Full Description
Von Array bis Zeiger lernen Sie alles zur Programmierung mit C++ Die Programmierung mit C++ muss nicht schwer sein. Mit diesem Buch werden Sie die C++-Syntax von der Pike auf lernen, verstehen und anwenden und schon ab dem ersten Kapitel eigene Programme schreiben. Stephen Randy Davis zeigt Ihnen unter anderem, wie Sie Variablen verwenden, logische Operationen ausfuhren, den Programmablauf steuern und Sequenzen in Arrays speichern. Ausserdem erfahren Sie, wie Sie Code zu Modulen zusammenfassen, die Sie immer wieder verwenden konnen, und wie man Klassen erbt und faktorisiert, sodass Sie bald fliessend C++ sprechen.
Contents
Uber den Autor 9 Einfuhrung 23 Zu diesem Buch 23 Icons in diesem Buch 26 Weiteres Material zum Buch 26 Wie geht s weiter? 27 Teil I Einfuhrung in die C++-Programmierung 29 Kapitel 1 Ihr erstes C++-Programm 31 Was ist ein Programm? 31 Code::Blocks installieren 33 Windows 33 Ubuntu Linux 36 Macintosh 37 Ihr erstes C++-Programm erstellen 41 Ein Projekt anlegen 41 Den C++-Code eingeben 43 Schummeln 45 Ihr Programm erstellen 46 Ihr Programm ausfuhren 47 Kommentierte Programme lesen 48 Das gemeinsame Gerust aller C++-Programme 48 Sourcecode durch Kommentare erlautern 49 Programme bestehen aus C++-Anweisungen 50 Deklarationen schreiben 51 Ausgaben erzeugen 51 Ausdrucke berechnen 52 Das Ergebnis eines Ausdrucks speichern 52 Den Rest des Programms untersuchen 52 Kapitel 2 Variablen deklarieren 55 Variablen deklarieren 55 Verschiedene Variablentypen deklarieren 56 Uberblick uber die Einschrankungen der Ganzzahlen in C++ 57 Das Rundungsproblem losen 58 Die Einschrankungen von Fliesskommazahlen 59 Variablentypen deklarieren 60 Konstantentypen 62 Wertebereiche von numerischen Typen 63 Sonderzeichen 64 Zeichen mit doppelter Spurbreite 65 Sind diese Berechnungen wirklich logisch? 66 Mixed-Mode-Ausdrucke 66 Automatische Deklarationen 68 Kapitel 3 Mathematische Operationen ausfuhren 69 Einfache binare Operationen ausfuhren 69 Ausdrucke zerlegen 71 Die Reihenfolge von Operationen bestimmen 71 Unare Operationen ausfuhren 72 Mit Zuweisungsoperatoren arbeiten 74 Kapitel 4 Logische Operationen ausfuhren 77 Warum brauchen wir uberhaupt logische Operationen? 77 Mit den einfachen logischen Operatoren arbeiten 78 Logische Werte speichern 79 Mit logischen int-Variablen arbeiten 81 Vorsicht bei logischen Operationen mit Fliesskommavariablen 81 Binarzahlen reprasentieren 83 Das dezimale Zahlensystem 83 Andere Zahlensysteme 83 Das binare Zahlensystem 84 Bitweise logische Operationen ausfuhren 85 Die bitweisen Operatoren 86 Die bitweisen Operatoren verwenden 87 Ein einfacher Test 87 Kapitel 5 Den Programmablauf steuern 91 Den Programmablauf mit Verzweigungsbefehlen steuern 91 Schleifen in einem Programm ausfuhren 93 Eine Schleife ausfuhren, wahrend eine Bedingung true ist 94 Die Autoinkrement- und Autodekrement-Funktionen verwenden 96 Mit der for-Schleife arbeiten 97 Die gefurchtete Endlosschleife vermeiden 100 Bereichsbasierte for-Schleifen 101 Spezielle Schleifenkontrollen anwenden 102 Steuerbefehle verschachteln 105 Die Mehrwege-Verzweigung: "switch" 107 Teil II Ein brauchbarer C++-Programmierer werden 109 Kapitel 6 Funktionen erstellen 111 Eine Funktion schreiben und verwenden 111 Unsere erste Funktion definieren 114 Die Funktion sumSequence() definieren 114 Die Funktion sumSequence() aufrufen 114 Teile und herrsche 115 Die Details von Funktionen verstehen 115 Einfache Funktionen verstehen 116 Funktionen mit Argumenten verstehen 117 Funktionsnamen uberladen 120 Funktionsprototypen definieren 121 Standardargumente 123 Argumente als Wert oder als Referenz ubergeben 124 Variable Speichertypen 126 Kapitel 7 Sequenzen in Arrays speichern 127 Wozu werden Arrays benotigt? 