C als erste Programmiersprache: ISO-Standard

C hat in der Praxis eine außerordentliche Bedeutung gewonnen. Es hat nicht nur Assemblersprachen in der hardwarenahen Programmierung weitgehend verdrängt, sondern hat auch eine große Verbreitung in der Programmierung vielfältiger Anwendungen erfahren. Durch den Aufschwung objektorientierter Sprachen wie C++ und Java, die auf C basieren, hat sich die Bedeutung von C noch erhöht. Das vorliegende Buch wurde im Unterricht im ersten Semester der Fachhochschule und am Gymnasium erprobt. Es hat zum Ziel, dem Neuling die Sprachkonzepte von C so präzise wie möglich und dennoch in leicht verständlicher Weise vorzustellen. "Lernkästchen", auf die grafisch durch eine kleine GIOhlampe aufmerksam gemacht wird, stellen eine Zusammenfassung eines Kapitels dar. Sie erlauben eine rasche Wiederholung des Stoffes. Ein fortgeschrittener Leser kann mit ihrer Hilfe gezielt bis zu der Stelle vorstoßen, an der fOr ihn ein detaillierter Einstieg erforderlich wird. Unser Dank gilt den Lehrbeauftragten Cristobal Pi no und Markus Schuler, die unter anderem die Übungsbeispiele OberprOften und durch eigene Vorschläge ergänzten, sowie Herrn Prof. Dr. Manfred Dausmann fOr die kritische Durchsicht des Manus­ kriptes und manchen wertvollen Verbesserungsvorschlag. Besondere Freude bereitete uns der Schulversuch mit den Gymnasiastinnen und Gymnasiasten dreier Esslinger Gymnasien unter der Leitung von Herrn Studiendirektor Lothar Schöttle. Dieser Kurs bestärkte uns, im vorliegenden Buch an all denjenigen Stellen, wo dies fOr das Verständnis der Konzepte der Programmiersprache C von Vorteil ist, auch grundlegende Begriffe der Daten­ verarbeitung zu erklären.

1 Grundbergriffe der Programmierung.- 1.1 Algorithmen und Probleme.- 1.2 Nassi-Shneiderman-Diagramme.- 1.3 Werkzeuge für die Programmierung.- 1.4 Zeichen.- 1.5 Variablen und Datentypen.- 1.6 Entwicklung der höheren Programmiersprachen.- 2 Einführung in die Programmiersprache C.- 2.1 Ursprung von C.- 2.2 Standardisierung von C.- 2.3 Eigenschaften von C.- 2.4 Einordnung der Programmiersprache C.- 2.5 C und C++.- 3 Lexikalische Konventionen.- 3.1 Zeichenvorrat von C.- 3.2 Lexikalische Einheiten.- 4 Erste Beispielprogramme.- 4.1 Aufbau eines C-Programms.- 4.2 Das berühmte Programm „hello, world“.- 4.3 Programm zur Zinsberechnung.- 4.4 Euklid’scher Algorithmus als Programm.- 5 Datentypen und Variablen.- 5.1 Typkonzept.- 5.2 Einfache Datentypen.- 5.3 Variablen.- 5.4 Typ-Attribute.- 5.5 Typen in C.- 5.6 Klassifikation von Datentypen.- 6 Einführung in Zeiger und Arrays.- 6.1 Zeigertypen und Zeigervariablen.- 6.2 Zeiger auf void.- 6.3 Eindimensionale Arrays.- 6.4 Einfache Sortierverfahren für eindimensionale Arrays.- 7 Anweisungen, Ausdrücke und Operatoren.- 7.1 Operatoren und Operanden.- 7.2 Ausdrücke und Anweisungen.- 7.3 Nebeneffekte.- 7.4 Auswertungsreihenfolge.- 7.5 L-Werte und R-Werte.- 7.6 Zusammenstellung der Operatoren.- 7.7 Implizite Typkonvertierung.- 7.8 Sequenzpunkte bei Nebeneffekten.- 8 Kontrollstrukturen.- 8.1 Selektion.- 8.2 Iteration.- 8.3 Sprunganweisungen.- 9 Blöcke und Funktionen.- 9.1 Blöcke.- 9.2 Sichtbarkeit und Lebensdauer.- 9.3 Definition und Aufruf von Funktionen.- 9.4 Deklaration von Funktionen.