Die Programmierprache C: Eine Einführung

Der Bibel von Brian Kernighan und Dennis Ritchie kann man nichts hinzufügen. Der “Erfinder” von C, Dennis Ritchie, kann wohl am besten erklären, wie C tickt, wozu man es verwendet, und wo seine Grenzen sind.

Die Bibel

Der Kurs nimmt das Buch als Vorlage für die Didaktik und ergänzt es durch Übungen und etwas Kontext aus der heutigen Zeit. Sollte der Kurs als Vorbereitung für den C++-Kurs dienen, macht es Sinn, nur den Sprachkern zu unterrichten und auf die Standardlibrary zugunsten der bequemeren C++-Werkzeuge zu verzichten.

Inhalt

C ist eine sehr kleine Sprache. Beim Sprachdesign hat man offenbar darauf geachtet, dass der Sprachkern isoliert verwendet werden kann und man alles, was C abseits davon mitbringt, optional hält. Dadurch eignet sich C hervorragend für Systemprogrammierung — man kann optionale Features wie zum Beispiel File I/O weglassen, wenn File I/O keinen Sinn macht (zum Beispiel weil man ein Embedded OS progammiert).

Der Kurs ist dementsprechend sinngemäss in zwei separate Kapitel aufgeteilt — Sprachkern und Standardlibrary.

  • Grundlagen. C ist eine Sprache, um nackten Speicher zu manipulieren. Maschineninstruktionen werden direkt ausgeführt. Das bringt einen erheblichen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber interpretierten Sprachen — aber auch den Nachteil, dass man zu jeder Zeit genau wissen muss, was man tut. In diesem Kapitel werden Grundlagen erklärt, die für das Verständnis der Speicherverwaltung eines Programmes zu tun haben.
    • Integrale und zusammengesetzte Datentypen
    • Pointer
    • Speicherlayout
  • Kontrollkonstrukte. Das wenigste, worin sich C von anderen Sprachen unterscheidet, sind Kontrollstrukturen.
    • if
    • switch
    • while
  • Funktionen sind das Mittel zur Programmstrukturierung und Modularisierung.
    • Definition vs. Deklaration
    • Parameter
    • Returnwerte
  • Pointer sind das Beliebteste an C, da sie eine Unmenge an Flexibilität einbringen. Sie sind auch das Unbeliebteste an C, da sie eine Unmenge an Fehlermöglichkeiten einbringen.
    • Grundlagen - ein typische verkettete Liste
    • Fehlerszenarien: Absturz und stilles Dahinsiechen
    • Debugginghilfen: valgrind
  • Implizite Typumwandlungen. Ein Hauptkritikpunkt an C ist die sorglose Konvertierung zwischen signed und unsigned Integertypen, zwischen Integertypen verschiedener Breite, und zwischen Floating Point Zahlen und Integers. Die Konvertierungen folgen nichtsdestotrotz einem Regelwerk, das man verstanden haben sollte, um korrekte Programme schreiben zu können.
    • Historische Aufarbeitung. C ist eine sehr alte Sprache mit sehr viel historischem Ballast.
    • Fehlerszenarien
    • Compileroptionen
  • Der C-Präprozessor. So leid es mir tut, er ist Teil der Sprache, und muss zumindest in Grundzügen gezeigt werden.
    • Macros
    • Bedingte Compilierung
    • Fortgeschrittenes: Token Pasting, Stringification
  • Modularisierung ist heutzutage aus der Programmierung nicht mehr wegzudenken. Ein Grund für den Erfolg von C war damals die Möglichkeit, Teile von Programmen separat zu bauen und sie erst später zu verbinden. Hier gibt es einiges zu erzählen, und leider spielt der Präprozessor eine nicht zu kleine Rolle.
    • Keywords: static, extern
    • Definition vs. Deklaration
    • Compilieren
    • Archivieren
    • Linken
  • Programmgesundheit.
    • Debugginghilfen wie das assert() Macro
    • Sichtbarkeit, oder die verschiedenen Bedeutungen des Wortes static
    • Toolchain: Compiler und Linker, Optimierungsmöglichkeiten, …
    • valgrind: Analyse von Memoryfehlern
  • Dynamischer Speicher. malloc() und free(), und verwandte Funktionen, um explizit Speicher zu verwalten.
  • Standard I/O. Formatierte und komfortable Ein- und Ausgabe ist nicht gerade eine der Stärken von C. C hat mächtige Werkzeuge der Ein- und Ausgabe, jedoch sind diese weit weg von Komfort und Fehlerimmunität — schon alleine deswegen verdienen sie mehr als nur eine Erwähnung.
  • Stringbearbeitung. Strings sind in C aus heutiger Sicht etwas eigenwillig definiert. Die Standard-Library bringt eine Fülle von Funktionen mit, die Stringbearbeitung erleichtern. Hier lauern wieder Gefahren (alle Arten von Memoryfehlern).

Fakten

Titel: Die Programmierprache C: Eine Einführung
Dauer: 5 Tage
Ort: Bei Ihnen
Termin: auf Anfrage
Preis: auf Anfrage