1 Eine erste Einführung

19

1.1 Was machen wir mit C++?

19

1.2 Was benötige ich zum Programmieren?

20

1.3 Die Entwicklung von C++

20

1.4 So sieht das erste Programm aus

21

1.5 Kommentieren Sie Ihre Programme

22

2 Arbeiten mit Zahlen und Operatoren

25

2.1 Wie speichere ich Zahlen?

25

2.2 Rechnen mit Operatoren

27

2.3 Fehler suchen

29

2.4 Wie können Daten eingegeben werden?

31

2.5 Zahlen formatieren mit Manipulatoren

33

2.6 Zuweisungen kürzer schreiben

34

2.7 Übung

36

2.8 Mehr über die Speicherung von Zahlen

37

2.8.1 Ganzzahlige Datentypen

37

2.8.2 Datentypen für Fließkommazahlen

40

2.9 Feste Werte in Konstanten speichern

41

2.10 Konstanten in Enumerationen zusammenfassen

42

2.11 Zahlensysteme

43

2.12 Initialisierung

45

2.13 Wie erzeuge ich zufällige Zahlen?

47

2.14 Übung

48

3 Mehrere Zweige in einem Programm

49

3.1 Zwei Zweige mit »if« und »else«

49

3.2 Bedingungen benötigen Vergleiche

51

3.3 Mehr als zwei Zweige

53

3.4 Wie kann ich Bedingungen kombinieren?

55

3.5 Zweige zusammenfassen mit »switch« und »case«

57

3.6 Was ist mit dem Rest?

58

3.7 Welcher Operator hat Vorrang?

59

3.8 Übungen

60

3.9 Wie speichere ich Wahrheitswerte?

63

3.10 Die Kurzform: der bedingte Ausdruck

65

4 Teile von Programmen wiederholen

67

4.1 Regelmäßige Wiederholungen mit »for«

67

4.2 Wiederholungen für einen Bereich

70

4.3 Bedingte Wiederholungen mit »do-while«

71

4.4 Besser vorher prüfen mit »while«

72

4.5 Wiederholungen abbrechen oder fortsetzen

73

4.6 Die Wiederholung der Wiederholung

75

4.7 Übungen

76

5 Programme aufteilen in Funktionen

79

5.1 So schreibe ich eine eigene Funktion

79

5.2 Wie übergebe ich Daten?

81

5.2.1 Ein weiterer Zugriff über eine Referenz

83

5.2.2 Übergabe an eine Referenz

84

5.2.3 Übergabe an eine konstante Referenz

86

5.3 Wie erhalte ich ein Ergebnis zurück?

87

5.4 Mehr Ordnung im Programm

88

5.5 Statische Variablen behalten ihren Wert

90

5.6 Fehler suchen

91

5.7 Übungen

92

5.8 Standardwerte vorgeben

93

5.9 Beliebig viele Parameter

94

5.10 Funktionen mehrfach definieren

96

5.11 Funktionen, die sich selbst aufrufen

98

5.12 Anonyme Funktionen

99

5.12.1 So schreibe ich eine anonyme Funktion

100

5.12.2 Daten von außerhalb erfassen

101

5.12.3 Wie übergebe ich Parameter?

102

5.12.4 Wie erhalte ich ein Ergebnis zurück?

104

5.13 Funktionen als Parameter

105

6 Große Datenmengen speichern in Feldern

109

6.1 Wie werden Felder unterschieden?

109

6.2 Einfache Felder mit fester Größe

110

6.3 Intelligente Felder mit fester Größe

111

6.4 Ausnahmen behandeln

113

6.5 Einfache und intelligente Zeiger

115

6.5.1 Einfache Zeiger

116

6.5.2 Die Operatoren »new« und »delete«

118

6.5.3 Ein intelligenter und eindeutiger Zeiger

119

6.5.4 Das Funktionstemplate »make_unique«

120

6.5.5 Weitere intelligente Zeiger

121

6.6 Intelligente Felder mit variabler Größe

122

6.7 Felder initialisieren

124

6.8 Felder als Parameter

125

6.9 Daten in mehreren Dimensionen speichern

127

6.9.1 Ein zweidimensionales Feld mit fester Größe

127

6.9.2 Ein zweidimensionales Feld mit variabler Größe

