Jürgen Wolf

C von A bis Z

Das umfassende Handbuch für Linux, Unix und Windows

• Gebundenes Buch

Produktbeschreibung

C vereint widersprüchliche Eigenschaften:
Maschinennähe und Portabilität. C ist in die Jahre gekommen, hat aber an Attraktivität keineswegs verloren.
Dieses Buch bietet Programmiereinsteigern und Studenten technischer Fächer einen umfassenden Einstieg in C. Auch für fortgeschrittene C-Programmierer ist das Buch eine ausgezeichnete Fundgrube. Die Website zum Buch (www.pronix.de) bietet ein Forum und jede Menge zusätzliches Know-how.

Inhaltsverzeichnis:
1 Einstieg in C ... 27
1.1 Übersicht zu C ... 27
1.2 Der ANSI C-Standard ... 28
1.3 Der POSIX-Standard ... 30
1.4 Vor- und Nachteile der Programmiersprache C ... 31
1.5 C in diesem Buch ... 32
1.6 Was benötige ich für C? ... 33
1.7 Welcher Compiler und welches Betriebssystem? ... 35

2 Das erste Programm ... 37
2.1 Der beste Lernerfolg ... 37
2.2 "Hallo Welt" in C ... 37
2.3 Analyse des Programms ... 39

3 Zeichensätze ... 43
3.1 Basic-Zeichensatz ... 43
3.2 Ausführungszeichensatz (Steuerzeichen) ... 43

4 Kommentare in C ... 47
4.1 Wann sind Kommentare sinnvoll? ... 47
4.2 Welche Kommentar-Schreibweise: // oder /* */ 48

5 Formatierte Eingabe mit scanf() ... 51
5.1 Der Adressoperator "&" 52
5.2 Probleme und deren Behandlung mit scanf() ... 54
5.3 Format prüfen ... 57
5.4 Zusammenfassung scanf() ... 58

6 Formatierte Ausgabe mit printf ... 61

7 Elementare Datentypen ... 63
7.1 Der Datentyp int (Integer) ... 63
7.2 Variablen deklarieren ... 64
7.3 C versus C++ bei der Deklaration von Variablen ... 68
7.4 Der Datentyp long ... 68
7.5 Der Datentyp short ... 69
7.6 Die Gleitpunkttypen float und double ... 70
7.7 Numerische Gleitpunktprobleme ... 76
7.8 Der Datentyp char ... 77
7.9 Nationale contra internationale Zeichensätze ... 82
7.10 Vorzeichenlos und vorzeichenbehaftet ... 83
7.11 Limits für Ganzzahl- und Gleitpunktdatentypen ... 85
7.12 Konstanten ... 88
7.13 Umwandlungsvorgaben für formatierte Ein-/Ausgabe ... 90

8 Operatoren ... 97
8.1 Exkurs zu Operatoren ... 97
8.2 Arithmetische Operatoren ... 98
8.3 Erweiterte Darstellung arithmetischer Operatoren ... 101
8.4 Inkrement- und Dekrement-Operatoren ... 102
8.5 Bit-Operatoren ... 103
8.6 sizeof-Operator ... 111

9 Typenumwandlung ... 115

10 Kontrollstrukturen ... 117
10.1 Verzweigungen mit der if-Bedingung ... 117
10.2 Die Verzweigung mit else if ... 122
10.3 Die Verzweigung mit else ... 123
10.4 Der !-Operator (logischer Operator) ... 127
10.5 Logisches UND (&&) - Logisches ODER ( ) ... 129
10.6 Bedingungsoperator ?: 132
10.7 Fallunterscheidung: die switch-Verzweigung ... 134
10.8 Die while-Schleife ... 138
10.9 Die do while-Schleife ... 142
10.10 Die for-Schleife ... 146
10.11 Kontrollierte Sprünge ... 153
10.12 Direkte Sprünge mit goto ... 155
10.13 Notationsstil ... 156

11 Funktionen ... 159
11.1 Was sind Funktionen? ... 159
11.2 Wozu Funktionen? ... 159
11.3 Definition von Funktionen ... 159
11.4 Funktionsaufruf ... 160
11.5 Funktionsdeklaration ... 162
11.6 Lokale Variablen ... 163
11.7 Globale Variablen ... 166
11.8 Statische Variablen ... 167
11.9 Schlüsselworte für Variablen - Speicherklassen ... 168
11.10 Typ-Qualifizierer ... 170
11.11 Geltungsbereich von Variablen ... 171
11.12 Speicherklassen-Spezifizierer für Funktionen ... 172
11.13 Datenaustausch zwischen Funktionen ... 173
11.14 Wertübergabe an Funktionen (call-by-value) ... 174
11.15 Rückgabewert von Funktionen ... 178
11.16 Die Hauptfunktion main() ... 179
11.17 Rückgabewert beim Beenden eines Programms ... 181
11.18 Funktionen der Laufzeitbibliothek ... 182
11.19 Getrenntes Compilieren von Quelldateien ... 183
11.20 Rekursive Funktionen ... 185

12 Präprozessor-Direktiven ... 199
12.1 Einkopieren von Dateien mittels #include ... 199
12.2 Makros und Konstanten - #define ... 203
12.3 Bedingte Kompilierung ... 211
12.4 Vordefinierte Präprozessor-Direktiven (ANSI C) ... 217
12.5 Ersetzung eines Makroparameters durch einen String ... 219
12.6 #undef - Makronamen wieder aufheben ... 220
12.7 Ausgeben von Fehlermeldungen - #error ... 221
12.8 #pragma ... 222

