C von Kopf bis Fuß

Table of contents

1. C von Kopf bis Fuß
2. Widmung
3. Die Autoren von C von Kopf bis Fuß
4. Über den Übersetzer dieses Buchs
5. Wie man dieses Buch benutzt: Einführung
   1. Für wen ist dieses Buch?
      1. Wer sollte eher die Finger von diesem Buch lassen?
   2. Wir wissen, was Sie gerade denken
   3. Und wir wissen, was Ihr Gehirn gerade denkt
   4. Metakognition: Nachdenken übers Denken
   5. Das haben WIR getan
   6. Und das können SIE tun, um sich Ihr Gehirn untertan zu machen
   7. Lies mich
   8. Die technischen Gutachter
   9. Danksagungen
6. 1. Erste Schritte mit C: Eintauchen
   1. C, die Sprache für kleine, schnelle Programme
      1. Wie C funktioniert
   2. Aber wie sieht ein vollständiges C-Programm aus?
   3. Und wie führen Sie das Programm aus?
      1. Das Programm funktioniert!
   4. Zwei Arten von Befehlen
      1. Etwas tun
      2. Etwas tun, wenn etwas zutrifft
   5. So sieht der Code bislang aus
   6. Kartenzählen? In C?
   7. Vergleiche kennen nicht nur Gleichheit ...
      1. && prüft, ob zwei Bedingungen zutreffen
      2. II prüft, ob eine Bedingung zutrifft
      3. ! kehrt den Wert der Bedingung um
   8. Wie sieht der Code jetzt aus?
   9. Weichen stellen
   10. Wenn einmal keinmal ist ...
       1. In C while-Schleifen nutzen
   11. Schleifen haben oft eine ähnliche Struktur ...
       1. ... und die for-Schleife vereinfacht das
   12. Mit break ausbrechen ...
       1. ... und mit continue fortsetzen
   13. Ihr C-Werkzeugkasten
7. 2. Speicher und Zeiger: Worauf zeigst du?
   1. C-Code enthält Zeiger
   2. Ein Blick in den Speicher
   3. Segel setzen mit Zeigern
   4. Kurs Südost, Kapitän
   5. Versuchen wir, der Variablen einen Zeiger zu übergeben
      1. Zeiger vereinfachen das Teilen von Speicher
   6. Speicherzeiger einsetzen
   7. Wie übergibt man einer Funktion einen String?
      1. Schatz, wer hat den String geschrumpft?
   8. Array-Variablen sind wie Zeiger ...
      1. ... unsere Funktion erhielt also einen Zeiger
   9. Was der Computer denkt, wenn er Ihren Code ausführt
   10. Aber Array-Variablen sind nicht das Gleiche wie Zeiger
   11. Warum Arrays wirklich mit 0 beginnen
   12. Warum Zeiger Typen haben
   13. Zeiger für die Dateneingabe verwenden
       1. Mit scanf() Zahlen eingeben
   14. Aufgepasst mit scanf()
       1. scanf() kann zu Pufferüberläufen führen
   15. fgets() ist eine Alternative zu scanf()