129

6.10 Übungen

131

7 Arbeiten mit Zeichen und Texten

133

7.1 Einzelne Zeichen

133

7.2 Einfache Zeichenketten

134

7.3 Intelligente Zeichenketten: Strings

137

7.3.1 Strings erzeugen

137

7.3.2 Strings ändern

139

7.3.3 Strings vergleichen und durchsuchen

141

7.4 Wie wandle ich Zahlen in Strings um?

143

7.5 Wie verarbeite ich Eingaben?

144

7.6 Felder von Zeichenketten

147

7.7 Suchen und Ersetzen

149

7.7.1 Funktionen zum Suchen und Ersetzen

149

7.7.2 Beginn und Ende

151

7.7.3 Auswahl und Bereiche

152

7.7.4 Gruppen, Anzahl und Sonderzeichen

153

7.8 Übungen

154

8 Daten in Strukturen zusammenfassen

157

8.1 Wie speichere ich zusammengehörige Daten?

157

8.2 Besser einen Typ definieren

159

8.3 Strukturen und Felder

161

8.4 Strukturen und Funktionen

165

8.4.1 Das Hauptprogramm

166

8.4.2 Die Größe des Felds festlegen

167

8.4.3 Die Eingabefunktionen

168

8.4.4 Die Ausgabefunktionen

169

8.5 Eine Hierarchie von Strukturen

170

8.6 Übung

172

9 Vorhandene Funktionen nutzen

175

9.1 Umgang mit Datum und Uhrzeit

175

9.1.1 Datum und Uhrzeit ausgeben

176

9.1.2 Zeit messen

178

9.1.3 Zeitangaben erzeugen und berechnen

179

9.2 Bessere zufällige Zahlen

181

9.2.1 Mersenne-Twister

181

9.2.2 Binomialverteilung

182

9.2.3 Übung

184

9.3 Mehrere Threads zur gleichen Zeit

184

9.3.1 Ablauf von Threads

185

9.3.2 Parameter für Threads

187

9.3.3 Gemeinsame Daten

189

9.3.4 Gemeinsame Daten schützen

191

9.4 Nützliche mathematische Funktionen

193

9.4.1 Winkelfunktionen

193

9.4.2 Funktionen zum Runden

195

9.4.3 Verschiedene mathematische Funktionen

197

9.4.4 Prüffunktionen

198

9.4.5 Betrag und Vergleich

199

9.4.6 Numerische Funktionen

201

9.5 Übungen

202

9.6 Rechnen mit komplexen Zahlen

203

9.6.1 Erstellung von komplexen Zahlen

203

9.6.2 Spezielle Funktionen

205

9.6.3 Operatoren

207

9.6.4 Mathematische Funktionen

209

9.7 Daten mit dem Betriebssystem austauschen

210

9.7.1 Wie lauten die Parameter?

210

9.7.2 Berechnung der Summe der Parameter

212

9.7.3 Wie nutze ich die Rückgabe eines Programms?

213

9.7.4 Systemkommandos ausführen

215

9.7.5 Ausgabe umlenken

216

9.7.6 Eingabe umlenken

217

9.8 Zugriff auf Dateien und Verzeichnisse

219

9.8.1 Pfad-Objekte

220

9.8.2 Rechte für den Zugriff ermitteln

224

9.8.3 Rechte für den Zugriff ändern

226

9.8.4 Verzeichnisse und Verzeichnishierarchien

227

9.8.5 Dateien ändern

229

9.8.6 Verzeichnisse ändern

231

9.8.7 Verzeichnisse rekursiv ändern

233

10 Eigene Klassen entwerfen

237

10.1 Klassen umfassen Eigenschaften und Methoden

237

10.1.1 Die Definition der Klasse

238

10.1.2 Objekte als Instanzen einer Klasse

239

10.2 Schützen Sie die Daten

240

10.3 Wie erzeuge und lösche ich Objekte?

244

10.4 Statische Elemente einer Klasse

248

10.5 Wie überlade ich Operatoren?

252

10.6 Objekte und Felder

256

10.7 Objekte ausgeben

260

10.8 Eigenschaften können Objekte sein

262

10.9 Übungen

264

11 Vererbung und Polymorphie

269

11.1 Basisklasse und abgeleitete Klassen

269

11.2 Welche Elemente sind an welcher Stelle erreichbar?

276