13 Arrays ... 223
13.1 Arrays deklarieren ... 223
13.2 Initialisierung und Zugriff auf Arrays ... 224
13.3 Arrays vergleichen ... 231
13.4 Anzahl der Elemente eines Arrays ermitteln ... 233
13.5 Übergabe von Arrays an Funktionen ... 234
13.6 Arrays aus Funktionen zurückgeben ... 236
13.7 Programmbeispiel zu den Arrays ... 237
13.8 Einlesen von Array-Werten ... 241
13.9 Mehrdimensionale Arrays ... 242
13.10 Mehrdimensionale Arrays initialisieren ... 242
13.11 Übergabe von zwei- bzw. mehrdimensionalen Arrays an Funktionen ... 256
13.12 Arrays in Tabellenkalkulation einlesen (*.CSV-Dateien) ... 258
13.13 Strings/Zeichenketten (char Array) ... 259
13.14 Einlesen von Strings ... 266
13.15 Standard-Bibliothek 268

14 Zeiger (Pointer) ... 281
14.1 Zeiger deklarieren ... 281
14.2 Zeiger initialisieren ... 282
14.3 Zeigerarithmetik ... 295
14.4 Zeiger, die auf andere Zeiger verweisen ... 295
14.5 Typensicherung bei der Dereferenzierung ... 298
14.6 Zeiger als Funktionsparameter (call-by-reference) ... 298
14.7 Array und Zeiger ... 305
14.8 Zeiger auf Strings ... 313
14.9 Zeiger auf Zeiger und Stringtabellen ... 315
14.10 Zeiger auf Funktionen ... 325
14.11 void-Zeiger ... 331
14.12 Äquivalenz zwischen Zeigern und Arrays ... 334

15 Kommandozeilenargumente ... 339
15.1 Argumente an die Hauptfunktion ... 339
15.2 Optionen (Schalter) aus der Kommandozeile auswerten ... 345

16 Dynamische Speicherverwaltung ... 351
16.1 Das Speicherkonzept ... 351
16.2 Speicheralloziierung mit malloc() ... 352
16.3 Die Mysterie von NULL ... 356
16.4 Speicherreservierung und ihre Probleme ... 359
16.5 free() - Speicher wieder freigeben ... 360
16.6 Die Freispeicherverwaltung ... 363
16.7 Dynamisches Array ... 367
16.8 Speicher dynamisch reservieren mit realloc und calloc ... 371
16.9 Speicher vom Stack anfordern mit alloca (nicht ANSI C) ... 375
16.10 free - Speicher wieder freigeben ... 375
16.11 Zweidimensionale dynamische Arrays ... 376
16.12 Wenn die Speicheralloziierung fehlschlägt ... 379

17 Strukturen ... 385
17.1 Struktur deklarieren ... 385
17.2 Initialisierung und Zugriff auf Strukturen ... 386
17.3 Strukturen als Wertübergabe an eine Funktion ... 391
17.4 Strukturen als Rückgabewert einer Funktion ... 393
17.5 Strukturen vergleichen ... 395
17.6 Arrays von Strukturen ... 397
17.7 Strukturen in Strukturen (Nested Structures) ... 404
17.8 Kurze Zusammenfassung zu den Strukturen ... 415
17.9 Union ... 416
17.10 Aufzählungstyp enum ... 421
17.11 Typendefinition mit typedef ... 424
17.12 Attribute von Strukturen verändern (nicht ANSI C) ... 428
17.13 Bitfelder ... 431
17.14 Das offsetof-Makro ... 438

18 Ein-/Ausgabe-Funktionen ... 441
18.1 Was ist eine Datei? ... 441
18.2 Formatierte und unformatierte Ein-/Ausgabe ... 441
18.3 Streams ... 442
18.4 Höhere Ein-/Ausgabe-Funktionen ... 442
18.5 Datei (Stream) öffnen - fopen ... 443
18.6 Zeichenweise Lesen und Schreiben - getchar und putchar ... 449
18.7 Zeichenweise Lesen und Schreiben - putc/fputc und getc/fgetc ... 453
18.8 Datei (Stream) schließen - fclose ... 459
18.9 Formatiertes Einlesen/Ausgeben von Streams mit fprintf und fscanf ... 462
18.10 Standard-Streams in C ... 467
18.11 Fehlerbehandlung von Streams - feof, ferror und clearerr ... 470
18.12 Gelesenes Zeichen in die Eingabe zurück-schieben - ungetc ... 472
18.13 (Tastatur-)Puffer leeren - fflush ... 474
18.14 Stream positionieren - fseek, rewind und ftell ... 476
18.15 Stream positionieren - fsetpos, fgetpos ... 480
18.16 Zeilenweise Ein-/Ausgabe von Streams ... 481
18.17 Blockweise Lesen und Schreiben - fread und fwrite ... 496
18.18 Datei (Stream) erneut öffnen - freopen ... 506
18.19 Datei löschen oder umbenennen - remove und rename ... 507
18.20 Pufferung einstellen - setbuf und setvbuf ... 510
18.21 Temporäre Dateien erzeugen - tmpfile und tmpnam ... 516
18.22 Fehlerausgabe mit strerror und perror ... 521
18.23 Formatiert in einem String schreiben und formatiert aus einem String lesen - sscanf und sprintf ... 525
18.24 Fortgeschrittenes Thema ... 529
18.25 Low-Level-Datei-I/O-Funktionen (nicht ANSI C) ... 537
18.26 Datei öffnen - open ... 538
18.27 Datei schließen - close ... 545
18.28 Datei erzeugen - creat ... 546
18.29 Schreiben und Lesen - write und read ... 547
18.30 File-Deskriptor positionieren - lseek ... 558
18.31 File-Deskriptor von einem Stream - fileno ... 559
18.32 Stream von File-Deskriptor - fdopen ... 560

19 Attribute von Dateien und Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C) ... 563
19.1 Attribute einer Datei ermitteln - stat() ... 563
19.2 Prüfen des Zugriffsrechts - access ... 580
19.3 Verzeichnis-Funktionen ... 583

20 Arbeiten mit variablen langen Argumentlisten - 597
20.1 Makros in - va_list, va_arg, va_start und va_end ... 597
20.2 Argumentliste am Anfang oder Ende kennzeichnen ... 598
20.3 vprintf, vsprintf und vfsprintf ... 602

