Grundkurs C++

Kompaktes Wissen im Taschenbuchformat. Ideal für Studium und Beruf. Aktuell zu C++23
5. aktualisierte und erweiterte Auflage 2025
ISBN: 978-3-367-10452-9
Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH

Buch, Deutsch, 542 Seiten, Format (B × H): 122 mm x 188 mm, Gewicht: 598 g

Reihe: Rheinwerk Computing

C++-Grundwissen, kurz und knapp

Das gesamte Grundwissen zu C++ im praktischen Taschenbuchformat – zum Lernen und Nachschlagen. Vom ersten einfachen Programm bis zu komplexen Anwendungen. Übungen am Ende jedes Kapitels helfen Ihnen bei der Lernkontrolle. Sämtliche Grundlagen (Klassen, Vererbung, Polymorphie, Templates etc.) werden von den C++-Experten Jürgen Wolf und Martin Guddat kurz und übersichtlich dargestellt. Das Buch eignet sich hervorragend als Begleiter für das Studium der Informatik und anderer technischer Fächer. Die fünfte Auflage wurde umfassend überarbeitet und aktualisiert. Modernes C++ nach aktuellen Standards.

• Eine kompakte Einführung in die Programmiersprache C++
• Vom ersten Schritt bis zum komplexen Programm
• Mit Codebeispielen, Übungen und Lösungen zum Selbstlernen

Aus dem Inhalt:

• Das erste Programm in C++
• Basisdatentypen
• Typumwandlung
• Verzweigungen
• Schleifen
• Funktionen
• Präprozessor-Direktiven
• Arrays und Zeichenketten (Strings)
• Zeiger (Pointer)
• Dynamische Speicherobjekte und Strukturen
• Namensräume
• Modulare Programmierung
• Klassen und Objekte
• Vererbung
• Operatoren überladen
• Templates
• Exceptionhandling (Fehlerbehandlung)
• Modernes C++ bis C++23

Autoren/Hrsg.

Wolf, Jürgen

Guddat, Martin

Fachgebiete

• Mathematik | Informatik EDV | Informatik Programmierung | Softwareentwicklung Programmier- und Skriptsprachen
• Mathematik | Informatik EDV | Informatik Programmierung | Softwareentwicklung Objektorientierte Programmierung

