1 Einstieg in die Welt von C

17

1.1 Die Sprache C

17

1.2 Die C-Standardbibliothek

18

1.3 Die nötigen Werkzeuge für C

21

1.4 Übersetzen mit der Entwicklungsumgebung

23

1.5 Übersetzen mit gcc und clang

27

1.6 Listings zum Buch

28

1.7 Kontrollfragen und Aufgaben im Buch

29

1.8 Aufgabe

29

2 Erste Schritte in C

31

2.1 Das erste Programm in C

31

2.2 Die Funktion printf

33

2.3 Zeichensätze in C

34

2.3.1 Basis-Ausführungszeichensatz

35

2.3.2 Escape-Sequenzen

35

2.4 Symbole von C

37

2.4.1 Bezeichner

37

2.4.2 Reservierte Schlüsselwörter

39

2.4.3 Literale

40

2.4.4 Einfache Begrenzer

42

2.5 Kommentare

43

2.6 Kontrollfragen und Aufgaben

44

3 Basisdatentypen in C

45

3.1 Variablen

45

3.2 Deklaration und Definition

45

3.3 Initialisierung und Zuweisung von Werten

47

3.4 Datentypen für Ganzzahlen

47

3.4.1 Vorzeichenlos und vorzeichenbehaftet

50

3.4.2 Suffixe für Ganzzahlen

53

3.5 Datentyp für Zeichen

53

3.5.1 Der Datentyp char

54

3.5.2 Der Datentyp wchar_t

55

3.5.3 Unicode-Unterstützung

56

3.6 Datentypen für Fließkommazahlen

57

3.6.1 Suffixe für Fließkommazahlen

58

3.6.2 Komplexe Gleitkommatypen

59

3.7 Boolescher Datentyp

60

3.8 Speicherbedarf mit sizeof ermitteln

61

3.9 Wertebereiche der Datentypen ermitteln

63

3.9.1 Limits von Integertypen

64

3.9.2 Limits von Fließkommazahlen

65

3.9.3 Integertypen mit fester Größe verwenden

66

3.9.4 Sicherheit beim Kompilieren mit _Static_assert

68

3.10 Konstanten erstellen

69

3.11 Lebensdauer und Sichtbarkeit von Variablen

70

3.12 void – ein unvollständiger Typ

71

3.13 Kontrollfragen und Aufgaben

72

4 Rechnen mit C und Operatoren

73

4.1 Werte formatiert einlesen mit scanf

73

4.2 Operatoren im Allgemeinen

77

4.3 Arithmetische Operatoren

80

4.4 Inkrement- und Dekrement-Operator

82

4.5 Bit-Operatoren

84

4.6 Implizite Typumwandlung

88

4.6.1 Arithmetische Umwandlung

88

4.6.2 Typpromotionen

90

4.6.3 Was nicht geht!

91

4.7 Explizites Casting von Typen

91

4.8 Mathematische Funktionen in C

92

4.9 Kontrollfragen und Aufgaben

97

5 Bedingte Anweisung und Verzweigung

99

5.1 Bedingte Anweisung

99

5.1.1 Vergleichsoperatoren

102

5.2 Alternative Verzweigung

104

5.3 Der Bedingungsoperator ?:

107

5.4 Mehrfache Verzweigung mit if und else if

108

5.4.1 Verschachteln von Verzweigungen

111

5.5 Mehrfache Verzweigung mit switch

113

5.6 Logische Verknüpfungen

119

5.6.1 Der !-Operator

119

5.6.2 Der &&-Operator – Logisches UND

121

5.6.3 Der ||-Operator – Logisches ODER

123

5.7 Kontrollfragen und Aufgaben

125

6 Schleifen – Programmteile wiederholen

129

6.1 Die Zählschleife – for

129

6.2 Die kopfgesteuerte while-Schleife

133

6.3 Die fußgesteuerte do-while-Schleife

135

6.4 Kontrollierte Sprünge aus Schleifen

138

6.5 Kontrollfragen und Aufgaben

141

7 Funktionen erstellen

143

7.1 Funktionen definieren

143

7.2 Funktionen aufrufen

