Torsten T. Will
C++
Das umfassende Handbuch zu Modern C++. Über 1.000 Seiten Profiwissen, aktuell zum Standard C++20
Torsten T. Will
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Das umfassende Handbuch zu Modern C++. Über 1.000 Seiten Profiwissen, aktuell zum Standard C++20
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Dieses Standardwerk führt Sie in die moderne C++-Entwicklung ein. Entwickeln Sie Software mit hohen Ansprüchen an Funktionalität, Effizienz und Sicherheit. Ausführlich werden der Sprachkern, die objektorientierte Programmierung und die Standardbibliothek behandelt, sowie GUI-Entwicklung mit Qt. Nicht zuletzt geht es dem Autor um das Wie: Freuen Sie sich auf ein Lehrbuch über die Konzepte des Modern C++, die C++ Core Guidelines, Sprachversionen und vor allem über guten Code.
Aus dem Inhalt:
SprachgrundlagenFehlerbehandlungObjektorientierte ProgrammierungZeigerSchnittstelle zu…mehr
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Dieses Standardwerk führt Sie in die moderne C++-Entwicklung ein. Entwickeln Sie Software mit hohen Ansprüchen an Funktionalität, Effizienz und Sicherheit. Ausführlich werden der Sprachkern, die objektorientierte Programmierung und die Standardbibliothek behandelt, sowie GUI-Entwicklung mit Qt.
Nicht zuletzt geht es dem Autor um das Wie: Freuen Sie sich auf ein Lehrbuch über die Konzepte des Modern C++, die C++ Core Guidelines, Sprachversionen und vor allem über guten Code.
Aus dem Inhalt:
SprachgrundlagenFehlerbehandlungObjektorientierte ProgrammierungZeigerSchnittstelle zu CTemplatesContainerStandardbibliothekC++ Core GuidelinesGUI-Programmierung mit QtExtra: Tutorials zum Thema "guter Code"
Nicht zuletzt geht es dem Autor um das Wie: Freuen Sie sich auf ein Lehrbuch über die Konzepte des Modern C++, die C++ Core Guidelines, Sprachversionen und vor allem über guten Code.
Aus dem Inhalt:
SprachgrundlagenFehlerbehandlungObjektorientierte ProgrammierungZeigerSchnittstelle zu CTemplatesContainerStandardbibliothekC++ Core GuidelinesGUI-Programmierung mit QtExtra: Tutorials zum Thema "guter Code"
Produktdetails
- Produktdetails
- Rheinwerk Computing
- Verlag: Rheinwerk Verlag
- Artikelnr. des Verlages: 459/07593
- 2., aktualisierte Auflage
- Seitenzahl: 1120
- Erscheinungstermin: 28. Juli 2020
- Deutsch
- Abmessung: 246mm x 175mm x 60mm
- Gewicht: 1946g
- ISBN-13: 9783836275934
- ISBN-10: 3836275937
- Artikelnr.: 59486207
- Rheinwerk Computing
- Verlag: Rheinwerk Verlag
- Artikelnr. des Verlages: 459/07593
- 2., aktualisierte Auflage
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- Erscheinungstermin: 28. Juli 2020
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- Gewicht: 1946g
- ISBN-13: 9783836275934
- ISBN-10: 3836275937
- Artikelnr.: 59486207
Torsten T. Will, Jahrgang 1970, beschäftigte sich bereits während seines Diploms in Informatik mit Programmiersprachen und ihren Konzepten. C++ hat ihn schon in seinen Anfängen fasziniert und begleitet. Andere Programmierprojekte bewältigte er vor allem in Pascal, Java, Scala und Python. Seit 2004 schreibt er im Fachmagazin c't gelegentlich über C++ und Python. Was dann noch an Zeit übrig bleibt, geht in die Fotografie.