21 Zeitroutinen ... 607
21.1 Die Headerdatei 607
21.2 Laufzeitmessung (Profiling) ... 618

22 Weitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C) ... 621
22.1 -- Testmöglichkeiten und Fehlersuche ... 621
22.2 - Zeichenklassifizierung und Umwandlung ... 623
22.3 Mathematische Funktionen - 626
22.4 628
22.5 - Länderspezifische Eigenheiten ... 645
22.6 648
22.7 653
22.8 - Die mem...-Funktionen zur Speichermanipulation ... 658
22.9 Erweiterter ANSI C-Standard (ANSI C99) ... 662

23 Dynamische Datenstrukturen ... 671
23.1 Lineare Listen (einfach verkettete Listen) ... 671
23.2 Doppelt verkettete Listen ... 698
23.3 Stacks nach dem LIFO (Last-in-First-out)-Prinzip ... 715
23.4 Queues nach dem FIFO-Prinzip ... 737

24 Algorithmen ... 747
24.1 Was sind Algorithmen? ... 747
24.2 Wie setze ich Algorithmen ein? ... 747
24.3 Sortieralgorithmen ... 748
24.4 Suchalgorithmen - Grundlage zur Suche ... 774
24.5 Hashing (Zerhacken) ... 804
24.6 String-Matching ... 815
24.7 Pattern Matching (reguläre Ausdrücke) ... 826
24.8 Backtracking ... 833

25 Sicheres Programmieren ... 857
25.1 Buffer Overflow (Speicherüberlauf) ... 858
25.2 Memory Leaks (Speicherlecks) ... 876
25.3 Tipps zu Sicherheitsproblemen ... 881

26 CGI mit C ... 883
26.1 Was ist CGI? ... 883
26.2 Vorteile von CGIs in C ... 883
26.3 Andere Techniken der Webprogrammierung ... 884
26.4 Das dreistufige Webanwendungsdesign ... 885
26.5 Clientseitige Programmierung ... 887
26.6 Serverseitige Programmierung ... 887
26.7 Der Webserver ... 888
26.8 Das HTTP-Protokoll ... 901
26.9 Das Common Gateway Interface (CGI) ... 911
26.10 HTML-Formulare ... 920
26.11 CGI-Eingabe ... 927
26.12 Ein Gästebuch ... 936
26.13 Ausblick ... 949

27 MySQL und C ... 951
27.1 Aufbau eines Datenbanksystems ... 951
27.2 MySQL installieren ... 956
27.3 Crashkurs (My)SQL ... 958
27.4 Die MySQL C-API ... 971
27.5 MySQL und C mit CGI ... 1003
27.6 Funktionsübersicht ... 1022
27.7 Datentypenübersicht der C-API ... 1025

28 Netzwerkprogrammierung und Cross-Plattform-Entwicklung ... 1027
28.1 Begriffe zur Netzwerktechnik ... 1027
28.2 Headerdateien zur Socketprogrammierung ... 1033
28.3 Client-/Server-Prinzip ... 1036
28.4 Erstellen einer Client-Anwendung ... 1037
28.5 Erstellen einer Server-Anwendung ... 1048
28.6 (Cross-Plattform)TCP-Echo-Server ... 1054
28.7 Cross-Plattform-Development ... 1061
28.8 Weitere Anmerkungen zur Netzwerkprogrammierung ... 1086

29 Wie geht's jetzt weiter? ... 1091
29.1 GUI-Programmierung - Grafische Oberflächen ... 1091

A Anhang ... 1095
A.1 Rangfolge der Operatoren ... 1095
A.2 ASCII-Code-Tabelle ... 1097
A.3 Reservierte Schlüsselwörter in C ... 1098
A.4 Standard-Headerdateien der ANSI C-Bibliothek ... 1098
A.5 Weiterführende Links ... 1098
A.6 Weiterführende Literatur ... 1098

Produktdetails

• Verlag: Galileo Press
• 2. Auflage
• Deutsch
• ISBN-13: 9783898426435
• ISBN-10: 3898426432
• Artikelnr.: 13968200

Autorenporträt

Jürgen Wolf ist Softwareentwickler und Autor aus Leidenschaft. C/C++, Perl und Linux sind seine Themen. Sein Traum: ein ruhiges Leben im Westen Kanadas. Und Bücher auf der Veranda schreiben. Besuchen Sie seine umfangreiche Website www.pronix.de.

Inhaltsangabe

1 Einstieg in C 27
1.1 Übersicht zu C 27
1.2 Der ANSI C-Standard 28
1.3 Der POSIX-Standard 30
1.4 Vor- und Nachteile der Programmiersprache C 31
1.5 C in diesem Buch 32
1.6 Was benötige ich für C? 33
1.7 Welcher Compiler und welches Betriebssystem? 35

2 D \2as erste Programm 37
2.1 Der beste Lernerfolg 37
2.2 "Hallo Welt" in C 37
2.3 Analyse des Programms 39

3 Z \2eichensätze 43
3.1 Basic-Zeichensatz 43
3.2 Ausführungszeichensatz (Steuerzeichen) 43

4 K \2ommentare in C 47
4.1 Wann sind Kommentare sinnvoll? 47
4.2 Welche Kommentar-Schreibweise: // oder /* */ 48

5 F \2ormatierte Eingabe mit scanf() 51
5.1 Der Adressoperator "&" 52
5.2 Probleme und deren Behandlung mit scanf() 54
5.3 Format prüfen 57
5.4 Zusammenfassung scanf() 58

6 F \2ormatierte Ausgabe mit printf 61

7 E \2lementare Datentypen 63
7.1 Der Datentyp int (Integer) 63
7.2 Variablen deklarieren 64
7.3 C versus C++ bei der Deklaration von Variablen 68
7.4 Der Datentyp long 68
7.5 Der Datentyp short 69
7.6 Die Gleitpunkttypen float und double 70
7.7 Numerische Gleitpunktprobleme 76
7.8 Der Datentyp char 77
7.9 Nationale contra internationale Zeichensätze 82
7.10 Vorzeichenlos und vorzeichenbehaftet 83
7.11 Limits für Ganzzahl- und Gleitpunktdatentypen 85
7.12 Konstanten 88
7.13 Umwandlungsvorgaben für formatierte Ein-/Ausgabe 90

