Grundkurs C++

1. Einstieg in die Welt von C++ ... 17


1.1 ... Der C++-Standard ... 17

1.2 ... Die nötigen Werkzeuge für C++ ... 18

1.3 ... Übersetzen mit g++ und clang++ ... 22

1.4 ... Übersetzen mit einer Entwicklungsumgebung ... 24

1.5 ... Listings zum Buch ... 28

1.6 ... Kontrollfragen und Aufgaben im Buch ... 28

1.7 ... Aufgabe ... 28



2. Erste Schritte in C++ ... 30


2.1 ... Das erste Programm in C++ ... 30

2.2 ... Anweisungen und Ausdrücke ... 32

2.3 ... Die Standard-Eingabe- und Ausgabestreams ... 33

2.4 ... Einige Begriffe zu C++ ... 38

2.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 40



3. Die eingebauten C++-Basisdatentypen ... 41


3.1 ... Variablen ... 41

3.2 ... Definition und Deklaration von Variablen ... 42

3.3 ... Initialisierung und Zuweisung von Werten ... 43

3.4 ... Ganzzahltypen ... 45

3.5 ... Ganzzahldatentyp für Zeichen ... 53

3.6 ... Fließkommazahlentypen ... 62

3.7 ... Der »auto«-Typ ... 64

3.8 ... Konstanten ... 66

3.9 ... Die Byte-Größe mit dem »sizeof«-Operator ... 67

3.10 ... Limits für die Basisdatentypen ... 68

3.11 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 71



4. Arbeiten mit den eingebauten Typen ... 72


4.1 ... Arithmetische Operatoren ... 72

4.2 ... Ungenaue Fließkommazahlen ... 79

4.3 ... Typumwandlung ... 81

4.4 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 87



5. Kontrollstrukturen ... 88


5.1 ... Der eingebaute Datentyp »bool« ... 88

5.2 ... Vergleichsoperatoren ... 89

5.3 ... Bedingte Anweisung mit »if« ... 91

5.4 ... Anweisungsblock für Kontrollstrukturen ... 93

5.5 ... Alternative »else«-Verzweigung ... 94

5.6 ... Bedingte Anweisung mit Initialisierung ... 95

5.7 ... Mehrfache Verzweigung ... 96

5.8 ... Der Bedingungsoperator »?:« ... 99

5.9 ... Logische Operatoren ... 100

5.10 ... Die Fallunterscheidung -- »switch« ... 102

5.11 ... Die kopfgesteuerte »while«-Schleife ... 105

5.12 ... Die fußgesteuerte »do while«-Schleife ... 107

5.13 ... Die Zählschleife »for« ... 108

5.14 ... Kontrollierte Sprunganweisungen ... 112

5.15 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 115



6. Arrays und Strings ... 116


6.1 ... Arrays ... 116

6.2 ... Strings in C++ ... 130

6.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 136



7. Referenzen und Zeiger ... 137


7.1 ... Referenzen ... 137

7.2 ... Zeiger ... 139

7.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 148



8. Funktionen ... 150


8.1 ... Grundlage zu den Funktionen ... 150

8.2 ... Referenzen als Parameter und Rückgabe ... 171

8.3 ... Zeiger als Parameter und Rückgabewert ... 178

8.4 ... Übergabe großer Elemente als Funktionsparameter ... 179

8.5 ... C-Arrays oder C-Strings als Funktionsparameter ... 181

8.6 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 182



9. Modularisierung und Präprozessor ... 184


9.1 ... Präprozessor-Direktiven ... 184

9.2 ... Modularisierung ... 189

9.3 ... Namensräume ... 195

9.4 ... Spezifizierer und Qualifikatoren ... 206

9.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 213



10. Strukturen, Aufzählungen und dynamische Speicherobjekte ... 215


10.1 ... Erste eigene Datentypen mit Strukturen ... 215

10.2 ... Aufzählungstyp »enum« ... 223

10.3 ... Eigene Namen mit »using« ... 225

10.4 ... Dynamische Speicherobjekte ... 226

10.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 236



11. Klassen ... 237


11.1 ... Klassen ... 237

11.2 ... Konstruktoren ... 251

11.3 ... Destruktoren ... 268

11.4 ... Weitere Formen von Methoden ... 273

11.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 281



12. Objekte und Klassenelemente ... 283


12.1 ... Objekt als Parameter ... 283

12.2 ... Freundfunktionen (»friend«) ... 288

12.3 ... Objekte einer Klasse als Rückgabewerte ... 290

12.4 ... Arrays von Objekten ... 296

12.5 ... Dynamische Objekte ... 297

12.6 ... Klassenobjekte als Klassenattribute ... 299

12.7 ... Containerklasse als Klassenattribut ... 304

12.8 ... Smart Pointer als Klassenattribut ... 307

12.9 ... Statische und konstante Klassenelemente ... 311

12.10 ... Die Nullregel (Rule of Zero) ... 318

12.11 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 322



13. Operatoren überladen ... 323


13.1 ... Das Schlüsselwort »operator« ... 325

13.2 ... Zweistellige (arithmetische) Operatoren überladen ... 326

13.3 ... Einstellige Operatoren überladen ... 333

13.4 ... Den Zuweisungsoperator überladen ... 337

13.5 ... Ausgabe- und Eingabeoperatoren überladen ... 342

13.6 ... Vergleichsoperatoren ... 345

13.7 ... Weitere Operatorüberladungen ... 348

13.8 ... Konvertierungsoperatoren ... 348

13.9 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 352



14. Vererbung (Abgeleitete Klassen) ... 354


14.1 ... Die Vorbereitung ... 355

14.2 ... Das Ableiten einer Klasse ... 357

14.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 375



15. Templates ... 376


15.1 ... Funktions-Templates ... 376

15.2 ... Klassen-Templates ... 385

15.3 ... Templates der Standardbibliothek ... 390

15.4 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 397



16. Ausnahmebehandlung (Fehlerbehandlung) ... 399


16.1 ... Eine Ausnahme auslösen ... 401

16.2 ... Ausnahme auffangen und behandeln ... 402

16.3 ... Ausnahmeklassen (Fehlerklassen) ... 412

16.4 ... Standardausnahmen ... 415

16.5 ... Systemausnahmen ... 420

16.6 ... Kontrollfragen ... 421



17. Ein-/Ausgabestreams für Dateien ... 422


17.1 ... Der Umgang mit Dateien in C++ ... 422

17.2 ... Verschiedene Streams für Dateien ... 422

17.3 ... Datei öffnen und schließen ... 423

17.4 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 434



18. Weitere Sprachelemente und die Bibliotheken ... 435


18.1 ... Weitere Sprachelemente ... 435

18.2 ... Smart Pointer ... 442

18.3 ... Elemente der Standardbibliothek ... 452

18.4 ... Die Zeitbibliothek ... 458

18.5 ... Die »ratio«-Bibliothek ... 463

18.6 ... Multithreading ... 464



Lösungen der Übungsaufgaben ... 466


Index ... 489