- 9.5 Gültigkeitsbereiche von Namen.- 9.6 Alte Funktionsdefinition und -deklaration nach Kernighan und Ritchie.- 9.7 Die Ellipse… — ein Mittel für variable Parameteranzahlen.- 9.8 Rekursive Funktionen.- 10 Fortgeschrittene Zeigertechnik.- 10.1 Zusammenhang zwischen Zeigern und Vektoren.- 10.2 Arrays.- 10.3 Übergabe von Arrays und Zeichenketten.- 10.4 Vergleich von char-Arrays und Zeigern auf Zeichenketten.- 10.5 Das Schlüsselwort const bei Zeigern und Arrays.- 10.6 Kopieren von Zeichenketten.- 10.7 Standardfunktionen zur Stringverarbeitung und Speicherbearbeitung.- 10.8 Vektoren von Zeigern und Zeiger auf Zeiger.- 10.9 Zeiger auf Funktionen.- 11 Strukturen, Unionen und Bitfelder.- 11.1 Strukturen.- 11.2 Unionen.- 11.3 Bitfelder — Komponenten von Strukturen und Unionen.- 12 Komplizierte Datentypen, Eigene Typnamen und Eindeutigkeit von Namen.- 12.1 Komplizierte Vereinbarungen.- 12.2 Komplizierte Typen.- 12.3 typedef zur Vereinbarung eigener Typnamen.- 12.4 Namensräume.- 12.5 Interne und externe Bindung.- 13 Speichrung von Dten in Dateisystemen.- 13.1 Dateien aus Sätzen fester Länge.- 13.2 Dateien unter UNIX — das Streamkonzept.- 13.3 Dateien aus Sicht höherer Programmiersprachen.- 14 Ein- und Ausgabe.- 14.1 Schichtenmodell für die Ein- und Ausgabe.- 14.2 Umlenkung der Standardeingabe und -ausgabe.- 14.3 C-Bibliotheksfunktionen zur Ein- und Ausgabe.- 14.4 High-Level Funktionen für die Standardeingabe und -ausgabe.- 14.5 High-Level Dateizugriffsfunktionen.- 14.6 Low-Level Dateizugriffsfunktionen.- 15 Speicherklassen.- 15.1 Adreßraum eines Programms.- 15.2 Programme aus mehreren Dateien — Adressen.- 15.3 Programme aus mehreren Dateien — die Speicherklasse extern.- 15.4 Programme aus mehreren Dateien — die Speicherklasse static.- 15.5 Speicherklassen bei lokalen Variablen.- 15.6 Initialisierung.- 15.7 Tabellarischer Überblick über die Speicherklassen.- 15.8 Design und Programmiersprache.- 16 Übergabeparameter und Rückgabewert eines Programms.- 16.1 Übergabe von Parametern beim Programmaufruf.- 16.2 Beendigung von Programmen.- 17 Dynamische Speicherzuweisung, Listen und Bäume.- 17.1 Reservierung von Speicher.- 17.2 Rückgabe von Speicher.- 17.3 Verkettete Listen.- 17.4 Baumstrukturen.- 18 Interne Suchverfahren.- 18.1 Sequentielles Suchen.- 18.2 Halbierungssuchen.- 18.3 Suchen nach dem Hashverfahren.- 19 Präprozessor.- 19.1 Aufgaben des Präprozessors.- 19.2 Einfügen von Dateien in den Source-Code.- 19.3 Symbolische Konstanten und Makros mit Parametern.- 19.4 Bedingte Kompilierung.- 19.5 Weitere Präprozessor-Direktiven.- Anhang A Standardbibliotheksfunktionen.- A.1 Fehlersuche (assert.h).- A.2 Klassifizierung und Konvertierung von Zeichen (ctype.h).- A.3 Länderspezifische Darstellungen und Zeichen (locale.h).- A.4 Mathematische Funktionen (math.h).- A.5 Globale Sprünge (setjmp.h).- A.6 Signalbehandlungen (signal.h).- A.7 Behandlung einer variablen Parameterliste (stdarg.h).- A.8 Ein- und Ausgabe (stdio.h).- A.9 Zahlenkonvertierung, Speicherverwaltung, Zufallszahlengenerierung und Beenden von Programmen (stdiib.h).- A.10 String- und Speicherbearbeitung (string.h).- A.II Datum und Uhrzeit (time.h).- Anhang B Sortieren MIT dem Quicksort-Verfahren.- Anhang C Sortierverfahren IM Vergleich.