Vorwort ... 23
Vorwort zur 1. Auflage ... 25
TEIL I Grundlagen ... 27
1. Das C++-Handbuch ... 29
1.1 ... Neu und modern ... 30
1.2 ... »Dan«-Kapitel ... 30
1.3 ... Darstellung in diesem Buch ... 31
1.4 ... Verwendete Formatierungen ... 31
1.5 ... Sorry for my Denglish ... 32
2. Programmieren in C++ ... 35
2.1 ... Übersetzen ... 36
2.2 ... Übersetzungsphasen ... 36
2.3 ... Aktuelle Compiler ... 38
2.4 ... Entwicklungsumgebungen ... 40
2.5 ... Die Kommandozeile unter Ubuntu ... 42
2.6 ... Die IDE »Microsoft Visual Studio Community« unter Windows ... 45
2.7 ... Das Beispielprogramm beschleunigen ... 48
3. C++ für Umsteiger ... 49
4. Die Grundbausteine von C++ ... 57
4.1 ... Kommentare ... 60
4.2 ... Die »include«-Direktive ... 60
4.3 ... Die Standardbibliothek ... 60
4.4 ... Die Funktion »main()« ... 61
4.5 ... Typen ... 61
4.6 ... Variablen ... 62
4.7 ... Initialisierung ... 62
4.8 ... Ausgabe auf der Konsole ... 63
4.9 ... Anweisungen ... 63
4.10 ... Ohne Eile erklärt ... 65
4.11 ... Operatoren ... 91
4.12 ... Eingebaute Datentypen ... 105
5. Guter Code, 1. Dan: Lesbar programmieren ... 143
5.1 ... Kommentare ... 144
5.2 ... Dokumentation ... 144
5.3 ... Einrückungen und Zeilenlänge ... 145
5.4 ... Zeilen pro Funktion und Datei ... 146
5.5 ... Klammern und Leerzeichen ... 147
5.6 ... Namen ... 148
6. Höhere Datentypen ... 151
6.1 ... Der Zeichenkettentyp »string« ... 152
6.2 ... Streams ... 158
6.3 ... Behälter und Zeiger ... 164
6.4 ... Die einfachen Sequenzcontainer ... 166
6.5 ... Algorithmen ... 171
6.6 ... Zeiger und C-Arrays ... 172
7. Funktionen ... 173
7.1 ... Deklaration und Definition einer Funktion ... 174
7.2 ... Funktionstyp ... 175
7.3 ... Funktionen verwenden ... 175
7.4 ... Eine Funktion definieren ... 177
7.5 ... Mehr zu Parametern ... 178
7.6 ... Funktionskörper ... 182
7.7 ... Parameter umwandeln ... 184
7.8 ... Funktionen überladen ... 186
7.9 ... Default-Parameter ... 188
7.10 ... Beliebig viele Argumente ... 190
7.11 ... Alternative Schreibweise zur Funktionsdeklaration ... 190
7.12 ... Spezialitäten ... 191
8. Anweisungen im Detail ... 195
8.1 ... Der Anweisungsblock ... 198
8.2 ... Die leere Anweisung ... 200
8.3 ... Deklarationsanweisung ... 201
8.4 ... Die Ausdrucksanweisung ... 203
8.5 ... Die »if«-Anweisung ... 204
8.6 ... Die »while«-Schleife ... 208
8.7 ... Die »do-while«-Schleife ... 210
8.8 ... Die »for«-Schleife ... 211
8.9 ... Die bereichsbasierte »for«-Schleife ... 213
8.10 ... Die »switch«-Verzweigung ... 215
8.11 ... Die »break«-Anweisung ... 219
8.12 ... Die »continue«-Anweisung ... 220
8.13 ... Die »return«-Anweisung ... 221
8.14 ... Die »goto«-Anweisung ... 222
8.15 ... Der »try-catch«-Block und »throw« ... 224
8.16 ... Zusammenfassung ... 225
9. Ausdrücke im Detail ... 227
9.1 ... Berechnungen und Seiteneffekte ... 228
9.2 ... Arten von Ausdrücken ... 229
9.3 ... Literale ... 230
9.4 ... Bezeichner ... 231
