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Programmieren in C
Einführung
Hochschule Fulda – FB AI
Sommersemester 2014
http://c-ai.rz.hs-fulda.de
Peter Klingebiel, HS Fulda, DVZ
Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 2
Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 3Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 3
Zur Vorlesung
• Peter Klingebiel– Dipl. Ing. Maschinenbau– Leiter DVZ HS Fulda– Raum E318– Telefon 0661/9640-172– http://www.hs-fulda.de/~klingebiel– mailto:[email protected]
• Webseite der Vorlesung– Folien, Aufgaben, Demoprogramme, Links usw.– http://c-ai.rz.hs-fulda.de
Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 4
Programmieren in C 1
• Programmieren
• in
• C ???
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Programmieren in C 2
• Quelle: Eines Tages - Spiegel Online
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Programmieren in C 3
• Quelle: Eines Tages - Spiegel Online
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Programmieren !?!?!?
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Programmieren
• Wikipedia:http://de.wikipedia.org/wiki/Programmierung
• Definition:„Programmieren ist eine Tätigkeit, bei der versucht wird, durch systematischen Einsatz einer gegebenen Programmiersprache ein gestelltes Problem zu lösen.“aus: H. Balzert, Lehrbuch Grundlagen der Informatik, 1999
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Programm
• Wikipedia:http://de.wikipedia.org/wiki/Computerprogramm
• Definition:„Algorithmen, die von einem automatischen Prozessor abgearbeitet werden, bezeichnet man als Programme. Ein Programm stellt die Realisierung eines Algorithmus dar. Im Gegensatz zu einem Algorithmus ist ein Programm konkreter und eingeschränkter.“aus: Balzert, Lehrbuch ...
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Algorithmus
• Wikipedia:http://de.wikipedia.org/wiki/Algorithmus
• Definition:„Algorithmus (Plural: Algorithmen), Problemlösungsbeschreibung, die festlegt, wie ein Problem gelöst werden soll.“aus: Balzert, Lehrbuch ...
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Euklidischer Algorithmus 1
• Wikipedia:http://de.wikipedia.org/wiki/Euklidischer_Algorithmus
• „Wenn CD aber AB nicht misst, und man nimmt bei AB, CD abwechselnd immer das kleinere vom größeren weg, dann muss (schließlich) eine Zahl übrig bleiben, die die vorangehende misst.“aus: Euklid, Die Elemente, hrg. v. C. Thaer
• Algorithmus zur Bestimmung des größten gemeinsamen Teilers (ggT)
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Euklidischer Algorithmus 2
• Alter Algorithmus, iterativ, Pseudocode
euklid(a, b) wenn a = 0 dann liefere b sonst solange b ≠ 0 wenn a > b dann a = a – b sonst b = b – a liefere a
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Euklidischer Algorithmus 3
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Euklidischer Algorithmus 4
• Alter Algorithmus, rekursiv, Pseudocode
euklid(a, b) wenn b = 0 dann liefere a sonst wenn a = 0 dann liefere b sonst wenn a > b dann liefere euclid(a-b, b) sonst liefere euklid(a, b-a)
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Euklidischer Algorithmus 5
Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 16
Euklidischer Algorithmus 6
• Neuer Algorithmus, iterativ, Pseudocode
euklid(a, b) solange b ≠ 0 h = a modulo b a = b b = h liefere a
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Euklidischer Algorithmus 7
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Euklidischer Algorithmus 8
• Neuer Algorithmus, rekursiv, Pseudocode
euklid(a, b) wenn b = 0 dann liefere a sonst liefere euklid(b, a modulo b)
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Euklidischer Algorithmus 9
Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 20Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 20
Kochrezept 1
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Kochrezept 2
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Montageanleitung
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Kaffee kochen 1
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Kaffee kochen 2
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Kaffee kochen 3
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Temperaturregelung Bügeleisen 1
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Temperaturregelung Bügeleisen 2
• Schematischer Aufbau
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Temperaturregelung Bügeleisen 3
• Wirkungsplan / Regelkreis
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Temperaturregelung Bügeleisen 4
• Temperaturverlauf
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Algorithmus Temperaturregelung ?
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Temperaturregelung in Assembler
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Temperaturregelung in C
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Programmiersprachen 1
• Wikipedia:http://de.wikipedia.org/wiki/Programmiersprache
• Definition:„Um Problemlösungen in einem Formalismus niederschreiben zu können, legt man Programmiersprachen fest.“aus: Balzert, Lehrbuch ...
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Programmiersprachen 2
• Eine Programmiersprache ist eine formale Sprache (im Gegensatz z.B. zur Umgangs-sprache)
• Programmiersprachen haben ein exakt de-finiertes Alphabet (i.d.R. Buchstaben, Ziffern und Sonderzeichen)
• Programmiersprachen haben einen meist sehr kleinen Wortschatz (C etwa kennt nur 32 Worte!)
• Programmiersprachen haben i.d.R. eine exakt einzuhaltende Syntax
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Programmiersprachen 3
Problemstellung
Hochsprachen(z.B. Fortran, Pascal, C, C++, Java, SQL, PHP)
Assemblersprachen(für reale oder virtuelle Maschine / CPU)
Maschinensprachen(Bitcode, Bytecode, Microcode)
Hardware / Rechner / CPU
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Programmiersprachen 4
• Skriptsprachenwerden während der Ausführung vom Sprachinterpreter in Maschinencode übersetzt.Beispiele: Shell, Perl, PHP, SQL, Basic
• Compilersprachenmüssen vor der Ausführung von einem Übersetzersystem (Compiler, Linker) in Maschinencode übersetzt werden.Beispiele: Pascal, C, C++, C#, Java
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Programmiersprachen 5
• Paradigmata– Imperative Sprachen (Fortran, Pascal, C, Ada)
– Deklarative Sprachen (SQL, Lisp)
– Objektorientierte Sprachen (Java, C++)
– Nebenläufige Sprachen (Ada, Java, Par C)
• Typisierung– Typenlose Sprachen (JavaScript, PHP)
– Stark typisierte Sprachen (Ada)
– Schwach typisierte Sprachen (C, C++)
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Programmiersprachen 7
• Beispiele Typisierung
• Stammbaum Programmiersprachen (Wikipedia)
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Programmentwicklung 1
• Problem analysierenModell entwerfenAlgorithmus entwickeln
• Programm kodieren• Programm übersetzen
(bis syntaktisch fehlerfrei)• Programm testen
(bis semantisch fehlerfrei ?)• Programm produktiv
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Programmentwicklung 2
• Friedemann Weise: Doppelkaffeetasse (auf youtube)
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Programmentwicklung 3
• Beispiel: Entwicklungsumgebungen für C– Kommandozeile mit Systemtools
• Unix / Linux / Windows / iOS:• Editor, Systemcompiler (gcc), Debugger, usw.• GCC (http://gcc.gnu.org/)
– Integrierte Entwicklungsumgebung (IDE)• NetBeans (https://netbeans.org/)• z.B. mit Cygwin (http://www.cygwin.com/)• Code::Blocks (http://www.codeblocks.org/)• z.B. mit MinGW (http://www.mingw.org/)• u.v.a.m.
