Was ist C++

Um ein Betriebssystem für die Computer der Serie PDP-11 (die schlußendlich zum UNIX Betriebssystem führten) zu schreiben, wurde von AT&T die Programmiersprache C entwickelt. Das Ziel der Entwickler war eine möglichst effiziente Programmiersprache. Bjarne Stroustrup, auch Mitarbeiter von AT&T, entwickelte C++, um C um die Objektorientierung zu erweitern. Da das Konzept der Objektorientierung zu diesem Zeitpunkt noch neu und alle Implementationen von objektorientierten Programmiersprachen sehr langsam waren, war es oberstes Ziel, die Effizients von C in C++ beizubehalten.

C++ kann als traditionelle prozedurale Programmiersprache mit einigen zusätzlichen Funktionen angesehen werden. C wird um einige Konstrukte für objektorientiertes Programmieren erweitert und einige Konstrukte, um die allgemeine Syntax zu verbessern. Jedes gut geschriebene C++ Programm wird sowohl Elemente des objektorientierten Programmierens als auch solche klassischen prozeduralen Programmierens enthalten. C++ ist eine erweiterbare Sprache, da wir neue Typen definieren können, die sich wie die vordefinierten Typen verhalten, die Teil der Programmiersprache selbst sind. C++ ist für größere Programmieraufgaben geschaffen.

Die Programmiersprache C war ursprünglich durch die klassische Publikation von Kernigan und Ritchie, "The C Programming language", definiert und dies war bis vor wenigen Jahren der Standard für alle C Programmiererinnen. Der ANSI Standard für C wurde schließlich im Dezember 1989 festgelegt und wurde zum offiziellen Standard für Programmierung in C. Der ANSI-C Standard erweitert die ursprüngliche Sprache der Kernigan und Ritchie Definition um Vieles und ändert sie in einigen wenigen Punkten ab. Die beiden Definitionen sind nicht zu hundert Prozent kompatibel und einige erfahrene C Programmiererinnen haben die neueren Konstrukte des ANSI-C Standards möglicherweise noch nicht genau studiert.

Diese Einführung setzt ein solides Grundwissen der Programmiersprache C voraus und wir werden nur sehr wenig Zeit mit den Grundlagen verbringen. Um denjenigen, die den C-Dialekt nach Kernigan und Ritchie gelernt haben, ein wenig unter die Arme zu greifen, werden sich einige Abschnitte den Neuerungen des ANSI Standards widmen. Während der ANSI-C Standard entwickelt wurde, übernahm man viele der neuen Konstrukte von C++ in die Definition von C selbst. Zwar ist also C++ eine Erweiterung von C, es ist aber nur fair zu sagen, daß ANSI-C einige seiner Wurzeln in C++ hat. Ein Beispiel dafür wären etwa die Prototypen, die für C++ entwickelt und später zu C hinzugefügt wurden.

Der beste und einfachste Weg, C++ zu erlernen, ist, es zu verwenden. So gut wie jedes korrekte C Programm ist auch in C++ korrekt und die ungefähr 12 neuen Schlüsselwörter sind der einzige Grund, warum einige C Programme nicht als C++ Programme kompiliert und ausgeführt werden können. Es gibt einige weitere Unterschiede, deren Diskussion wir uns aber für späer aufheben. Somit ist der beste Weg, C++ zu erlernen, das vorhandene Wissen (C) zu erweitern und neue Konstrukte zu verwenden, wenn sie in einem Programm gerade nützlich sind. Es wäre ein großer Fehler, zu versuchen, alle neuen Konstrukte und Konzepte in Deinem ersten C++ Programm anzuwenden. Am Ende hättest Du möglicherweise einen unverständlichen Mischmasch an Quellcode, uneffizienter als dasselbe Programm in C alleine. Es wäre viel besser, nach und nach neue Konstrukte in Deinen Talon aufzunehmen und sie anzuwenden, wenn sie gebraucht werden während Du Erfahrung im Umgang mit ihnen sammelst.

Als Illustration der Portabilität von C nach C++ kann wohl der Hinweis dienen, daß alle Beispielprogramme des Coronado Enterprises C Tutorial einwandfrei als C++ Programme kompiliert und ausgeführt werden konnten. Dabei handelte es sich um Version 2.6, die 1994 erschien. Durch die Neuerungen und Änderungen der C++ Kompiler seit damals mag dies heute nicht mehr stimmen. Keines der C++ Programme wird sich allerdings als C Programm kompilieren lassen, aus dem ganz einfachen Grund, daß der neue C++ Kommentarstil verwendet wird (da die meisten neueren C Kompiler auch C++ kompiler sind, tolerieren sie aber in vielen Fällen die Verwendund dieser Kommentare und geben schlimmstenfalls eine Warnung aus).