127 Ein Array verwenden 129 Ein Array initialisieren 132 Mit einem zu grossen Indexwert auf ein Array zugreifen 133 Arrays und bereichsbasierte for-Schleifen 133 Arrays von Arrays definieren und verwenden 134 Arrays von Zeichen verwenden 135 Ein Array von Zeichen erstellen 135 Einen String von Zeichen erstellen 136 Zeichenstrings manipulieren 138 Ein paar Bibliotheksfunktionen 140 Mehr Platz fur Wide-Strings 142 Kapitel 8 Ein erster Blick auf C++-Zeiger 145 Variablengrosse 145 Was ist in einer Adresse enthalten? 147 Adressoperatoren 147 Zeigervariablen verwenden 149 Verschiedene Typen von Zeigern verwenden 150 Zeiger an Funktionen ubergeben 151 Ubergabe als Wert 151 Zeigerwert ubergeben 152 Ubergabe per Referenz 152 Konstante Irritationen 153 Einen Speicherblock namens Heap nutzen 155 Begrenzter Gultigkeitsbereich 156 Das Problem des Gultigkeitsbereichs untersuchen 157 Mit dem Heap eine Losung finden 158 Kapitel 9 Ein zweiter Blick auf C++-Zeiger 161 Operationen fur Zeigervariablen definieren 161 Arrays im Licht von Zeigervariablen noch einmal betrachten 162 Operatoren auf die Adresse eines Arrays anwenden 163 Zeigeroperationen auf einen String ausdehnen 165 Grunde fur die zeigerbasierte String-Manipulation 167 Operatoren auf andere Zeigertypen als char anwenden 167 Einen Zeiger mit einem Array vergleichen 168 Wann gibt s einen Zeiger nicht? 170 Arrays von Zeigern deklarieren und verwenden 171 Arrays von Zeichenstrings nutzen 172 Auf die Argumente von main() zugreifen 174 Kapitel 10 Der C++-Praprozessor 179 Was ist ein Praprozessor? 179 Einbinden von Dateien 180 Die #Definition von Dingen 183 Und wenn ich nichts #definieren will? 185 Ein paar Alternativen aufzahlen 187 Dinge mit einem "ja aber" einbinden 188 Vordefinierte Objekte 189 Typendefinitionen mit typedef 191 Teil III Eine Einfuhrung in Klassen 193 Kapitel 11 Ein Blick auf die objektorientierte Programmierung 195 Die Abstraktion und der Mikrowellenherd 195 Nachos prozedural zubereiten 196 Nachos objektorientiert zubereiten 197 Klassenbildung und Mikrowellen 197 Wozu Klassen bilden? 198 Kapitel 12 Klassen in C++ 201 Einfuhrung der Klasse 201 Das Format einer Klasse 201 Auf die Elemente einer Klasse zugreifen 202 Objekte aktivieren 203 Reale Objekte simulieren 203 Wozu dienen Elementfunktionen? 204 Eine Elementfunktion hinzufugen 205 Eine Elementfunktion aufrufen 206 Von einer Elementfunktion auf andere Elemente zugreifen 209 Auflosung des Gultigkeitsbereichs 209 Eine Elementfunktion in der Klasse definieren 211 Elementfunktionen separat definieren 213 Elementfunktionen uberladen 215 Kapitel 13 Objekte mit Zeigern manipulieren 217 Arrays aus Objekten deklarieren 217 Zeiger auf Objekte deklarieren 218 Einen Objektzeiger dereferenzieren 219 Der Pfeiloperator 220 Objekte an Funktionen ubergeben 221 Eine Funktion mit einem Objektwert aufrufen 221 Eine Funktion mit einem Objektzeiger aufrufen 222 Eine Funktion mit dem Referenzoperator aufrufen 224 Wozu Zeiger oder Referenzen? 