144

7.3 Funktionsdeklaration (Vorausdeklaration)

145

7.4 Funktionsparameter

147

7.5 Rückgabewert von Funktionen

149

7.6 Exkurs: Funktion bei der Ausführung

153

7.7 Inline-Funktionen

153

7.8 Rekursionen

155

7.9 main-Funktion

156

7.10 Programm mit exit() beenden

158

7.11 Globale, lokale und statische Variablen

160

7.11.1 Lokale Variablen

160

7.11.2 Globale Variablen

162

7.11.3 Speicherklasse»static«

164

7.11.4 Die Speicherklasse extern

166

7.12 Kontrollfragen und Aufgaben

167

8 Präprozessor-Direktiven

169

8.1 Dateien einfügen mit #include

169

8.2 Konstanten und Makros mit #define und #undef

171

8.2.1 Symbolische Konstanten mit #define

171

8.2.2 Makros mit #define

174

8.2.3 Symbolische Konstanten und Makros aufheben (#undef)

177

8.3 Bedingte Kompilierung

177

8.4 Programmdiagnose mit assert()

184

8.5 Generische Auswahl

186

8.6 Eigene Header erstellen

188

8.7 Kontrollfragen und Aufgaben

190

9 Arrays und Zeichenketten (Strings)

193

9.1 Arrays verwenden

193

9.1.1 Arrays definieren

193

9.1.2 Arrays mit Werten versehen und darauf zugreifen

194

9.1.3 Arrays mit scanf einlesen

202

9.1.4 Arrays an Funktionen übergeben

203

9.2 Mehrdimensionale Arrays

205

9.2.1 Zweidimensionalen Arrays Werte zuweisen und darauf zugreifen

205

9.2.2 Zweidimensionale Arrays an eine Funktion übergeben

208

9.2.3 Noch mehr Dimensionen …

210

9.3 Strings (Zeichenketten)

211

9.3.1 Strings initialisieren

211

9.3.2 Einlesen von Strings

213

9.3.3 Unicode-Unterstützung

215

9.3.4 Stringfunktionen der Standardbibliothek – <string.h>

216

9.3.5 Sicherere Funktionen zum Schutz vor Speicherüberschreitungen

219

9.3.6 Umwandlungsfunktionen zwischen Zahlen und Strings

219

9.4 Kontrollfragen und Aufgaben

220

10 Zeiger (Pointer)

223

10.1 Zeiger vereinbaren

223

10.2 Zeiger verwenden

224

10.3 Zugriff auf den Inhalt von Zeigern

226

10.4 Zeiger als Funktionsparameter

231

10.5 Zeiger als Rückgabewert

232

10.6 Zeigerarithmetik

235

10.7 Zugriff auf Arrayelemente über Zeiger

236

10.8 Array und Zeiger als Funktionsparameter

239

10.9 char-Arrays und Zeiger

241

10.10 Arrays von Zeigern

242

10.11 void-Zeiger

245

10.12 Typ-Qualifizierer bei Zeigern

247

10.12.1 Konstanter Zeiger

247

10.12.2 Zeiger für konstante Daten

247

10.12.3 Konstanter Zeiger und Zeiger für konstante Daten

248

10.12.4 Konstante Parameter für Funktionen

248

10.12.5 restrict-Zeiger

249

10.13 Zeiger auf Funktionen

251

10.14 Kontrollfragen und Aufgaben

255

11 Dynamische Speicherverwaltung

259

11.1 Neuen Speicherblock reservieren

260

11.2 Speicherblock vergrößern oder verkleinern

265

11.3 Speicherblock freigeben

269

11.4 Kontrollfragen und Aufgaben

272

12 Komplexe Datentypen

275

12.1 Strukturen

275

12.1.1 Strukturtyp deklarieren

276

12.1.2 Definition einer Strukturvariablen

277

12.1.3 Erlaubte Operationen auf Strukturvariablen