8 O \2peratoren 97
8.1 Exkurs zu Operatoren 97
8.2 Arithmetische Operatoren 98
8.3 Erweiterte Darstellung arithmetischer Operatoren 101
8.4 Inkrement- und Dekrement-Operatoren 102
8.5 Bit-Operatoren 103
8.6 sizeof-Operator 111

9 T \2ypenumwandlung 115

10 K \2ontrollstrukturen 117
10.1 Verzweigungen mit der if-Bedingung 117
10.2 Die Verzweigung mit else if 122
10.3 Die Verzweigung mit else 123
10.4 Der !-Operator (logischer Operator) 127
10.5 Logisches UND (&&) - Logisches ODER ( ) 129
10.6 Bedingungsoperator ?: 132
10.7 Fallunterscheidung: die switch-Verzweigung 134
10.8 Die while-Schleife 138
10.9 Die do while-Schleife 142
10.10 Die for-Schleife 146
10.11 Kontrollierte Sprünge 153
10.12 Direkte Sprünge mit goto 155
10.13 Notationsstil 156

11 F \2unktionen 159
11.1 Was sind Funktionen? 159
11.2 Wozu Funktionen? 159
11.3 Definition von Funktionen 159
11.4 Funktionsaufruf 160
11.5 Funktionsdeklaration 162
11.6 Lokale Variablen 163
11.7 Globale Variablen 166
11.8 Statische Variablen 167
11.9 Schlüsselworte für Variablen - Speicherklassen 168
11.10 Typ-Qualifizierer 170
11.11 Geltungsbereich von Variablen 171
11.12 Speicherklassen-Spezifizierer für Funktionen 172
11.13 Datenaustausch zwischen Funktionen 173
11.14 Wertübergabe an Funktionen (call-by-value) 174
11.15 Rückgabewert von Funktionen 178
11.16 Die Hauptfunktion main() 179
11.17 Rückgabewert beim Beenden eines Programms 181
11.18 Funktionen der Laufzeitbibliothek 182
11.19 Getrenntes Compilieren von Quelldateien 183
11.20 Rekursive Funktionen 185

12 P \2räprozessor-Direktiven 199
12.1 Einkopieren von Dateien mittels #include 199
12.2 Makros und Konstanten - #define 203
12.3 Bedingte Kompilierung 211
12.4 Vordefinierte Präprozessor-Direktiven (ANSI C) 217
12.5 Ersetzung eines Makroparameters durch einen String 219
12.6 #undef - Makronamen wieder aufheben 220
12.7 Ausgeben von Fehlermeldungen - #error 221
12.8 #pragma 222

13 A \2rrays 223
13.1 Arrays deklarieren 223
13.2 Initialisierung und Zugriff auf Arrays 224
13.3 Arrays vergleichen 231
13.4 Anzahl der Elemente eines Arrays ermitteln #
13.5 Übergabe von Arrays an Funktionen 234
13.6 Arrays aus Funktionen zurückgeben 236
13.7 Programmbeispiel zu den Arrays 237
13.8 Einlesen von Array-Werten 241
13.9 Mehrdimensionale Arrays 242
13.10 Mehrdimensionale Arrays initialisieren 242
13.11 Übergabe von zwei- bzw. mehrdimensionalen Arrays an Funktionen 256
13.12 Arrays in Tabellenkalkulation einlesen (*.CSV-Dateien) 258
13.13 Strings/Zeichenketten (char Array) 259
13.14 Einlesen von Strings 266
13.15 Standard-Bibliothek 268

14 Z \2eiger (Pointer) 281
14.1 Zeiger deklarieren 281
14.2 Zeiger initialisieren 282
14.3 Zeigerarithmetik 295
14.4 Zeiger, die auf andere Zeiger verweisen 295
14.5 Typensicherung bei der Dereferenzierung 298
14.6 Zeiger als Funktionsparameter (call-by-reference) 298
14.7 Array und Zeiger 305
14.8 Zeiger auf Strings 313
14.9 Zeiger auf Zeiger und Stringtabellen 315
14.10 Zeiger auf Funktionen 325
14.11 void-Zeiger 331
14.12 Äquivalenz zwischen Zeigern und Arrays 334

15 K \2ommandozeilenargumente 339
15.1 Argumente an die Hauptfunktion 339
15.2 Optionen (Schalter) aus der Kommandozeile auswerten 345

16 D \2ynamische Speicherverwaltung 351
16.1 Das Speicherkonzept 351
16.2 Speicheralloziierung mit malloc() 352
16.3 Die Mysterie von NULL 356
16.4 Speicherreservierung und ihre Probleme 359
16.5 free() - Speicher wieder freigeben 360
16.6 Die Freispeicherverwaltung 363
16.7 Dynamisches Array 367
16.8 Speicher dynamisch reservieren mit realloc und calloc 371
16.9 Speicher vom Stack anfordern mit alloca (nicht ANSI C) 375
16.10 free - Speicher wieder freigeben 375
16.11 Zweidimensionale dynamische Arrays 376
16.12 Wenn die Speicheralloziierung fehlschlägt 379

17 S \2trukturen 385
17.1 Struktur deklarieren 385
17.2 Initialisierung und Zugriff auf Strukturen 386
17.3 Strukturen als Wertübergabe an eine Funktion 391
17.4 Strukturen als Rückgabewert einer Funktion 393
17.5 Strukturen vergleichen 395
17.6 Arrays von Strukturen 397
17.7 Strukturen in Strukturen (Nested Structures) 404
17.8 Kurze Zusammenfassung zu den Strukturen 415
17.9 Union 416
17.10 Aufzählungstyp enum 421
17.11 Typendefinition mit typedef 424
17.12 Attribute von Strukturen verändern (nicht ANSI C) 428
17.13 Bitfelder 431
17.14 Das offsetof-Makro 438

