- Einführung in C++
- Überblick und Geschichte: Was ist C++ und warum ist es wichtig? Historische Entwicklung und Hauptmerkmale der Sprache.
- Anwendungsbereiche: Diskussion der typischen Anwendungsbereiche von C++ in verschiedenen Branchen wie Spieleentwicklung, Systemprogrammierung und wissenschaftliches Rechnen.
- Grundlegende Syntax und Struktur
- Grundlegende Programmstruktur: Aufbau eines einfachen C++-Programms, einschließlich Header-Dateien, main-Funktion und grundlegenden Ein-/Ausgabe-Operationen.
- Datentypen und Variablen: Einführung in grundlegende Datentypen, Deklaration und Initialisierung von Variablen.
- Kontrollstrukturen und Schleifen
- Bedingte Anweisungen: Nutzung von if, else-if und else zur Steuerung des Programmflusses.
- Schleifen: Einführung in for-, while- und do-while-Schleifen zur Wiederholung von Anweisungen.
- Switch-Statements: Verwendung von switch zur Auswahl zwischen mehreren Alternativen.
- Funktionen und Modularisierung
- Funktionen: Definition und Aufruf von Funktionen, Parameterübergabe und Rückgabewerte.
- Modularisierung: Nutzung von Header- und Quellcodedateien zur Strukturierung von Programmen und zur Wiederverwendung von Code.
- Fallstudie 1: Erstellung eines einfachen Rechners
- Problemstellung: Bedarf an einem Programm zur Durchführung grundlegender arithmetischer Operationen.
- Lösung: Entwicklung eines Rechners unter Verwendung der erlernten C++-Grundlagen.
- Ergebnis: Ein funktionsfähiger Rechner, der Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durchführt.
- Arrays und Strings
- Arrays: Deklaration, Initialisierung und Nutzung von Arrays zur Speicherung mehrerer Werte.
- Strings: Verwendung von C++-Strings und grundlegende String-Operationen wie Verkettung und Vergleich.
- Ein- und Ausgabe
- Grundlegende Ein-/Ausgabe: Nutzung von cin und cout zur Benutzereingabe und Programmausgabe.
- Dateieingabe und -ausgabe: Einführung in die Arbeit mit Dateien, einschließlich Lesen und Schreiben von Dateien.
- Einführung in die objektorientierte Programmierung (OOP)
- Klassen und Objekte: Grundkonzepte von Klassen und Objekten, Definition von Klassen und Erstellung von Objekten.
- Konstruktoren und Destruktoren: Verwendung von Konstruktoren und Destruktoren zur Initialisierung und Bereinigung von Objekten.
- Grundlagen der Speicherverwaltung
- Statischer und dynamischer Speicher: Unterschied zwischen statischem und dynamischem Speicher, Einführung in new und delete zur dynamischen Speicherallokation und -freigabe.
- Zeiger: Einführung in Zeiger, Nutzung von Zeigern zur Manipulation von Speicheradressen und Datenstrukturen.
- Fallstudie 2: Erstellung eines Notensystems
- Problemstellung: Bedarf an einem Programm zur Verwaltung von Schülernoten.
- Lösung: Entwicklung eines Notensystems unter Verwendung von Arrays, Funktionen und grundlegenden OOP-Prinzipien.
- Ergebnis: Ein funktionales Notensystem, das Eingabe, Speicherung und Berechnung von Schülernoten ermöglicht.
- Erweiterte Konzepte der OOP
- Vererbung: Einführung in Vererbung und deren Verwendung zur Wiederverwendung von Code und Erstellung hierarchischer Klassenstrukturen.
- Polymorphismus: Nutzung von Polymorphismus zur Laufzeit und Implementierung virtueller Funktionen.
- Standard Template Library (STL)
- Containerklassen: Nutzung von STL-Containern wie Vektor, Liste und Stack zur Speicherung und Verwaltung von Daten.
- Algorithmen: Einführung in STL-Algorithmen wie Sortieren und Suchen.
- Iteratoren: Verwendung von Iteratoren zur Navigation und Manipulation von Containerinhalten.
- Fehlerbehandlung und Debugging
- Ausnahmen: Einführung in das Konzept der Ausnahmebehandlung, Nutzung von try, catch und throw zur Fehlerbehandlung.
- Debugging-Techniken: Nutzung von Debugging-Tools und Techniken zur Fehlersuche und -behebung in C++-Programmen.
- Best Practices in der C++ Programmierung
- Code-Qualität: Techniken zur Verbesserung der Code-Qualität, einschließlich Kommentare, Namenskonventionen und Code-Reviews.
- Effizienz und Optimierung: Strategien zur Optimierung der Laufzeit und Speichernutzung von C++-Programmen.
- Fallstudie 3: Entwicklung eines einfachen Spiels
- Problemstellung: Bedarf an einem einfachen Spiel zur Demonstration der Nutzung von C++ in der Spieleentwicklung.
- Lösung: Entwicklung des Spiels unter Verwendung der erlernten C++-Grundlagen, OOP und STL.
- Ergebnis: Ein interaktives Spiel, das grundlegende Spielmechaniken und Benutzerinteraktionen unterstützt.
LernzieleAm Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, grundlegende C++ Programme zu schreiben, die grundlegende Kontrollstrukturen, Funktionen, Arrays und objektorientierte Konzepte nutzen. Sie lernen, wie sie einfache Programme erstellen und grundlegende Speicherverwaltungs- und Dateioperationen durchführen können.
ZielgruppenDieses Seminar richtet sich an angehende Entwickler, Ingenieure und IT-Profis, die grundlegende Kenntnisse in der C++ Programmierung erwerben möchten. Es sind keine speziellen Vorkenntnisse erforderlich, jedoch sind grundlegende Programmierkenntnisse von Vorteil.