       1. sizeof mit fgets() verwenden
   16. Bereit zu einer Runde Kümmelblättchen?
   17. Oh ... es gibt ein Speicherproblem ...
   18. Stringliterale können nie aktualisiert werden
   19. Im Speicher: char *karten=“BDK”;
   20. Wenn Sie einen String ändern wollen, kopieren Sie ihn
   21. Im Speicher: char karten[]=“BDK”;
   22. Speicher speichern
       1. Stack
       2. Heap
       3. Globales
       4. Konstanten
       5. Code
   23. Ihr C-Werkzeugkasten
8. 3. Strings: Stringtheorie
   1. Suse Frank verzweifelt gesucht
   2. Ein Array mit Arrays erstellen
   3. Strings finden, die den Suchtext enthalten
      1. string.h
   4. Die Funktion strstr() einsetzen
   5. Zeit, dass wir uns unseren Code ansehen
   6. Array von Arrays vs. Array von Zeigern
   7. Ihr C-Werkzeugkasten
9. 4. Kleine Werkzeuge erstellen: Eine Sache tun, und zwar gut
   1. Kleine Werkzeuge können große Probleme lösen
   2. So sollte das Programm funktionieren
   3. Aber Sie nutzen noch keine Dateien ...
   4. Sie können Ihre Daten umleiten
   5. Die Standardeingabe leitet man mit < um ...
   6. ... und die Standardausgabe mit >
   7. Aber es gibt ein Problem mit einigen Daten ...
   8. Die Standardfehlerausgabe
   9. Standardmäßig wird die Standardfehlerausgabe an den Bildschirm gebunden
   10. fprintf() schreibt in einen Datenstrom
   11. Aktualisieren wir den Code, damit er fprintf() nutzt
   12. Kleine Werkzeuge sind flexibel
   13. Ändern Sie geo2json nicht
   14. Eine andere Aufgabe erfordert ein anderes Werkzeug
   15. Eingaben und Ausgaben mit einer Pipe verbinden
   16. Das bermuda-Werkzeug
   17. Aber was ist, wenn Sie mehr als eine Datei ausgeben wollen?
   18. Der eigene Datenstrom
       1. Das Programm läuft, aber ...
   19. main() kann mehr
   20. In der Von Kopf bis Fuß-Pizzeria aufgeschnappt
   21. Lassen Sie die Bibliothek für sich arbeiten
   22. Ihr C-Werkzeugkasten
10. 5. Mehrere Quelldateien: Zerlegen und zusammenbauen
    1. Großes darf man nicht in Kleines stecken
    2. Mit Casts floats in ganze Zahlen packen
    3. Oh nein, arbeitslose Schauspieler am Werk ...
    4. Schauen wir uns an, was dem Code widerfahren ist
    5. Compiler mögen keine Überraschungen
       1. Das Reparieren der Funktionsabfolge ist eine Qual
       2. Manchmal gibt es keine richtige Reihenfolge
    6. Die Deklaration von der Definition trennen
    7. Ihre erste Header-Datei
    8. Bei Gemeinsamkeiten ...
       1. ... ist teilen gut
    9. Sie können Code auf mehrere Dateien aufteilen
    10. Kompilieren – was steckt dahinter?
    11. Der gemeinsame Code braucht einen Header
        1. kodieren.h in Ihr Programm einschließen
    12. Es ist kein Mysterium ... oder doch?
    13. Nicht alles neu kompilieren
        1. Kopien des generierten Codes speichern
    14. Erst aus Quellen Objektdateien machen
        1. Dann Objektdateien linken
    15. Das Nachhalten der Dateien ist aufwendig
    16. Die Erstellung mit make automatisieren
        1. Was muss make wissen?
    17. Wie make funktioniert
    18. make mit einem makefile über Ihren Code informieren
    19. Abheben!
    20. Ihr C-Werkzeugkasten
11. I. C-Workshop: Arduino
    1. 6. Structs, Unions und Bitfelder: Eigene Strukturen
       1. Wenn viele Daten wandern wollen
       2. Bürogespräche
       3. Strukturierte Datentypen mit Structs gestalten
       4. Fisch und nichts anderes
       5. Die Felder eines Struct lesen Sie mit dem ».«-Operator
       6. Kann man ein Struct in ein anderes stecken?
       7. Wie aktualisiert man ein Struct?
       8. Der Code klont die Kröte
       9. Sie brauchen einen Zeiger auf das Struct
       10. (*s).alter vs. *s.alter
       11. Manchmal erfordert eine Sache mehrere Datentypen
       12. Mit einer Union können Sie Speicherplatz sparen
       13. Wie man eine Union nutzt?
           1. C89-Stil für das erste Feld
           2. Designierte Initialisierer für die anderen Felder
           3. Den Wert mit der Punktnotation setzen
           4. Unions und Structs werden häufig kombiniert
       14. Eine Enum-Variable speichert ein Symbol
       15. Kontrolle bis zur Bit-Ebene
       16. Bitfelder speichern eine beliebige Anzahl von Bits
       17. Ihr C-Werkzeugkasten
    2. 7. Datenstrukturen und dynamischer Speicher: Brücken bauen
       1. Flexibler Speicher gefällig?
       2. Verkettete Listen sind wie Datenketten