18 E \2in-/Ausgabe-Funktionen 441
18.1 Was ist eine Datei? 441
18.2 Formatierte und unformatierte Ein-/Ausgabe 441
18.3 Streams 442
18.4 Höhere Ein-/Ausgabe-Funktionen 442
18.5 Datei (Stream) öffnen - fopen 443
18.6 Zeichenweise Lesen und Schreiben - getchar und putchar 449
18.7 Zeichenweise Lesen und Schreiben - putc/fputc und getc/fgetc 453
18.8 Datei (Stream) schließen - fclose 459
18.9 Formatiertes Einlesen/Ausgeben von Streams mit fprintf und fscanf 462
18.10 Standard-Streams in C 467
18.11 Fehlerbehandlung von Streams - feof, ferror und clearerr 470
18.12 Gelesenes Zeichen in die Eingabe zurück-schieben - ungetc 472
18.13 (Tastatur-)Puffer leeren - fflush 474
18.14 Stream positionieren - fseek, rewind und ftell 476
18.15 Stream positionieren - fsetpos, fgetpos 480
18.16 Zeilenweise Ein-/Ausgabe von Streams 481
18.17 Blockweise Lesen und Schreiben - fread und fwrite 496
18.18 Datei (Stream) erneut öffnen - freopen 506
18.19 Datei löschen oder umbenennen - remove und rename 507
18.20 Pufferung einstellen - setbuf und setvbuf 510
18.21 Temporäre Dateien erzeugen - tmpfile und tmpnam 516
18.22 Fehlerausgabe mit strerror und perror 521
18.23 Formatiert in einem String schreiben und formatiert aus einem String lesen - sscanf und sprintf 525
18.24 Fortgeschrittenes Thema 529
18.25 Low-Level-Datei-I/O-Funktionen (nicht ANSI C) 537
18.26 Datei öffnen - open 538
18.27 Datei schließen - close 545
18.28 Datei erzeugen - creat 546
18.29 Schreiben und Lesen - write und read 547
18.30 File-Deskriptor positionieren - lseek 558
18.31 File-Deskriptor von einem Stream - fileno 559
18.32 Stream von File-Deskriptor - fdopen 560

19 A \2ttribute von Dateien und Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C) 563
19.1 Attribute einer Datei ermitteln - stat() 563
19.2 Prüfen des Zugriffsrechts - access 580
19.3 Verzeichnis-Funktionen 583

20 A \2rbeiten mit variablen langen Argumentlisten - 597
20.1 Makros in - va_list, va_arg, va_start und va_end 597
20.2 Argumentliste am Anfang oder Ende kennzeichnen 598
20.3 vprintf, vsprintf und vfsprintf 602

21 Z \2eitroutinen 607
21.1 Die Headerdatei 607
21.2 Laufzeitmessung (Profiling) 618

22 W \2eitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C) 621
22.1 -- Testmöglichkeiten und Fehlersuche 621
22.2 - Zeichenklassifizierung und Umwandlung 623
22.3 Mathematische Funktionen - 626
22.4 628
22.5 - Länderspezifische Eigenheiten 645
22.6 648
22.7 653
22.8 - Die mem...-Funktionen zur Speichermanipulation 658
22.9 Erweiterter ANSI C-Standard (ANSI C99) 662

23 D \2ynamische Datenstrukturen 671
23.1 Lineare Listen (einfach verkettete Listen) 671
23.2 Doppelt verkettete Listen 698
23.3 Stacks nach dem LIFO (Last-in-First-out)-Prinzip 715
23.4 Queues nach dem FIFO-Prinzip 737

24 A \2lgorithmen 747
24.1 Was sind Algorithmen? 747
24.2 Wie setze ich Algorithmen ein? 747
24.3 Sortieralgorithmen 748
24.4 Suchalgorithmen - Grundlage zur Suche 774
24.5 Hashing (Zerhacken) 804
24.6 String-Matching 815
24.7 Pattern Matching (reguläre Ausdrücke) 826
24.8 Backtracking 833

25 S \2icheres Programmieren 857
25.1 Buffer Overflow (Speicherüberlauf) 858
25.2 Memory Leaks (Speicherlecks) 876
25.3 Tipps zu Sicherheitsproblemen 881

26 C \2GI mit C 883
26.1 Was ist CGI? 883
26.2 Vorteile von CGIs in C 883
26.3 Andere Techniken der Webprogrammierung 884
26.4 Das dreistufige Webanwendungsdesign 885
26.5 Clientseitige Programmierung 887
26.6 Serverseitige Programmierung 887
26.7 Der Webserver 888
26.8 Das HTTP-Protokoll 901
26.9 Das Common Gateway Interface (CGI) 911
26.10 HTML-Formulare 920
26.11 CGI-Eingabe 927
26.12 Ein Gästebuch 936
26.13 Ausblick 949

27 M \2ySQL und C 951
27.1 Aufbau eines Datenbanksystems 951
27.2 MySQL installieren 956
27.3 Crashkurs (My)SQL 958
27.4 Die MySQL C-API 971
27.5 MySQL und C mit CGI 1003
27.6 Funktionsübersicht 1022
27.7 Datentypenübersicht der C-API 1025

28 N \2etzwerkprogrammierung und Cross-Plattform-Entwicklung 1027
28.1 Begriffe zur Netzwerktechnik 1027
28.2 Headerdateien zur Socketprogrammierung 1033
28.3 Client-/Server-Prinzip 1036
28.4 Erstellen einer Client-Anwendung 1037
28.5 Erstellen einer Server-Anwendung 1048
28.6 (Cross-Plattform)TCP-Echo-Server 1054
28.7 Cross-Plattform-Development 1061
28.8 Weitere Anmerkungen zur Netzwerkprogrammierung 1086