9.5 ... Klammern ... 231
9.6 ... Funktionsaufruf und Indexzugriff ... 232
9.7 ... Zuweisung ... 232
9.8 ... Typumwandlung ... 234
10. Fehlerbehandlung ... 237
10.1 ... Fehlerbehandlung mit Fehlercodes ... 239
10.2 ... Was ist eine Ausnahme? ... 242
10.3 ... Kleinere Fehlerbehandlungen ... 245
10.4 ... Weiterwerfen -- »rethrow« ... 245
10.5 ... Die Reihenfolge im »catch« ... 246
10.6 ... Typen für Exceptions ... 248
10.7 ... Wenn eine Exception aus »main« herausfällt ... 249
11. Guter Code, 2. Dan: Modularisierung ... 251
11.1 ... Programm, Bibliothek, Objektdatei ... 251
11.2 ... Bausteine ... 252
11.3 ... Trennen der Funktionalitäten ... 253
11.4 ... Ein modulares Beispielprojekt ... 255
11.5 ... Spezialthema: Unity-Builds ... 265
TEIL II Objektorientierte Programmierung und mehr ... 267
12. Von der Struktur zur Klasse ... 269
12.1 ... Initialisierung ... 271
12.2 ... Rückgabe eigener Typen ... 272
12.3 ... Methoden statt Funktionen ... 273
12.4 ... Das bessere »drucke« ... 276
12.5 ... Eine Ausgabe wie jede andere ... 278
12.6 ... Methoden inline definieren ... 279
12.7 ... Implementierung und Definition trennen ... 280
12.8 ... Initialisierung per Konstruktor ... 281
12.9 ... Struktur oder Klasse? ... 288
12.10 ... Zwischenergebnis ... 292
12.11 ... Verwendung eigener Datentypen ... 293
12.12 ... Typinferenz mit »auto« ... 308
12.13 ... Eigene Klassen in Standardcontainern ... 311
13. Namensräume und Qualifizierer ... 315
13.1 ... Der Namensraum »std« ... 315
13.2 ... Anonymer Namensraum ... 319
13.3 ... »static« macht lokal ... 321
13.4 ... »static« teilt gern ... 322
13.5 ... »static« macht dauerhaft ... 325
13.6 ... Zusammenfassung ... 328
13.7 ... »const« ... 329
13.8 ... Flüchtig mit »volatile« ... 344
14. Guter Code, 3. Dan: Testen ... 347
14.1 ... Arten des Tests ... 347
14.2 ... Frameworks ... 355
14.3 ... Boost.Test ... 359
14.4 ... Hilfsmakros für Assertions ... 363
14.5 ... Ein Beispielprojekt mit Unittests ... 366
15. Vererbung ... 379
15.1 ... Beziehungen ... 380
15.2 ... Vererbung in C++ ... 383
15.3 ... Hat-ein versus ist-ein ... 384
15.4 ... Gemeinsamkeiten finden ... 384
15.5 ... Abgeleitete Typen erweitern ... 387
15.6 ... Methoden überschreiben ... 388
15.7 ... Wie Methoden funktionieren ... 389
15.8 ... Virtuelle Methoden ... 390
15.9 ... Konstruktoren in Klassenhierarchien ... 392
15.10 ... Typumwandlung in Klassenhierarchien ... 394
15.11 ... Wann virtuell? ... 396
15.12 ... Andere Designs zur Erweiterbarkeit ... 397
16. Der Lebenszyklus von Klassen ... 399
16.1 ... Erzeugung und Zerstörung ... 400
16.2 ... Temporary: kurzlebige Werte ... 402
16.3 ... Der Destruktor zum Konstruktor ... 404
16.4 ... Yoda-Bedingung ... 408
16.5 ... Konstruktion, Destruktion und Exceptions ... 410
16.6 ... Kopieren ... 411
16.7 ... Zuweisungsoperator ... 414
16.8 ... Streichen von Methoden ... 417
16.9 ... Verschiebeoperationen ... 419
