Programmieren in C

Programmieren in C auf dem eigenen Computer

• Um ein Programm in einer Programmiersprache zu schreiben, braucht man ein passendes Übersetzungsprogramm für diese Sprache.
• Solche Übersetzungsprogramme übersetzen eine Programmiersprache in die universelle Sprache aller Computer.
• Solcher Übersetzungsprogramme heißen Compiler.
• Man benötigt also für C einen C-Compiler und
• einen Editor (Textverarbeitung für Programmierer) zum Erfassen des Programms.
• Am besten alles zusammen: eine "Integrierte Entwicklungsumgebung (IDE)".
• Zum Beispiel diese hier (Windows, MacOS).
• Auf einem Raspberry Pi kann man einfach Geany benutzen.

Grundsätzliches Wissen für angehende Programmierer/-innen

• Jede Anwendung eines persönlichen Computers, jede Website, jede App ist ein Computerprogramm.
• Computerprogramme sind Listen von Anweisungen, die vom Computer der Reihe nach abgearbeitet werden.
• Diese Listen werden in ein Textprogramm eingegeben, in Bits und Bytes übersetzt und dann ausgeführt.
• Anweisungen in Programmen bestehen aus Schlüsselwörtern und Parametern, die die Anweisungen genauer spezifizieren.
• Ein Beispiel "aus dem richtigen Leben" wäre

"Starte das Auto"

• wobei "Starte" das Schlüsselwort und "das Auto" der Parameter ist.
• Ein Schlüsselwort sagt dem Computer, was zu tun ist.
• Ein Parameter erklärt, womit etwas zu tun ist.

Funktionen

• Ein Problem wird zur Lösung in viele kleine Probleme zerlegt.
• Beispiel: "Kuchen backen" kann in "Mische Mehl, Eier...", "Heize den Backofen", "Knete den Teig" etc. aufgeteilt werden.
• Programme können in kleine Abschnitte eingeteilt werden, die einzelne Unter-Aufgaben erfüllen (Funktionen).
• Diese Funktionen haben einen festgelegten Namen, Parameter und können Werte an das Hauptprogramm zurück geben.
• Den Typ des Rückgabewertes steht vor der Funktion (hier: int = integer = ganze Zahlen).
• main ist die erste Funktion, die in jedem Programm aufgerufen wird. Hier startet also immer das Programm.
• In C-Programmen muss es wenigstens eine Funktion mit dem Namen main geben.
• Von main aus werden andere Funktionen des selben Programms aufgerufen, sofern welche existieren.
• Die Hauptfunktion, das ganze Programm, gibt nach der Abarbeitung des Programms einen Wert an den Computer zurück.
• Ein einfaches Programm sieht also jetzt so aus ("//" leitet einen Kommentar ein):

int main ()
{
  // Hier startet das Hauptprogramm
  printf ("Zahlenraten - ich denke mir eine Zahl und Du errätst sie. \n");
}

Variable

• Variable sind benannte Speicherstellen, in denen Zwischenergebnisse gespeichert werden können.
• Variable müssen dem C-Compiler erklärt werden, damit sie verwendet werden können: sie werden deklariert.
• Da Programme linear (von oben nach unten) ablaufen, sind Variablen erst ab der Deklaration nutzbar.
• Der Compiler muss wissen, was in den Variablen stehen soll: der Variablentyp.
• Typen für Variable in C: Ganzzahlen (int), Fließkommazahlen (float), Zeichen (char)
• Eine Deklaration sieht typischerweise so aus: <Typ><Leerzeichen><Name><Semikolon>
• Beispiel:

  int nGedachteZahl;

• Das "n" vor dem Namen "GedachteZahl" ist nicht notwendig. Es ist aber gute Sitte, den Typ (int, also numerisch) im Namen zu erwähnen.
• Variable können auch einen Anfangswert (Initialisierung) enthalten, der einfach dahinter geschrieben wird.
• Beispiel:

  int nGedachteZahl = 24;

• Die Variable nGedachteZahl ist dem Compiler ab diesem Zeitpunkt als Ganzzahl-Speicherstelle bekannt und hat den Wert 24.
• Eine nicht initialisierte Variable hat übrigens nicht den Wert Null sondern einen unbestimmten Wert (Vorsicht!).
• In unserem Beispiel brauchen wir zwei Variable: in einer steht die gedachte Zufallszahl, in der anderen die Vermutung des Benutzers.
• Nach der Erwähnung des Datentyps kann man weitere Variablen definieren.
• Unser Programm sieht bis hierher also so aus:

int nGedachteZahl = 24; // muss erraten werden
    nVermutung = 0;    // sicher ist sicher

int main ()
{
  // Hier startet das Hauptprogramm
  printf ("Zahlenraten - ich denke mir eine Zahl und Du errätst sie. \n");
}

Ein- und Ausgabe

• Programme werden geschrieben, um wiederkehrende Aufgaben vom Computer erledigen zu lassen (= Routinen).
• Ein Programm ist also eine allgemeine Lösung für spezielle Daten.
• Folglich braucht ein Programm Anweisungen für die Eingabe, die Verarbeitung und die Ausgabe von Daten.
• Speziell in der Programmiersprache C gibt es mehrere Anweisungen zur Ein- und Ausgabe.
• Wir verwenden hier zur Eingabe das Schlüsselwort scanf und zur Ausgabe printf.