225 Zuruck zum Heap 226 Viele Objekte auf dem Heap anlegen 227 Wenn der Speicher fur Sie reserviert wird 227 Verknupfungen mit verketteten Listen erstellen 228 Andere Operationen auf eine verkettete Liste anwenden 229 Das LinkedListData-Beispielprogramm 230 Ein Hoffnungsstrahl: Eine Liste von Containern, die mit der C++-Library verknupft sind 233 Kapitel 14 Nicht storen: Elemente schutzen 235 Elemente schutzen 235 Wozu benotigen Sie geschutzte Elemente? 235 Wie geschutzte Elemente funktionieren 236 Argumente fur den Einsatz geschutzter Elemente 237 Den internen Status einer Klasse schutzen 237 Eine Klasse mit eingeschrankter Schnittstelle verwenden 238 Nicht-Elementfunktionen Zugriff auf geschutzte Elemente geben 239 Kapitel 15 Objekte konstruieren und zerstoren 243 Objekte erstellen 243 Konstruktoren verwenden 244 Ein einzelnes Objekt konstruieren 244 Mehrere Objekte konstruieren 246 Ein Duplex konstruieren 247 Einen Destruktor analysieren 249 Warum Sie den Destruktor benotigen 249 Mit Destruktoren arbeiten 249 Kapitel 16 Konstruktoren mit Argumenten 255 Konstruktoren mit Argumenten ausstatten 255 Einen Konstruktor verwenden 256 Konstruktoren uberladen 258 Standardmassige Standardkonstruktoren 262 Klassenelemente konstruieren 263 Ein komplexes Datenelement konstruieren 264 Elementinitialisierung und Konstruktor im Wettbewerb 268 Ein konstantes Datenelement konstruieren 270 Die Reihenfolge der Konstruktion 270 Lokale Objekte werden der Reihenfolge nach konstruiert 271 Statische Objekte werden nur einmal konstruiert 271 Alle globalen Objekte werden vor main() konstruiert 273 Globale Objekte werden in keiner bestimmten Reihenfolge konstruiert 273 Elemente werden in der Reihenfolge konstruiert, in der sie deklariert werden 274 Destruktoren werden in der umgekehrten Reihenfolge der Konstruktoren aufgerufen 275 Arrays konstruieren 275 Konstruktoren als Form der Konvertierung 276 Kapitel 17 Der Copy/Move-Konstruktor 279 Ein Objekt kopieren 279 Warum Sie Copy-Konstruktoren brauchen 279 Die Copy-Konstruktoren verwenden 280 Der automatische Copy-Konstruktor 282 Flache oder tiefe Kopien erstellen 284 Temporare Objekte 288 Temporare Objekte dauerhaft vermeiden 290 Der Move-Konstruktor 291 Kapitel 18 Statische Elemente 295 Ein statisches Element definieren 295 Warum Sie statische Elemente benotigen 295 Statische Elemente verwenden 296 Statische Datenelemente referenzieren 297 Verwendungsmoglichkeiten statischer Datenelemente 298 Statische Elementfunktionen deklarieren 299 Was ist uberhaupt this? 301 Teil IV Vererbung 305 Kapitel 19 Eine Klasse erben 307 Brauche ich Vererbung? 308 Wie funktioniert die Vererbung einer Klasse? 309 Eine Unterklasse verwenden 311 Eine Unterklasse konstruieren 312 Eine Unterklasse zerstoren 313 Konstruktoren erben 313 Die HAS-A-Beziehung 314 Kapitel 20 Virtuelle Elementfunktionen 315 Warum Sie Polymorphismus brauchen 318 Wie funktioniert Polymorphismus? 319 Wann ist eine Funktion virtuell und wann nicht? 