29 W \2ie geht's jetzt weiter? 1091
29.1 GUI-Programmierung - Grafische Oberflächen 1091

A 2 Anhang 1095
A 2.1 Rangfolge der Operatoren 1095
A 2.2 ASCII-Code-Tabelle 1097
A 2.3 Reservierte Schlüsselwörter in C 1098
A 2.4 Standard-Headerdateien der ANSI C-Bibliothek 1098
A 2.5 Weiterführende Links 1098
A 2.6 Weiterführende Literatur 1098

---

Vorwort ... 25
1. Einstieg in C ... 27

1.1 ... Übersicht zu C ... 27
1.2 ... Der ANSI-C-Standard ... 29
1.3 ... Der POSIX-Standard ... 32
1.4 ... Vor- und Nachteile der Programmiersprache C ... 33
1.5 ... C in diesem Buch ... 34
1.6 ... Was benötigen Sie für C? ... 35
1.7 ... Welcher Compiler und welches Betriebssystem? ... 37
1.8 ... Unterschiede zwischen Windows und Linux ... 38
1.9 ... Eine Programmierumgebung einrichten am Beispiel von Pelles C 8.00 für Windows ... 38
1.10 ... Eine Programmierumgebung einrichten - Nano/GCC für Linux ... 47

2. Eine günstige Programmierplattform - der Raspberry Pi ... 49

2.1 ... Was genau ist der Raspberry Pi? ... 50
2.2 ... Installation eines Linux-Betriebssystems am Beispiel von Raspberry Pi OS ... 54
2.3 ... Die Konfiguration des Raspberry Pi im Detail ... 63
2.4 ... Das Tool raspi-config ... 63

3. Das erste Programm ... 69

3.1 ... Was leistet der Editor? ... 70
3.2 ... Was leistet der Compiler? ... 70
3.3 ... Was sind Include-Dateien, und wozu benötigt man sie? ... 71
3.4 ... Das erste Programm - die Ausgabe eines Textes in der Konsole ... 71
3.5 ... Das Hallo-Welt-Programm im Detail ... 72
3.6 ... Wie kompiliert man ein Programm und führt es anschließend aus? ... 75

4. Grundlagen ... 77

4.1 ... Symbole ... 77
4.2 ... Zeichensätze ... 84
4.3 ... Strings ... 89
4.4 ... Das Einführungsbeispiel mit Strings ... 90

5. Basisdatentypen ... 91

5.1 ... Was ist ein Byte, und wie werden Zahlen in C gespeichert? ... 91
5.2 ... Was ist eine Variable, und was ist ein Variablentyp? ... 92
5.3 ... Was ist ein Operand? ... 93
5.4 ... Was ist ein Parameter? ... 93
5.5 ... Wie speichert ein Prozessor Variablen, Parameter und Operanden? ... 93
5.6 ... Was sind Speicheradressen, und warum sind sie wichtig für C? ... 93
5.7 ... Deklaration und Definition von Variablen ... 94
5.8 ... Array-Datentypen (Datenfelder) ... 96
5.9 ... Standard-Datentypen ... 96
5.10 ... Ganzzahlige Typen mit vorgegebener Breite - ... 103
5.11 ... Die Gleitpunkttypen »float« und »double« ... 107
5.12 ... Komplexe Gleitpunkttypen - ... 115
5.13 ... Der Datentyp »char«, Standardgröße 1 Byte ... 117
5.14 ... Nationale contra internationale Zeichensätze ... 123
5.15 ... Boolesche Werte - ... 127
5.16 ... Der Unterschied zwischen vorzeichenlosen und vorzeichenbehafteten Zahlen ... 128
5.17 ... Limits für Ganzzahl- und Gleitpunktdatentypen ... 130
5.18 ... Der Typ »void« ... 134
5.19 ... Numerische Konstanten ... 134
5.20 ... Umwandlungsvorgaben für formatierte Ein-/Ausgabe ... 136

6. Formatierte Ein-/Ausgabe mit »scanf()« und »printf()« ... 145

6.1 ... Formatierte Eingabe mit »scanf()« ... 145
6.2 ... Formatierte Ausgabe mit »printf()« ... 155

7. Operatoren ... 159

7.1 ... Was sind Operatoren, und wozu benötigt man sie in C? ... 159
7.2 ... Arithmetische Operatoren ... 160
7.3 ... Erweiterte Darstellung arithmetischer Operatoren ... 164
7.4 ... Inkrement- und Dekrement-Operatoren ... 165
7.5 ... Bit-Operatoren ... 167
7.6 ... Makros für logische Operatoren und Bit-Operatoren - ... 175
7.7 ... Der »sizeof«-Operator ... 176

8. Typumwandlung ... 179

8.1 ... Automatische implizite Datentypumwandlung durch den CCompiler ... 179
8.2 ... Wozu benötigt man das benutzerdefinierte explizite Typecasting? ... 184
8.3 ... Explizite Datentypumwandlung mit Typecasting an Beispielen ... 184

9. Kontrollstrukturen ... 187

9.1 ... Verzweigungen mit der »if«-Bedingung ... 188
9.2 ... Die Verzweigung mit »else if« ... 192
9.3 ... Die Verzweigung mit »else« ... 194
9.4 ... Der !-Operator (logischer NOT-Operator) ... 198
9.5 ... Logisches UND (&&) - logisches ODER ( ) ... 200
9.6 ... Der Bedingungsoperator »?:« ... 203
9.7 ... Fallunterscheidung: die »switch«-Verzweigung ... 205
9.8 ... Die »while«-Schleife ... 210
9.9 ... Die »do while«-Schleife ... 214
9.10 ... Die »for«-Schleife ... 219
9.11 ... Kontrollierter Ausstieg aus Schleifen mit »break« ... 227
9.12 ... Direkte Sprünge mit »goto« ... 229
9.13 ... Einige Anmerkungen zum Notationsstil, ehe Sie weiterlesen ... 229
9.14 ... Einige Anmerkungen zu einem guten Programmierstil ... 230