16.10 ... Operatoren ... 424
16.11 ... Eigene Operatoren in einem Datentyp ... 427
16.12 ... Besondere Klassenformen ... 432
17. Guter Code, 4. Dan: Sicherheit, Qualität und Nachhaltigkeit ... 437
17.1 ... Die Nullerregel ... 437
17.2 ... RAII -- Resource Acquisition Is Initialization ... 443
18. Spezielles für Klassen ... 453
18.1 ... Dürfen alles sehen -- »friend«-Klassen ... 453
18.2 ... Non-public-Vererbung ... 457
18.3 ... Signaturklassen als Interfaces ... 463
18.4 ... Multiple Vererbung ... 467
18.5 ... Rautenförmige multiple Vererbung -- »virtual« für Klassenhierarchien ... 476
18.6 ... Literale Datentypen -- »constexpr« für Konstruktoren ... 480
19. Guter Code, 5. Dan: Klassisches objektorientiertes Design ... 483
19.1 ... Objekte in C++ ... 485
19.2 ... Objektorientiert designen ... 486
TEIL III Fortgeschrittene Themen ... 505
20. Zeiger ... 507
20.1 ... Adressen ... 508
20.2 ... Zeiger ... 509
20.3 ... Gefahren von Aliasing ... 511
20.4 ... Heapspeicher und Stapelspeicher ... 513
20.5 ... Smarte Pointer ... 516
20.6 ... Rohe Zeiger ... 526
20.7 ... C-Arrays ... 530
20.8 ... Iteratoren ... 536
20.9 ... Zeiger als Iteratoren ... 538
20.10 ... Zeiger im Container ... 538
20.11 ... Die Ausnahme: wann das Wegräumen nicht nötig ist ... 539
21. Makros ... 541
21.1 ... Der Präprozessor ... 542
21.2 ... Vorsicht vor fehlenden Klammern ... 546
21.3 ... Vorsicht vor Mehrfachausführung ... 547
21.4 ... Typvariabilität von Makros ... 548
21.5 ... Zusammenfassung ... 551
22. Schnittstelle zu C ... 553
22.1 ... Mit Bibliotheken arbeiten ... 554
22.2 ... C-Header ... 555
22.3 ... C-Ressourcen ... 558
22.4 ... »void«-Pointer ... 559
22.5 ... Daten lesen ... 559
22.6 ... Das Hauptprogramm ... 561
22.7 ... Zusammenfassung ... 561
23. Templates ... 563
23.1 ... Funktionstemplates ... 564
23.2 ... Funktionstemplates in der Standardbibliothek ... 574
23.3 ... Eine Klasse als Funktion ... 578
23.4 ... Templateklassen ... 593
23.5 ... Templates mit variabler Argumentanzahl ... 607
23.6 ... Eigene Literale ... 611
TEIL IV Die Standardbibliothek ... 621
24. Container ... 623
24.1 ... Grundlagen ... 624
24.2 ... Iteratoren-Grundlagen ... 631
24.3 ... Allokatoren: Speicherfragen ... 635
24.4 ... Containergemeinsamkeiten ... 638
24.5 ... Ein Überblick über die Standardcontainerklassen ... 639
24.6 ... Die sequenziellen Containerklassen ... 643
24.7 ... Assoziativ und geordnet ... 680
24.8 ... Nur assoziativ und nicht garantiert ... 712
24.9 ... Containeradapter ... 742
24.10 ... Sonderfälle: »string«, »basic_string« und »vector« ... 743
24.11 ... Sonderfälle: »vector«, »array« und »bitset« ... 744
24.12 ... Sonderfall: Value-Array mit »valarray<>« ... 747
25. Containerunterstützung ... 757
25.1 ... Algorithmen ... 757
25.2 ... Iteratoren ... 758
25.3 ... Iteratoradapter ... 759
25.4 ... Algorithmen der Standardbibliothek ... 760
25.5 ... Parallelle Ausführung ... 762