11.3 Konstruktoren in abgeleiteten Klassen

277

11.4 Was bedeutet Polymorphie?

281

11.5 Erben von mehreren Klassen

284

12 Datenströme verarbeiten

289

12.1 Sequenzielles Schreiben und Lesen

289

12.1.1 Schreiben in eine Datei

290

12.1.2 Pfadangaben

292

12.1.3 Lesen aus einer Datei

292

12.1.4 Mehrmals öffnen und schließen

295

12.2 Schreiben und Lesen an beliebiger Stelle

296

12.2.1 Formatiertes Schreiben in eine Datei

297

12.2.2 Lesen an beliebiger Stelle einer Datei

299

12.2.3 Schreiben an beliebiger Stelle in eine Datei

302

12.3 Wie leiten Sie Datenströme?

305

12.3.1 String-Streams auf dem Bildschirm ausgeben

305

12.3.2 String-Streams von Tastatur lesen

306

12.4 Wie ist das CSV-Format zum Austausch aufgebaut?

308

12.4.1 Im CSV-Format in eine Datei schreiben

308

12.4.2 Eine Datei im CSV-Format lesen

312

12.5 Übung

315

13 Container sind vielfältige Datenstrukturen

319

13.1 Wie durchlaufe ich Container?

320

13.2 Intelligente Felder mit fester Größe

322

13.3 Intelligente Felder mit variabler Größe

326

13.4 Eine Warteschlange mit zwei Enden

330

13.5 Daten in Listen verketten

334

13.5.1 Einfach verkettete Listen

334

13.5.2 Doppelt verkettete Listen

339

13.6 Drei einfache Container

344

13.6.1 Stapel

345

13.6.2 Einfache Warteschlangen

347

13.6.3 Prioritäts-Warteschlangen

349

13.7 Zwei nützliche Typen

351

13.7.1 Paare

351

13.7.2 Tupel

353

13.8 Eine Menge von Elementen

355

13.8.1 Sortiert und einzigartig

355

13.8.2 Nicht sortiert und einzigartig

360

13.8.3 Sortiert und nicht einzigartig

360

13.8.4 Nicht sortiert und nicht einzigartig

361

13.9 Schlüssel und Werte in einer Map

362

13.9.1 Sortiert und einzigartig

362

13.9.2 Nicht sortiert und einzigartig

367

13.9.3 Sortiert und nicht einzigartig

368

13.9.4 Nicht sortiert und nicht einzigartig

369

13.10 Algorithmen für Bereiche

369

13.11 Mengenlehre

374

13.12 Eine Menge von Bits

378

13.12.1 Funktionen für Bitsets

378

13.12.2 Operatoren für Bitsets

380

14 Mehr zu eigenen Klassen

383

14.1 Objekte initialisieren, kopieren und erzeugen

383

14.2 Klassen können Freunde haben

386

14.2.1 Befreundete Funktionen

386

14.2.2 Befreundete Klassen

387

14.3 Namen müssen eindeutig sein

389

14.4 Fehler behandeln mit Ausnahmen

392

14.4.1 Ausnahmen in Schleifen

392

14.4.2 Eigene Ausnahmen werfen

393

14.4.3 Ausnahme in Funktion behandeln

395

14.4.4 Eigene Ausnahmeklasse definieren

397

14.5 Innere Klassen

400

14.6 Templates sind Vorlagen

402

14.6.1 Templates für Funktionen

402

14.6.2 Templates für Klassen

405

15 Präprozessor-Anweisungen

409

15.1 Einbinden von Dateien

409

15.2 Definitionen und Makros

410

15.3 Definitionen und Verzweigungen

412

15.4 Eine Systemweiche

414

16 Grafische Benutzeroberflächen mit der Qt-Bibliothek

417

16.1 Die erste GUI-Anwendung

418

16.1.1 Klasse und Dateien

418

16.1.2 Projekt- und Codefenster

420

16.1.3 »Design«-Ansicht

420

16.1.4 Projekt ausführen

421

16.1.5 Ein Label einfügen und gestalten

422

16.1.6 Weitere Widgets einfügen und gestalten

424

16.1.7 Code und Verbindung erstellen

424

16.1.8 Registerkarte »Signals und Slots«