278

12.1.4 Deklaration und Definition zusammenfassen

278

12.1.5 Synonyme für Strukturtypen erstellen

279

12.1.6 Selektion auf Komponenten einer Strukturvariablen

279

12.1.7 Strukturen initialisieren

283

12.1.8 Nur bestimmte Komponenten einer Strukturvariablen initialisieren

284

12.1.9 Zuweisung bei Strukturvariablen

285

12.1.10 Größe und Speicherausrichtung einer Struktur

286

12.1.11 Strukturen vergleichen

286

12.1.12 Strukturen, Funktionen und Strukturzeiger

286

12.1.13 Array von Strukturvariablen

291

12.1.14 Strukturvariablen als Komponente in Strukturen

294

12.1.15 Zeiger als Komponente

299

12.2 Unionen

302

12.3 Der Aufzählungstyp enum

305

12.4 Eigene Typen mit typedef

306

12.5 Kontrollfragen und Aufgaben

308

13 Dynamische Datenstrukturen

311

13.1 Verkettete Liste

311

13.1.1 Neues Element in die Liste einfügen

317

13.1.2 Element ausgeben (und suchen)

320

13.1.3 Element aus der Liste entfernen

320

13.2 Doppelt verkettete Listen

324

13.3 Kontrollfragen und Aufgaben

325

14 Eingabe- und Ausgabe-Funktionen

327

14.1 Verschiedene Streams und Standard-Streams

327

14.1.1 Stream im Textmodus

328

14.1.2 Stream im binären Modus

328

14.1.3 Standard-Streams

328

14.2 Dateien

329

14.3 Dateien öffnen

330

14.4 Dateien schließen

335

14.5 Fehler oder Dateiende prüfen

336

14.6 Funktionen für die Ein- und Ausgabe

338

14.6.1 Einzelne Zeichen lesen

338

14.6.2 Einzelne Zeichen schreiben

339

14.6.3 Zeilenweise einlesen

341

14.6.4 Zeilenweise schreiben

342

14.6.5 Lesen und Schreiben in ganzen Blöcken

347

14.7 Funktionen zur formatierten Ein-/Ausgabe

350

14.7.1 Funktionen zur formatierten Ausgabe

351

14.7.2 Funktionen zur formatierten Eingabe

360

14.8 Wahlfreier Dateizugriff

363

14.8.1 Dateiposition ermitteln

363

14.8.2 Dateiposition ändern

364

14.9 Sicherere Funktionen mit C11

367

14.10 Datei löschen oder umbenennen

368

14.11 Pufferung

368

14.12 Kontrollfragen und Aufgaben

369

A Übersichtstabellen wichtiger Sprachelemente

373

A.1 Operator-Priorität (Operator Precedence)

373

A.2 Reservierte Schlüsselwörter in C

374

A.3 Headerdateien der Standardbibliothek

375

A.4 Kommandozeilenargumente

377

A.5 Weiterführende Ressourcen

380

A.6 Schlusswort

381

B Lösungen der Übungsaufgaben

383

B.1 Antworten und Lösungen zum Kapitel 2

383

B.2 Antworten und Lösungen zum Kapitel 3

384

B.3 Antworten und Lösungen zum Kapitel 4

384

B.4 Antworten und Lösungen zum Kapitel 5

386

B.5 Antworten und Lösungen zum Kapitel 6

389

B.6 Antworten und Lösungen zum Kapitel 7

391

B.7 Antworten und Lösungen zum Kapitel 8

394

B.8 Antworten und Lösungen zum Kapitel 9

397

B.9 Antworten und Lösungen zum Kapitel 10

401

B.10 Antworten und Lösungen zum Kapitel 11

406

B.11 Antworten und Lösungen zum Kapitel 12

410

B.12 Antworten und Lösungen zum Kapitel 13

414

B.13 Antworten und Lösungen zum Kapitel 14

418