Inhaltsverzeichnis

  1.  Einstieg in die Welt von C++ ... 19

       1.1 ... Der C++-Standard ... 19

       1.2 ... Die nötigen Werkzeuge für C++ ... 20

       1.3 ... Übersetzen mit g++ und clang++ ... 24

       1.4 ... Übersetzen mit einer Entwicklungsumgebung ... 26

       1.5 ... Listings zum Buch ... 30

       1.6 ... Kontrollfragen und Aufgaben im Buch ... 30

       1.7 ... Aufgabe ... 30

       1.8 ... Aufgabe zu C++ 23 ... 31

  2.  Erste Schritte in C++ ... 33

       2.1 ... Das erste Programm in C++ ... 33

       2.2 ... Anweisungen und Ausdrücke ... 35

       2.3 ... Die Standardeingabe- und -ausgabestreams ... 37

       2.4 ... Einige Begriffe zu C++ ... 43

       2.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 45

  3.  Die eingebauten C++-Basisdatentypen ... 46

       3.1 ... Variablen ... 46

       3.2 ... Definition und Deklaration von Variablen ... 47

       3.3 ... Initialisierung und Zuweisung von Werten ... 48

       3.4 ... Ganzzahltypen ... 51

       3.5 ... Ganzzahldatentyp für Zeichen ... 58

       3.6 ... Fließkommazahlentypen ... 68

       3.7 ... Der »auto«-Typ ... 71

       3.8 ... Konstanten ... 72

       3.9 ... Die Byte-Größe mit dem »sizeof«-Operator ... 73

       3.10 ... Limits für die Basisdatentypen ... 74

       3.11 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 77

  4.  Arbeiten mit den eingebauten Typen ... 78

       4.1 ... Arithmetische Operatoren ... 78

       4.2 ... Ungenaue Fließkommazahlen ... 86

       4.3 ... Typumwandlung ... 88

       4.4 ... Formatierte Ausgabe von Werten ... 94

       4.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 95

  5.  Kontrollstrukturen ... 97

       5.1 ... Der eingebaute Datentyp »bool« ... 97

       5.2 ... Vergleichsoperatoren ... 98

       5.3 ... Bedingte Anweisung mit »if« ... 101

       5.4 ... Anweisungsblock für Kontrollstrukturen ... 102

       5.5 ... Alternative »else«-Verzweigung ... 103

       5.6 ... Bedingte Anweisung mit Initialisierung ... 105

       5.7 ... Mehrfache Verzweigung ... 105

       5.8 ... Der Bedingungsoperator »?:« ... 108

       5.9 ... Logische Operatoren ... 109

       5.10 ... Die Fallunterscheidung -- »switch« ... 111

       5.11 ... Die kopfgesteuerte »while«-Schleife ... 114

       5.12 ... Die fußgesteuerte »do-while«-Schleife ... 116

       5.13 ... Die Zählschleife »for« ... 117

       5.14 ... Kontrollierte Sprunganweisungen ... 121

       5.15 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 123

  6.  Arrays und Strings ... 125

       6.1 ... Arrays ... 125

       6.2 ... Strings in C++ ... 139

       6.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 145

  7.  Referenzen und Zeiger ... 146

       7.1 ... Referenzen ... 146

       7.2 ... Zeiger ... 149

       7.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 158

  8.  Funktionen ... 160

       8.1 ... Grundlegendes zu Funktionen ... 160

       8.2 ... Referenzen als Parameter und Rückgabe ... 180

       8.3 ... Zeiger als Parameter und Rückgabewert ... 187

       8.4 ... Übergabe großer Elemente als Funktionsparameter ... 188

       8.5 ... C-Arrays oder C-Strings als Funktionsparameter ... 190

       8.6 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 191

  9.  Modularisierung und Präprozessor ... 193

       9.1 ... Präprozessor-Direktiven ... 193

       9.2 ... Modulare Programmierung ... 199

       9.3 ... Namensräume ... 205

       9.4 ... Spezifizierer und Qualifikatoren ... 217

       9.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 223

10.  Strukturen, Aufzählungen und dynamische Speicherobjekte ... 226

       10.1 ... Erste eigene Datentypen mit Strukturen ... 226

       10.2 ... Der Aufzählungstyp »enum« ... 235

       10.3 ... Eigene Namen mit »using« ... 237

       10.4 ... Dynamische Speicherobjekte ... 238

       10.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 249

11.  Klassen ... 250

       11.1 ... Klassen ... 250

       11.2 ... Konstruktoren ... 264

       11.3 ... Destruktoren ... 281

       11.4 ... Weitere Formen von Methoden ... 286

       11.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 295

12.  Objekte und Klassenelemente ... 297

       12.1 ... Objekt als Parameter ... 297

       12.2 ... Freundfunktionen (»friend«) ... 302

       12.3 ... Objekte einer Klasse als Rückgabewerte ... 304

       12.4 ... Arrays von Objekten ... 310

       12.5 ... Dynamische Objekte ... 311

       12.6 ... Klassenobjekte als Klassenattribute ... 313

       12.7 ... Eine Containerklasse als Klassenattribut ... 318

       12.8 ... Smart Pointer als Klassenattribut ... 321

       12.9 ... Statische und konstante Klassenelemente ... 325

       12.10 ... Die Nullregel (Rule of Zero) ... 333

       12.11 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 336

13.  Operatoren überladen ... 338

       13.1 ... Das Schlüsselwort »operator« ... 340

       13.2 ... Zweistellige (arithmetische) Operatoren überladen ... 341

       13.3 ... Einstellige Operatoren überladen ... 348

       13.4 ... Den Zuweisungsoperator überladen ... 352

       13.5 ... Ausgabe- und Eingabeoperatoren überladen ... 357

       13.6 ... Vergleichsoperatoren ... 361

       13.7 ... Weitere Operatorüberladungen ... 364

       13.8 ... Konvertierungsoperatoren ... 364

       13.9 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 368

14.  Vererbung (Abgeleitete Klassen) ... 370

       14.1 ... Die Vorbereitung ... 371

       14.2 ... Das Ableiten einer Klasse ... 373

       14.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 393

15.  Templates ... 395

       15.1 ... Funktionstemplates ... 395

       15.2 ... Klassentemplates ... 405

       15.3 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 411

16.  Ausnahmebehandlung (Fehlerbehandlung) ... 413

       16.1 ... Grundlagen der Fehlerbehandlung ... 413

       16.2 ... Eine Ausnahme auslösen ... 415

       16.3 ... Eine Ausnahme auffangen und behandeln ... 416

       16.4 ... Standardausnahmen (Fehlerklassen) ... 426

       16.5 ... Die Alternative »std::expected« ... 431

       16.6 ... Vermeidung von Fehlern mit [[nodiscard]] ... 433

       16.7 ... Fehlerdiagnose mit »std::source_location« ... 434

       16.8 ... Kontrollfragen ... 435

17.  Ein-/Ausgabestreams für Dateien ... 436

       17.1 ... Der Umgang mit Dateien in C++ ... 436

       17.2 ... Verschiedene Streams für Dateien ... 436

       17.3 ... Eine Datei öffnen und schließen ... 437

       17.4 ... Mit »std::filesystem« arbeiten ... 449

       17.5 ... Kontrollfragen und Aufgaben ... 450

18.  Die Standardbibliothek und weitere Sprachelemente ... 452

       18.1 ... Die Container der Standardbibliothek ... 452

       18.2 ... Algorithmen der Standardbibliothek ... 465

       18.3 ... Fortgeschrittene Sprachelemente ... 468

       18.4 ... Fortgeschrittene Funktionskonzepte ... 473

       18.5 ... Smart Pointer ... 483

       18.6 ... Textansichten und Formatierung ... 494

       18.7 ... Die Zeitbibliothek ... 501

       18.8 ... Ausblick auf das Multithreading ... 507

  Anhang ... 509

       A ... Lösungen der Übungsaufgaben ... 509

  Index ... 533

Über Autor(innen)

Guddat, Martin
Prof. Dr. Martin Guddat lehrt an der Westfälischen Hochschule in Gelsenkirchen und Bocholt. Er hat langjährige Erfahrung in der Erstellung technischer Software, z. B. für Mobiltelefone und Fingerabdrucksensoren, zudem als IT-Projektleiter und als Berater im Bereich der Systemintegration großer Softwareprojekte.

Wolf, Jürgen
Jürgen Wolf ist seit über 20 Jahren Autor und seit mehr als 10 Jahren passionierter Digitalfotograf. Seine Buchthemen sind Bildbearbeitung, Fotografie, Webentwicklung, Betriebssysteme und Programmierung. Und egal welches Thema: Bei jedem Buch ist es sein Ziel, auch komplexe Zusammenhänge klar und verständlich zu erklären.