10. Funktionen ... 233

10.1 ... Was sind Funktionen? ... 233
10.2 ... Wozu dienen Funktionen? ... 234
10.3 ... Definition von Funktionen ... 234
10.4 ... Funktionsaufruf ... 235
10.5 ... Funktionsdeklaration ... 237
10.6 ... Lokale Variablen ... 239
10.7 ... Globale Variablen ... 241
10.8 ... Statische Variablen ... 243
10.9 ... Schlüsselwörter für Variablen - Speicherklassen ... 244
10.10 ... Typ-Qualifizierer ... 245
10.11 ... Geltungsbereich von Variablen ... 246
10.12 ... Speicherklassen-Spezifizierer für Funktionen ... 248
10.13 ... Datenaustausch zwischen Funktionen ... 249
10.14 ... Wertübergabe an Funktionen (Call-by-Value) ... 250
10.15 ... Der Rückgabewert von Funktionen ... 254
10.16 ... Die Hauptfunktion »main()« ... 256
10.17 ... Was bedeutet der Rückgabewert beim Beenden eines Programms? ... 258
10.18 ... Funktionen der Laufzeitbibliothek ... 262
10.19 ... Getrenntes Kompilieren von Quelldateien ... 263
10.20 ... Rekursive Funktionen (Rekursion) ... 265
10.21 ... »inline«-Funktionen ... 278

11. Präprozessor-Direktiven ... 281

11.1 ... Mit »#include« Dateien einbinden ... 282
11.2 ... Wichtige vordefinierte Headerdateien für C ... 283
11.3 ... Makros und Konstanten - »#define« ... 285
11.4 ... Bedingte Kompilierung mit »#ifdef« ... 294
11.5 ... Vordefinierte Präprozessor-Direktiven (ANSI C) ... 300
11.6 ... Einen Makroparameter durch einen String ersetzen ... 302
11.7 ... »#undef« - Makronamen wieder aufheben ... 304
11.8 ... Fehlermeldungen ausgeben mit »#error« ... 304
11.9 ... »#pragma« (gilt nur für Windows) ... 306

12. Arrays ... 307

12.1 ... Arrays deklarieren ... 308
12.2 ... Initialisierung und Zugriff auf Arrays ... 309
12.3 ... Arrays vergleichen ... 316
12.4 ... Anzahl der Elemente eines Arrays ermitteln ... 318
12.5 ... Übergabe von Arrays an Funktionen ... 319
12.6 ... Arrays aus Funktionen zurückgeben ... 322
12.7 ... Programmbeispiel zu Arrays ... 323
12.8 ... Array-Werte über die Tastatur einlesen ... 327
12.9 ... Mehrdimensionale Arrays ... 328
12.10 ... Arrays in eine Tabellenkalkulation einlesen (CSV-Dateien) ... 343
12.11 ... Strings/Zeichenketten (»char«-Array) ... 345
12.12 ... Einlesen von Strings ... 352
12.13 ... Die Standard-Bibliothek ... 355

13. Zeiger (Pointer) ... 369

13.1 ... Der Unterschied zwischen einer normalen Variablen und einem Zeiger ... 369
13.2 ... Zeiger deklarieren ... 370
13.3 ... Zeiger initialisieren ... 371
13.4 ... Zeigerarithmetik ... 384
13.5 ... Zeiger, die auf andere Zeiger verweisen ... 385
13.6 ... Typensicherung bei der Dereferenzierung ... 388
13.7 ... Zeiger als Funktionsparameter (Call-by-Reference) ... 389
13.8 ... Array und Zeiger ... 396
13.9 ... Zeiger auf Strings ... 403
13.10 ... Zeiger auf Zeiger und Stringtabellen ... 405
13.11 ... Zeiger auf Funktionen ... 415
13.12 ... void-Zeiger ... 420
13.13 ... Äquivalenz zwischen Zeigern und Arrays ... 424
13.14 ... Der »restrict«-Zeiger ... 426

14. Kommandozeilenargumente ... 429

14.1 ... Argumente an die Hauptfunktion übergeben ... 430
14.2 ... Argumente aus der Kommandozeile auswerten ... 435

15. Dynamische Speicherverwaltung ... 441

15.1 ... Das Speicherkonzept ... 442
15.2 ... Speicherallokation mit »malloc()« ... 444
15.3 ... Das NULL-Mysterium ... 447
15.4 ... Speicherreservierung und ihre Probleme ... 451
15.5 ... »free()« - Speicher wieder freigeben ... 452
15.6 ... Dynamische Arrays ... 460
15.7 ... Speicher dynamisch reservieren mit »realloc()« und »calloc()« ... 464
15.8 ... Speicher vom Stack anfordern mit »alloca()« (nicht ANSI C) ... 468
15.9 ... Ergänzende Anmerkungen zu »free()« ... 468
15.10 ... Zweidimensionale dynamische Arrays ... 469
15.11 ... Was muss man tun, wenn die Speicherallokation fehlschlägt? ... 472

16. Strukturen ... 479

16.1 ... Benutzerdefinierte Typendefinitionen mit »typedef« ... 479
16.2 ... Was ist ein strukturierter Datentyp, und wozu benötigt man ihn in C? ... 479
16.3 ... Strukturen mit »typedef struct« deklarieren ... 480
16.4 ... Initialisierung und Zugriff auf Strukturen ... 482
16.5 ... Strukturen als Wertübergabe an eine Funktion benutzen ... 491
16.6 ... Strukturen als Rückgabewert einer Funktion benutzen ... 493
16.7 ... Strukturen miteinander vergleichen ... 495
16.8 ... Arrays von Strukturen erstellen ... 497
16.9 ... Strukturen in Strukturen (Nested Structures) ... 504
16.10 ... Weitere spezielle Datentypen ... 514
16.11 ... Attribute von Strukturen verändern ... 524
16.12 ... Bitfelder ... 528
16.13 ... Das »offsetof«-Makro ... 535