Wenn Du diese Einführung verwendest, sitzt Du idealerweise vor Deinem Computer. Es soll Dir helfen, neben der richtigen Verwendung der Programmiersprache C++ auch die Verwendung Deines Kompilers zu erlernen. Lade ein Beispielprogramm in Deinen bevorzugten Text Editor und lies den dazugehörigen Text, der alle neuen Konstrukte, die im Beispielprogramm vorkommen, erläutert. Wenn Du das Programm und die neu eingeführten Konstrukte verstanden hast, kompiliere das Programm mit Deinem C++ Kompiler.

Hast Du das Programm erfolgreich kompiliert und ausgeführt, baust Du einige Fehler ein und achtest darauf, welche Fehlermeldugen der Kompiler ausgiebt. Wenn Du schon einige Erfahrung im Programmieren hast, wird es Dich nicht erstaunen, Fehlermeldungen zu erhalten, die anscheinend überhaupt nichts mit dem Fehler, den Du eingefügt hast, zu tun haben. Das ist darauf zurückzuführen, daß die Fehleranalyse für jede moderne Programmiersprache ein sehr schwieriges Problem darstellt. Die wertvollste Erfahrung, die Du dabei sammeln sollst, ist diejenige im Umgang mit Deinem Kompiler und seinen Eigenheiten. Dann solltest Du versuchen, das Programm mit Hilfe der neu vorgestellten Techniken zu erweitern, um weitere Erfahrungen zu sammeln.

Es wird nicht notwendig sein, jedes einzelne Beispielprogramm zu kompilieren und auszuführen. Am Ende jedes Programmes findest Du in Kommentaren das Resultat, wenn das kompilierte Programm ausgeführt wird. Einige Konstrukte sind sehr einfach und leicht zu verstehen, sodaß Du auf die Schritte der Kompilation und Programmausführung verzichten wirst und Dich an die Kommentare hältst.

Im Text dieser Einführung werden Schlüsselwörter, Variablennamen und Funktionsnamen gesondert hervorgehoben, um das Studium der Beispielprogramme zu erleichtern.

Es gibt im Wesentlichen zwei Arten der Benennung von C++ Dateien, eine mit der Erweiterung .CPP, die ander mit der Erweiterung .CXX. Alle Dateien in diesser Einführung verwenden die .CPP Erweiterung. Sollte Dein Kompiler eine andere Erweiterung verlangen, bleibt es Dir überlassen, die Dateien umzubenennen. In den Jugendjahren von C++ wurden header-Dateien mit der Erweiterung .HPP benannt, es gibt aber einen Trend, alle header-Dateien mit der Erweiterung .H zu versehen. Aus diesem Grund verwenden alle header-Dateien in dieser Einführung diese Konvention.

Wir haben zwar versucht, alle Konstrukte in ihrer ursprünglichsten Version zu verwenden, es ist aber möglich, daß einige Konstrukte mit einigen C++ Kompilern nicht kompiliert werden können. Wir werden aber im Versuch, die Beispielprogramme so allgemein verwendbar wie möglich zu machen, jedes Programm mit neueren Versionen von Kompilern testen.

Es gibt ein Kommitee, das einen ANSI-C++ Standard zum Ziel hat, der aber nicht vor 1998 zu erwarten ist. Bis dahin wird die Sprache einigen Veränderungen unterliegen. In der Tat hat es in den letzen zwei Jahren viele Änderungen gegeben, da die Autoren von Kompilern mit der Sprache Schritt zu halten versuchen.

Am Ende jedes Kapitels finden sich Programmieraufgaben, die es Dir ermöglichen sollen, einige der neuen Konstrukte des Kapitels auszuprobieren. Du wirst sicherlich sehr davon profitieren, wenn Du versuchen, die Aufgaben zu lösen. Nur durch das Lesen dieser Einführung wirst Du zwar ein recht ansehnliches teorethisches Wissen um die Programmiersprache C++ erworben haben, zur C++ Programmiererin wirst Du aber nur durch Schreiben von C++ Programmen. Die Programmieraufgaben sollen als Anregungen für eigene Programme dienen.

Eine Antwort auf jede Programmieraufgabe finden sie in einer weitern zip-Datei, die Du genauso herunterladen kannst wie die Beispielprogramme. Die Antworten gibt es in Form von kompilierbaren C++ Dateien, die nach folgendem Schema benannt sind: Knn_m.CPP, wobei nn die Nummer des Kapitels ist und m die Aufgabennummer. Sollte mehr als eine Antwort nötig sein, wird an die Aufgabennummber A, B oder C angehängt.