428

16.2 Ein einfacher Kopfrechentrainer

429

16.2.1 Die Erstellung der GUI

430

16.2.2 Die Deklaration der Klasse

431

16.2.3 Die Definition ohne Prüfung

431

16.2.4 Die Definition mit Prüfung

433

16.3 Ein erweiterter Kopfrechentrainer

434

16.3.1 Ein Projekt kopieren

435

16.3.2 Die Erweiterung der GUI

436

16.3.3 Die Erweiterung der Deklaration

437

16.3.4 Die Erweiterung des Konstruktors

437

16.3.5 Die Erweiterung des Prüfvorgangs

438

16.3.6 Die Erweiterung der Aufgabenstellung

439

16.4 Weitere Widgets

441

16.4.1 Beschreibung der Widgets

441

16.4.2 Die Erstellung der GUI

442

16.4.3 Die Deklaration der Klasse

442

16.4.4 Der Konstruktor der Klasse

443

16.4.5 Die Ereignismethoden der Klasse

445

17 Datenbanken mit SQLite verwalten

449

17.1 Der Aufbau einer Datenbank

449

17.2 Wie erzeuge ich Datenbank und Tabelle?

450

17.2.1 Die Erstellung der GUI

450

17.2.2 Die Deklaration der Klasse

451

17.2.3 Konstruktor und Destruktor der Klasse

452

17.2.4 Die Ereignismethode der Klasse

454

17.3 Wie speichere ich Daten in einer Tabelle?

455

17.4 So zeige ich alle Daten einer Tabelle an

457

17.5 Wie wähle ich bestimmte Daten aus?

460

17.5.1 Vergleichsoperatoren

461

17.5.2 Logische Operatoren

462

17.5.3 Vergleichsoperator »LIKE«

462

17.6 Der Benutzer wählt Daten aus

464

17.7 Daten sollten sortiert werden

465

17.8 Wie ändere ich Daten?

466

17.9 Vorsicht beim Löschen von Daten

468

17.10 Eine Datenbank mit mehreren Tabellen

469

17.10.1 Inhalt der Datenbank

469

17.10.2 Das Datenbankmodell

470

17.10.3 Der Aufbau des Qt-Projekts

472

17.10.4 Das Erstellen und Füllen der Tabellen

472

17.10.5 Abfragen über einzelne Tabellen

473

17.10.6 Abfragen über zwei verbundene Tabellen

474

17.10.7 Abfragen über drei verbundene Tabellen

475

17.10.8 Gruppieren und Summieren

476

17.11 Projekt Vokabeln

476

17.11.1 Die Benutzung des Programms

477

17.11.2 Der Aufbau des Qt-Projekts

481

17.11.3 Die Deklaration der Klasse

482

17.11.4 Der Konstruktor der Klasse

484

17.11.5 Das Aktivieren und Deaktivieren von Widgets

486

17.11.6 Die Auswahl der Sprachkombination

487

17.11.7 Der Vokabeltest wird gestartet

489

17.11.8 Die Übersetzung wird geprüft

491

17.11.9 Der Vokabeltest wird vorzeitig beendet

492

17.11.10 Die Neueingabe von Vokabeln wird gestartet

492

17.11.11 Die List Widgets werden parallel markiert

494

17.11.12 Eine neue Vokabel wird gespeichert

494

17.11.13 Eine Vokabel wird gelöscht

496

17.11.14 Die Neueingabe von Vokabeln wird beendet

496

17.11.15 Mögliche Erweiterungen des Programms

497

17.12 Übung

497

17.12.1 Benutzeroberfläche

498

17.12.2 Bedienung

498

17.12.3 Zugriff auf Date Edit Widget

500

17.12.4 Eintrag im List Widget aufsplitten

500

Anhang

501

A Installationen

501

A.1 Installationen unter Windows

501

A.2 Installationen unter Ubuntu Linux

512

A.3 Installationen unter macOS

516

A.4 Ubuntu Linux unter Windows installieren

520

B Hilfestellungen und Übersichten

525

B.1 Windows – einige Tastenkombinationen

525

B.2 Unix-Befehle

525

B.3 Schlüsselwörter der Sprache C++

529