Programmieren in C Einführung

Präsentation zum Thema: "Programmieren in C Einführung"—  Präsentation transkript:

1 Programmieren in C Einführung
Hochschule Fulda – FB AI Sommersemester 2014 Peter Klingebiel, HS Fulda, DVZ

2 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

3 Zur Vorlesung Peter Klingebiel Webseite der Vorlesung
Dipl. Ing. Maschinenbau Leiter DVZ HS Fulda Raum E318 Telefon 0661/ Webseite der Vorlesung Folien, Aufgaben, Demoprogramme, Links usw. Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 3

4 Programmieren C ??? Programmieren in C 1 in
Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

5 Programmieren in C 2 Quelle: Eines Tages - Spiegel Online
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6 Programmieren in C 3 Quelle: Eines Tages - Spiegel Online
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7 Programmieren !?!?!? Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

8 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 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

9 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 ... Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

10 Algorithmus Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Algorithmus
Definition: „Algorithmus (Plural: Algorithmen), Problemlösungsbeschreibung, die festlegt, wie ein Problem gelöst werden soll.“ aus: Balzert, Lehrbuch ... Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

11 Euklidischer Algorithmus 1
Wikipedia: „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) Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

12 Euklidischer Algorithmus 2
Alter Algorithmus, iterativ, Pseudocode euklid(a, b) wenn a = dann liefere b sonst solange b ≠ wenn a > b dann a = a – b sonst b = b – a liefere a Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

13 Euklidischer Algorithmus 3
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

14 Euklidischer Algorithmus 4
Alter Algorithmus, rekursiv, Pseudocode euklid(a, b) wenn b = dann liefere a sonst wenn a = dann liefere b sonst wenn a > b dann liefere euclid(a-b, b) sonst liefere euklid(a, b-a) Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

15 Euklidischer Algorithmus 5
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

16 Euklidischer Algorithmus 6
Neuer Algorithmus, iterativ, Pseudocode euklid(a, b) solange b ≠ h = a modulo b a = b b = h liefere a Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

17 Euklidischer Algorithmus 7
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

18 Euklidischer Algorithmus 8
Neuer Algorithmus, rekursiv, Pseudocode euklid(a, b) wenn b = dann liefere a sonst liefere euklid(b, a modulo b) Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

19 Euklidischer Algorithmus 9
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

20 Kochrezept 1 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ
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21 Kochrezept 2 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ
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22 Montageanleitung Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 22

23 Kaffee kochen 1 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ
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24 Kaffee kochen 2 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ
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25 Kaffee kochen 3 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ
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26 Temperaturregelung Bügeleisen 1
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27 Temperaturregelung Bügeleisen 2
Schematischer Aufbau Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 27

28 Temperaturregelung Bügeleisen 3
Wirkungsplan / Regelkreis Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 28

29 Temperaturregelung Bügeleisen 4
Temperaturverlauf Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 29

30 Algorithmus Temperaturregelung ?
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

31 Temperaturregelung in Assembler
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

32 Temperaturregelung in C
Start Programm ... Start Schleife Wenn nicht eingeschaltet Schleife verlassen Temperatur messen Wenn Temperatur >= Solltemperatur Heizen aus / Kontakt öffnen Sonst Heizen ein / Kontakt schließen Ende Schleife Ende Programm Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

33 Programmiersprachen 1 Wikipedia: Definition: „Um Problemlösungen in einem Formalismus niederschreiben zu können, legt man Programmiersprachen fest.“ aus: Balzert, Lehrbuch ... Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

34 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 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

35 Hardware / Rechner / CPU
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 Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

36 Programmiersprachen 4 Skriptsprachen werden während der Ausführung vom Sprachinterpreter in Maschinencode übersetzt. Beispiele: Shell, Perl, PHP, SQL, Basic Compilersprachen müssen vor der Ausführung von einem Übersetzersystem (Compiler, Linker) in Maschinencode übersetzt werden. Beispiele: Pascal, C, C++, C#, Java Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

37 Programmiersprachen 5 Paradigmata Typisierung
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++) Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

38 Beispiele Typisierung
Programmiersprachen 7 Beispiele Typisierung Stammbaum Programmiersprachen (Wikipedia) Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

39 Programmentwicklung 1 Problem analysieren Modell entwerfen Algorithmus entwickeln Programm kodieren Programm übersetzen (bis syntaktisch fehlerfrei) Programm testen (bis semantisch fehlerfrei ?) Programm produktiv Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ

40 Programmentwicklung 2 Friedemann Weise: Doppelkaffeetasse (auf youtube) Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 40

41 Programmentwicklung 3 Beispiel: Entwicklungsumgebungen für C
Kommandozeile mit Systemtools Unix / Linux / Windows / iOS: Editor, Systemcompiler (gcc), Debugger, usw. GCC ( Integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) NetBeans ( z.B. mit Cygwin ( Code::Blocks ( z.B. mit MinGW ( u.v.a.m. Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ Programmieren in C - Peter Klingebiel - HS Fulda - DVZ 41