C++ allgemein Programmierung Informatik, Prüfungen von Informatik

Lernziele und Inhalte Dieses Material bietet eine umfassende Einführung in die Grundlagen der Programmiersprache C++. Die Lernenden werden die wichtigsten Konzepte und Strukturen kennenlernen, die für das Programmieren in C++ erforderlich sind. Ziel ist es, die Fähigkeiten der Schüler*innen im Umgang mit C++ zu fördern und ihnen ein solides Fundament für weiterführende Programmierkenntnisse zu bieten. Mit diesem Material erhalten Lehrer*innen eine wertvolle Ressource, um ihren Schüler*innen die Grundlagen von C++ auf anschauliche und verständliche Weise näherzubringen. Es eignet sich sowohl für den Einsatz im Unterricht als auch für die individuelle Vertiefung zu Hause.

Art: Prüfungen

2023/2024

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LZ KA C++
Grundsätzlicher Aufbau eines C++ Programms:
1. Compileranweisungen (Anweisungen Compiler zur
Übersetzung Quellcode)
2. Festlegung globaler Variablen
3. Deklaration verwendeter Funktionen (Prozeduren)
4. Programm (Hauptprogramm, main)
5. Definition verwendeter Funktionen (Prozeduren)
Keine Verwendung Semicolon:
hinter include von Bibs
nach } von main funktion
nach } von Definition Funktion
Compiler:
Programm, das Quellcode Programmiersprache in
Maschinencode übersetzt
Analyse nach syntaktische Fehler -> deckt Verstöße
(Errors) auf
Erstellung Objektdatei + Linker = ausführbare Datei
(*.exe)
Linker:
Programm zur Verbindung/Verlinkung Modulen zu
ausführbarem Programm (*.exe)
z.B. verlinkt Code mit Code aus externen Bibs
—————————————
Statistischer Linker:
feste Verdrahtung Programmteile zu ausführbarer Datei
—————————————
Dynamischer Linker:
Verdrahtung erst während Lauf des Programms
evtl. langsamer als statistisches Linken
Programme jedoch kleiner
nur Anforderungen, was benötigt wird
Verwendung DLL files (Dynamic Link Libraries)
Bibliothek:
Sammlung & Zusammenfassung von
Programmteilen wie Funktionen & Prozeduren
—————————————
C++ Standartbib (iostream):
ist C++ Header-Datei
steht für input/output-stream
besitzt:
-> Ein- und Ausgabe-Funktion
-> Zeichenkettenverarbeitung
-> Dateioperationen
-> Mathematische Funktionen (nur einfache!)
—————————————
Befehl cout:
steht für character-output
z.B. cout << Ergebnis;
ODER z.B. cout << „Ergebnis ist:“ << Ergebnis;
-> Ausgabe von Zeichen auf Bildschirm
—————————————
Befehl cin:
steht für character-input
Eingabe von Benutzer mit z.B. Tastatur möglich
z.B. cin >> Ergebnis;
Schematischer Ablauf Programmerstellung:
IDE = Integration Development Environment
IDE = Programm, das Complier, Linker & Bibs vereint
z.B. MS Visual C++ oder Eclipse
Erste Programm:
besteht min. aus Funktion main(){ … }
Mit Beendung gibt es return 0; an Betriebssystem zurück
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LZ KA C++

Grundsätzlicher Aufbau eines C++ Programms:

  1. Compileranweisungen (Anweisungen Compiler zur Übersetzung Quellcode)
  2. Festlegung globaler Variablen
  3. Deklaration verwendeter Funktionen (Prozeduren)
  4. Programm (Hauptprogramm, main)
  5. Definition verwendeter Funktionen (Prozeduren) Keine Verwendung Semicolon:
    • hinter include von Bibs
    • nach } von main funktion
    • nach } von Definition Funktion Compiler:
  • Programm, das Quellcode Programmiersprache in Maschinencode übersetzt
  • Analyse nach syntaktische Fehler -> deckt Verstöße (Errors) auf
  • Erstellung Objektdatei + Linker = ausführbare Datei (*.exe) Linker:
  • Programm zur Verbindung/Verlinkung Modulen zu ausführbarem Programm (*.exe)
  • z.B. verlinkt Code mit Code aus externen Bibs ————————————— Statistischer Linker:
  • feste Verdrahtung Programmteile zu ausführbarer Datei ————————————— Dynamischer Linker:
  • Verdrahtung erst während Lauf des Programms
  • evtl. langsamer als statistisches Linken
  • Programme jedoch kleiner
  • nur Anforderungen, was benötigt wird
  • Verwendung DLL files (Dynamic Link Libraries) Bibliothek:
  • Sammlung & Zusammenfassung von Programmteilen wie Funktionen & Prozeduren ————————————— C++ Standartbib (iostream):
  • ist C++ Header-Datei
  • steht für input/output-stream besitzt: -> Ein- und Ausgabe-Funktion -> Zeichenkettenverarbeitung -> Dateioperationen -> Mathematische Funktionen (nur einfache!) ————————————— Befehl cout:
  • steht für character-output z.B. cout << Ergebnis; ODER z.B. cout << „Ergebnis ist:“ << Ergebnis; -> Ausgabe von Zeichen auf Bildschirm ————————————— Befehl cin:
  • steht für character-input
  • Eingabe von Benutzer mit z.B. Tastatur möglich z.B. cin >> Ergebnis; Schematischer Ablauf Programmerstellung: - IDE = Integration Development Environment - IDE = Programm, das Complier, Linker & Bibs vereint - z.B. MS Visual C++ oder Eclipse Erste Programm:
  • besteht min. aus Funktion main(){ … }
  • Mit Beendung gibt es return 0; an Betriebssystem zurück

Unterscheidung Klein- und Großschreibung:

  • C++ unterscheidet, deshalb auf Schreibweise achten! Wichtigste Schlüsselworte: - double = Variablentyp für Kommazahlen - int = Variablentyp für einfache Zahlen etc. - void = Typ von Funktionen - long = Vergrößerung Speicherplatz bei Variablentypen - char = Variablentyp für Buchstaben etc. - if/else = Schleifentyp, Prüfung auf 1 Bedingung - return = Wertrückgabe - float = Variablentyp für riesige Zahlen Regeln für Vergebung von Namen:
  • z.B. für Variablen, Funktionen, … -> erstes Zeichen: muss Buchstabe sein (Unterstricht erlaubt) -> Rest: Buchstaben und Zahlen ——————————— Was man nicht tun sollte:
  • länger als 31 Zeichen (umständlich für Mensch & PC)
  • darf nicht identisch mit C++ Schlüsselwort sein Trennzeichen:
  • Semicolon: Trennzeichen zwischen z.B. Variablen & Funktionen
  • geschweifte Klammern: „Körper“ von Funktionen, in denen steht, was die Funktion tun soll
  • Leerzeichen: trennt Namen und Schlüsselworte voneinander ab (eigentlich selbstverständlich?!) Kommentare:
  • Verwendung für Menschen wichtig
  • Werden von Complier ignoriert -> Einzeilige Kommentare: //… -> Mehrzeilige Kommentare: /* … */ Variablen (allgemein):
    • Platzhalter für beliebige Werte
    • benötigen Datentyp
    • Unterscheidung in lokale (nur in z.B. Funktion gültig) und globale (überall gültig) Variablen Datentyp int: - ganzzahlige/„normale“ Zahlen - 2 oder 4 Byte groß - kann mit long oder long long größer gemacht werden Datentyp char: - Zeichen (& ganzzahlige Zahlen -> nicht typisch) - 1 Byte groß Datentyp float/double: - Kommazahlen - float = 4 Byte & double = 8 Byte groß - double kann mit long vergrößert werden Datentyp bool:
    • Speicherung: nur richtig/falsch = true/false Datentyp void:
  • leerer Datentyp, daher z.B. für Funktionen gut auto-Typ:
    • C++ sucht selbst besten Datentyp aus Grundrechenarten: -> Plus = + -> Minus = - -> Mal = * -> Durch = /
      • Rechnen mit Variablen und Zeichen z.B. Ergebnis = Zahl1 / Zahl2; Namespace std:
    • using namespace std; steht am Programmanfang
    • namespace wird verwendet