17. Ein-/Ausgabe-Funktionen ... 537

17.1 ... Was ist eine Datei aus Sicht der Programmiersprache C? ... 537
17.2 ... Formatierte und unformatierte Ein-/Ausgabe ... 538
17.3 ... Höhere Ein-/Ausgabe-Funktionen mit ... 538
17.4 ... Streams (Ein-/Ausgabe-Datenströme) ... 566
17.5 ... Spezielle Ein-/Ausgabe-Funktionen für Streams ... 595
17.6 ... Low-Level-Datei-I/O-Funktionen (nicht ANSI C) ... 641

18. Attribute von Dateien und das Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C) ... 673

18.1 ... Die Attribute einer Datei mit »stat()« ermitteln ... 673
18.2 ... Prüfen des Zugriffsrechts mit »access()« ... 691
18.3 ... Verzeichnisfunktionen ... 693

19. Arbeiten mit variabel langen Argumentlisten - ... 705

19.1 ... Was ist eine Ellipse, und wie werden mit ihr Parameter übergeben? ... 705
19.2 ... Wie kann man mit die Parameterliste abfragen? ... 706
19.3 ... Makros in - »va_list«, »va_arg«, »va_start« und »va_end« ... 706
19.4 ... Die Argumentliste am Anfang oder Ende kennzeichnen ... 707
19.5 ... »vprintf()«, »vsprintf()«, »vfsprintf()« und »vsnsprintf()« ... 712
19.6 ... Variadic Makros - __VA_ARGS__ ... 716

20. Zeitroutinen ... 721

20.1 ... Die Headerdatei ... 721
20.2 ... Laufzeitmessung (Profiling) ... 734
20.3 ... Besonderheiten beim Raspberry Pi ... 735

21. Weitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C) ... 737

21.1 ... Testmöglichkeiten und Fehlersuche - ... 738
21.2 ... Zeichenklassifizierung und Umwandlung - ... 739
21.3 ... Mathematische Funktionen - , und ... 744
21.4 ... Einige nützliche Funktionen in ... 758
21.5 ... Länderspezifische Eigenheiten - ... 778
21.6 ... Nichtlokale Sprünge - ... 782
21.7 ... Einige nützliche Funktionen in ... 786
21.8 ... Die »mem...«-Funktionen zur Speichermanipulation - ... 791

22. Dynamische Datenstrukturen ... 797

22.1 ... Lineare Listen (einfach verkettete Listen) ... 797
22.2 ... Doppelt verkettete Listen ... 832
22.3 ... Stacks nach dem LIFO-(Last-in-first-out-)Prinzip ... 849
22.4 ... Queues nach dem FIFO-Prinzip ... 870
22.5 ... Dynamisches Array mit flexiblen Elementen ... 879

23. Algorithmen ... 881

23.1 ... Was sind Algorithmen? ... 881
23.2 ... Einige einfache Beispiele für Algorithmen ... 883
23.3 ... Kryptografische Algorithmen ... 969

24. MySQL und C ... 1027

24.1 ... Aufbau eines Datenbanksystems ... 1027
24.2 ... MySQL installieren ... 1033
24.3 ... Crashkurs SQL ... 1037
24.4 ... Die MySQL-C-API ... 1052
24.5 ... MySQL und C mit CGI ... 1083
24.6 ... Funktionsübersicht ... 1101
24.7 ... Datentypenübersicht der C-API ... 1105
24.8 ... Weiterführende Literatur zu Datenbanken ... 1105

25. Netzwerkprogrammierung und Cross-Plattform-Entwicklung ... 1107

25.1 ... Begriffe zur Netzwerktechnik ... 1107
25.2 ... Was sind Sockets und wie legt man sie in C an? ... 1114
25.3 ... Headerdateien für die Netzwerkprogrammierung ... 1115
25.4 ... Das Client-Server-Prinzip ... 1118
25.5 ... Erstellen einer Client-Anwendung ... 1120
25.6 ... Erstellen einer Server-Anwendung ... 1130
25.7 ... Ein einfacher TCP-Echo-Server ... 1135
25.8 ... Cross-Plattform-Development ... 1143
25.9 ... Weitere Anmerkungen zur Netzwerkprogrammierung und Literaturempfehlungen ... 1166

26. Paralleles Rechnen ... 1173

26.1 ... Was ist Multitasking und wie wird es realisiert? ... 1173
26.2 ... Braucht man spezielle Prozessoren für Multitasking? ... 1174
26.3 ... Braucht man spezielle Multitasking-Betriebssysteme? ... 1177
26.4 ... Programmiertechniken der Parallelisierung ... 1177
26.5 ... Vom Prozess zum Thread ... 1179
26.6 ... Mit POSIX-Threads programmieren ... 1182

27. Sicheres Programmieren ... 1193

27.1 ... Buffer Overflow (Speicherüberlauf) ... 1194
27.2 ... Warum sind Buffer Overflows kritisch für die Sicherheit? ... 1195
27.3 ... Wie man Buffer Overflows vermeidet ... 1202
27.4 ... Gegenmaßnahmen zum Buffer Overflow, wenn das Programm fertig ist ... 1205
27.5 ... Stack Overflow (Stapelüberlauf) ... 1210
27.6 ... Was verursacht Stack Overflows? ... 1210
27.7 ... Warum ist ein Stapelüberlauf kritisch für die Sicherheit? ... 1210
27.8 ... Wie man Stack Overflows verhindert ... 1211
27.9 ... Memory Leaks (Speicherlecks) ... 1212
27.10 ... Bibliotheken und Tools zu Memory Leaks ... 1216
27.11 ... Tipps zu Sicherheitsproblemen ... 1217

28. Wie geht's jetzt weiter? ... 1219

28.1 ... GUI-Programmierung - grafische Oberflächen ... 1220
28.2 ... Grafikprogrammierung unter Windows ... 1223

Anhang ... 1241

A ... Operatoren ... 1241

Index ... 1247

Rezensionen

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