3.2 SFML	375
A.4 ASCII-Tabelle	377
Glossar	380
Literatur	392
Stichwortverzeichnis	394

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