       3. Verkettete Listen gestatten Einfügungen
       4. Eine rekursive Struktur erstellen
       5. Mit C Inseln schaffen ...
          1. ... und sie so verbinden, dass sie eine Tour bilden
       6. Werte in die Liste einsetzen
       7. Dynamische Speicherung auf dem Heap
          1. Beschaffen Sie sich den Speicher mit malloc()
       8. Hinterher den Speicher freigeben
          1. Geben Sie Speicher frei, indem Sie die Funktion free() aufrufen
       9. Mit malloc() Speicher anfordern ...
          1. ... und mit free() freigeben
       10. O nein! Schon wieder die Schauspieler ...
       11. Reparieren wir den Code mit strdup()
           1. Und? Repariert das den Code?
       12. Geben Sie Speicher frei, wenn Sie ihn nicht mehr benötigen
       13. Beweisstück 1: der Quellcode
       14. Das System im Überblick
           1. Das Programm erstellt einen Baum der Verdächtigen
           2. Ziemlich gewieft. Was also ist das Problem?
       15. Softwareforensik: valgrind
           1. Den Code vorbereiten: Debug-Daten einbauen
           2. Nur die Tatsachen: Ihren Code befragen
       16. Wiederholte Beweisaufnahme mit valgrind
           1. Diesmal hat valgrind ein Speicherleck gefunden
       17. Die Beweisstücke
           1. 1. Ort
           2. 2. Hinweise von valgrind
       18. Die Reparatur testen
           1. Das Leck ist gestopft
       19. Ihr C-Werkzeugkasten
    3. 8. Fortgeschrittene Funktionen: Ihre Funktionen auf Vordermann bringen
       1. Auf der Suche nach dem Märchenprinzen ...
       2. Einer Funktion Code übergeben
       3. Sie müssen suchen() den Namen einer Funktion mitteilen
       4. Jeder Funktionsname ist ein Zeiger auf die Funktion ...
       5. ... aber es gibt keinen Funktionsdatentyp
          1. Warum hat C keinen Funktionsdatentyp?
       6. Wie man Funktionszeiger erstellt
       7. Ordnung mit der C-Standardbibliothek
       8. Ordnung schaffen mit Funktionszeigern
       9. Standardbriefe automatisieren
       10. Ein Array von Funktionszeigern erstellen
           1. Aber wie hilft uns das Array?
       11. Funktionen deeehnbar machen
           1. Wie aber macht man so etwas selbst?
       12. Ihr C-Werkzeugkasten
    4. 9. Statische und dynamische Bibliotheken: Code-Wiederverwendung
       1. Code, den Sie auf die Bank bringen können
       2. Spitze Klammern sind für Standard-Header
       3. Aber was ist, wenn Sie Code gemeinsam nutzen wollen?
       4. Header-Dateien gemeinsam nutzen
       5. Objektdateien über den vollständigen Pfadnamen teilen
       6. Ein Archiv enthält .o-Dateien
       7. Mit dem ar-Befehl ein Archiv erstellen ...
          1. ... und es dann in einem Bibliotheksverzeichnis speichern
       8. Schließlich die anderen Programme kompilieren
       9. Fit von Kopf bis Fuß expandiert
       10. Kalorien berechnen
       11. Die Geschichte ist leider etwas komplizierter ...
       12. Programme bestehen aus vielen Teilen ...
           1. ... aber wurden diese einmal gelinkt, können sie nicht mehr geändert werden
       13. Dynamisches Linken erfolgt zur Laufzeit
       14. Kann man ein Archiv zur Laufzeit linken?
           1. Dynamische Bibliotheken sind gedopte Objektdateien
       15. Erst die Objektdateien erstellen
       16. Der Name Ihrer dynamischen Bibliothek ist plattformabhängig
           1. Das Crosstrainer-Programm kompilieren
       17. Ihr C-Werkzeugkasten
12. II. C-Workshop: OpenCV
    1. 10. Prozesse und Systemaufrufe: Grenzverletzungen
       1. Systemaufrufe sind Ihr heißer Draht zum Betriebssystem
       2. Dann bricht jemand in das System ein ...
       3. Sicherheit ist nicht das einzige Problem
       4. Die exec()-Funktionen bieten Ihnen mehr Kontrolle
          1. exec()-Funktionen ersetzen den aktuellen Prozess
       5. Es gibt diverse exec()-Funktionen
          1. Die Listenfunktionen: execl(), execlp(), execle()
       6. Die Array-Funktionen: execv(), execvp(), execve()
       7. Umgebungsvariablen übergeben
          1. Aber was passiert bei einem Problem?
       8. Die meisten Systemaufrufe scheitern auf gleiche Weise
       9. Nachrichten lesen mit RSS
       10. exec() ist die Ziellinie für Ihr Programm
           1. fork() klont Ihren Prozess
       11. Mit fork() + exec() einen Kindprozess starten
           1. 1. Eine Kopie anlegen
           2. 2. Der Kindprozess ruft exec() auf
       12. Ihr C-Werkzeugkasten