320 Virtuelle Betrachtungen 322 Kapitel 21 Klassen faktorisieren 325 Das Faktorisieren 325 Abstrakte Klassen implementieren 329 Das Konzept der abstrakten Klasse 330 Wie man aus einer abstrakten Klasse eine wirkliche Klasse macht 331 Abstrakte Klassen ubergeben 331 Teil V Optionale Funktionen und Sicherheit 333 Kapitel 22 Ein neuer Zuweisungsoperator 335 Operatoren mit Funktionen vergleichen 335 Einen neuen Operator einfugen 336 Flache Kopien zu erstellen ist ein tiefes Problem 336 Den Zuweisungsoperator uberladen 338 Den Indexoperator uberladen 343 Der Move-Konstruktor und der Move-Zuweisungsoperator 343 Kapitel 23 Mit Stream-I/O arbeiten 351 Wie funktioniert Stream-I/O? 347 Default-Stream-Objekte 348 Die fstream-Unterklassen 349 Vielfaltiges Offnen 350 Datei, was machst Du gerade? 351 Kann ich ein Beispiel sehen? 352 Andere Methoden der Stream-Klassen 355 Streams direkt lesen und schreiben 357 Das Format kontrollieren 358 Was ist mit endl? 360 Positionierung des Zeigers innerhalb einer Datei 361 Die stringstream-Unterklassen verwenden 361 Manipulatoren manipulieren 364 Kapitel 24 Fehler verarbeiten Ausnahmen 367 Warum brauche ich einen neuen Fehlermechanismus? 369 Den Ausnahmemechanismus untersuchen 370 Welche Dinge sind "throw"-fahig? 373 Einfach mal durchreichen 376 Kapitel 25 Mehrfachvererbung 377 Wie funktioniert die Mehrfachvererbung? 377 Vererbungsmehrdeutigkeiten beseitigen 379 Virtuelle Vererbung hinzufugen 380 Objekte der Mehrfachvererbung erzeugen 386 Eine gegenteilige Meinung 387 Kapitel 26 C++-Templates durchleuchten 389 Eine Funktion in einem Template verallgemeinern 390 Klassentemplates 392 Tipps fur die Verwendung von Templates 396 Externe Template-Instanziierungen 396 Eine Initialisierungsliste implementieren 397 Kapitel 27 Die Standard Template Library als Standard verwenden 399 Der string-Container 400 Die list-Container 404 Listen durchwandern 405 Operationen auf ganzen Listen 407 Beispiel, bitte! 407 Kapitel 28 Den Code vor Hackern schutzen 411 Die Motive des Hackers verstehen 411 Code-Einschleusung verstehen 414 Ein Beispiel fur SQL-Injection untersuchen 414 Code-Injection unterbinden 416 Puffer aus Spass und aus Gewinnsucht zum Uberlauf bringen 417 Beispiel, bitte! 417 Einen Funktionsaufruf aufstapeln 420 BufferOverflow hacken 424 Pufferuberlauf vermeiden erster Ansatz 428 Pufferuberlauf vermeiden zweiter Ansatz 431 Ein weiterer Grund fur die string-Klasse 434 Warum nicht immer string-Funktionen verwenden? 436 Teil VI Der Top-Ten-Teil 439 Kapitel 29 Zehn Methoden, um Fehler in einem Programm zu vermeiden 441 Aktivieren Sie alle Warnungen und Fehlermeldungen 441 Pflegen Sie einen sauberen und konsistenten Programmierstil 442 Schranken Sie die Sichtbarkeitsbereiche ein 442 Kommentieren Sie Ihren Code 444 Durchlaufen Sie jeden Pfad mindestens einmal im Einzelschrittmodus 444 Vermeiden Sie es, Operatoren zu uberladen 445 Mit dem Heap arbeiten 445 Fehler mit Ausnahmen behandeln 445 Deklarieren Sie Destruktoren virtuell 446 Vermeiden Sie die Mehrfachvererbung 447 Kapitel 30 Zehn Methoden, um Programme vor Hackern zu schutzen 449 Machen Sie keine Annahmen uber die Benutzereingaben 449 Gehen Sie charmant mit Scheitern um 450 Erstellen Sie ein Programmprotokoll 451 Setzen Sie einen klugen Entwicklungsprozess ein 453 Implementieren Sie eine gute Versionsverwaltung 453 Authentifizieren Sie Ihre Benutzer sicher 455 Verwalten Sie Remotesitzungen 457 Verschleiern Sie Ihren Code 458 Signieren Sie Ihren Code mit einem digitalen Zertifikat 461 Verwenden Sie wo immer notig sichere Verschlusselung 462 Stichwortverzeichnis 465