    2. 11. Interprozesskommunikation: Ein nettes Gespräch
       1. Eingabe und Ausgabe umleiten
       2. Ein Blick in einen typischen Prozess
       3. Eine Umleitung ersetzt einfach die Datenströme
          1. Prozesse können sich selbst umleiten
       4. fileno() nennt Ihnen den Dateideskriptor
          1. dup2() dupliziert Datenströme
       5. Manchmal muss man warten ...
          1. Die Funktion waitpid()
       6. Mit dem Kind verbunden bleiben
          1. Story-Links aus rssgossip lesen
       7. Prozesse mit Pipes verbinden
          1. Über eine Pipe verbundene Befehle sind Eltern und Kinder
       8. Fallstudie: Storys in einem Browser öffnen
          1. pipe() öffnet zwei Datenströme
       9. Im Kind
       10. Im Elternprozess
       11. Eine Webseite in einem Browser öffnen
       12. Der Tod eines Prozesses
           1. Das Betriebssystem steuert Programme über Signale
       13. Signale abfangen und eigenen Code ausführen
           1. Eine sigaction ist ein Funktions-Wrapper
           2. Alle Handler erwarten Signalargumente
       14. sigactions werden mit sigaction() registriert
       15. Den Code den Signal-Handler nutzen lassen
       16. Mit kill Signale senden
           1. Signale senden mit raise()
       17. Ihrem Code einen Weckruf senden
           1. ... setzt der Timer ein SIGALRM-Signal ab
       18. Ihr C-Werkzeugkasten
    3. 12. Sockets und Netzwerke: 127.0.0.1 ist ein toller Ort
       1. Der Internet-Knock-Knock-Server
       2. Knock-Knock-Server im Überblick
       3. BLAB: Wie Server mit dem Internet reden
          1. 1. An einen Port binden
          2. 2. Lauschen
          3. 3. Eine Verbindung annehmen
       4. Ein Socket ist kein billiger Datenstrom
       5. Manchmal startet der Server nicht korrekt
       6. Warum Mama gepredigt hat, immer auf die Fehler zu achten
          1. Gebundene Ports sind haftend
       7. Vom Client lesen
       8. Der Server kann immer nur mit jeweils einer Person reden
       9. Sie können einen eigenen Prozess für jeden Client forken
          1. Elternprozess und Kindprozess nutzen unterschiedliche Sockets
       10. Einen Webclient schreiben
       11. Clients an die Macht
           1. Entfernte Ports und IP-Adressen
       12. Ein Socket für eine IP-Adresse erstellen
       13. getaddrinfo() ermittelt Adressen zu Domains
           1. Ein Socket für einen Domainnamen
       14. Ihr C-Werkzeugkasten
    4. 13. Threads: Parallelwelten
       1. Aufgaben verrichtet man nacheinander ... oder auch nicht ...
       2. ... und Prozesse sind nicht immer die Antwort
       3. Einfache Prozesse tun eine Sache nach der anderen
       4. Zusätzliches Personal: Threads
       5. Wie man Threads erstellt?
       6. Threads mit pthread_create erstellen
       7. Der Code ist nicht Thread-sicher
       8. Sie müssen Verkehrszeichen einführen
       9. Einen Mutex als Verkehrszeichen nutzen
       10. Ihr C-Werkzeugkasten
13. III. C-Workshop: Blasteroids
    1. A. Was übrig bleibt: Die Top Ten der Dinge (die wir nicht behandelt haben)
       1. 1. Operatoren
          1. Inkrement und Dekrement
          2. Der Ternäroperator
          3. Bit-Manipulation
          4. Kommata trennen Ausdrücke
       2. 2. Präprozessordirektiven
          1. Bedingungen
       3. 3. Das Schlüsselwort static
          1. static kann auch Dinge privat machen
       4. 4. Wie groß die Dinge sind
       5. 5. Automatisierte Tests
       6. 6. Mehr zu gcc
          1. Optimierung
          2. Warnungen
       7. 7. Mehr zu make
          1. Variablen
          2. %, ^ und @
          3. Implizite Regeln
       8. 8. Entwicklungswerkzeuge
          1. gdb
          2. gprof
          3. gcov
       9. 9. GUIs erstellen
          1. Linux – GTK
          2. Windows
          3. Mac – Carbon
       10. 10. Referenzmaterial
           1. Websites
    2. B. C-Themen: Zusammenfassungen im Überblick
       1. Grundlagen
       2. Zeiger und Speicher
       3. Strings
       4. Datenströme
       5. Datentypen
       6. Mehrere Dateien
       7. structs
       8. unions und Bitfelder
       9. Datenstrukturen
       10. Dynamischer Speicher
       11. Fortgeschrittene Funktionen
       12. Statische und dynamische Bibliotheken
       13. Prozesse und Kommunikation
       14. Sockets und Netzwerke
       15. Threads
14. Stichwortverzeichnis
15. Impressum