25.6 ... Liste der Algorithmusfunktionen ... 765
25.7 ... Berechnungen auf Containern mit »« ... 780
25.8 ... Kopie statt Zuweisung -- Werte in uninitialisierten Speicherbereichen ... 785
25.9 ... Eigene Algorithmen ... 787
26. Guter Code, 6. Dan: Für jede Aufgabe der richtige Container ... 791
26.1 ... Alle Container nach Aspekten sortiert ... 791
26.2 ... Rezepte für Container ... 796
26.3 ... Iteratoren sind mehr als nur Zeiger ... 802
26.4 ... Algorithmen je nach Container unterschiedlich implementieren ... 804
27. Streams und Dateien ... 807
27.1 ... Ein- und Ausgabekonzept ... 807
27.2 ... Globale, vordefinierte Standardstreams ... 808
27.3 ... Methoden für die Aus- und Eingabe von Streams ... 810
27.4 ... Fehlerbehandlung und Zustand von Streams ... 814
27.5 ... Streams manipulieren und formatieren ... 818
27.6 ... Streams für die Dateiein- und Dateiausgabe ... 829
27.7 ... Streams für Strings ... 843
27.8 ... Streampuffer ... 848
27.9 ... »filesystem« ... 851
28. Standardbibliothek -- Extras ... 855
28.1 ... »pair« und »tuple« ... 855
28.2 ... Reguläre Ausdrücke ... 863
28.3 ... Zufall ... 872
28.4 ... Mathematisches ... 881
28.5 ... Systemfehlerbehandlung mit »system_error« ... 897
28.6 ... Laufzeittypinformationen -- »« und »« ... 906
28.7 ... Hilfsklassen rund um Funktoren -- »« ... 910
28.8 ... »optional« für einen oder keinen Wert ... 917
28.9 ... »variant« für einen von mehreren Typen ... 918
28.10 ... »any« hält jeden Typ ... 920
28.11 ... Spezielle mathematische Funktionen ... 921
28.12 ... Schnelle Umwandlung mit »charconv« ... 921
29. Threads -- Programmieren mit Mehrläufigkeit ... 925
29.1 ... C++-Threading-Grundlagen ... 926
29.2 ... Gemeinsame Daten ... 942
29.3 ... Andere Möglichkeiten zur Synchronisation ... 955
29.4 ... Im eigenen Speicher mit »thread_local« ... 959
29.5 ... Mit »condition_variable« auf Ereignisse warten ... 960
29.6 ... Einmal warten mit »future« ... 965
29.7 ... Atomics ... 976
29.8 ... Zusammenfassung ... 981
TEIL V Über den Standard hinaus ... 985
30. Guter Code, 7. Dan: Richtlinien ... 987
30.1 ... Guideline Support Library ... 988
30.2 ... C++ Core Guidelines ... 989
31. GUI-Programmierung mit Qt ... 1003
31.1 ... Ein erstes Miniprogramm ... 1007
31.2 ... Objektbäume und Besitz ... 1018
31.3 ... Signale und Slots ... 1019
31.4 ... Klassenhierarchie von Qt ... 1039
31.5 ... Eigene Widgets mit dem Qt Designer erstellen ... 1042
31.6 ... Widgets anordnen ... 1048
31.7 ... Dialoge erstellen mit »QDialog« ... 1052
31.8 ... Vorgefertigte Dialoge von Qt ... 1059
31.9 ... Eigenen Dialog mit dem Qt Designer erstellen ... 1067
31.10 ... Grafische Bedienelemente von Qt (Qt-Widgets) ... 1083
31.11 ... Anwendungen in einem Hauptfenster ... 1089
31.12 ... Zusammenfassung ... 1100
Cheat Sheet ... 1104
Index ... 1107
Vorwort zur 1. Auflage ... 25
TEIL I Grundlagen ... 27
1. Das C++-Handbuch ... 29
1.1 ... Neu und modern ... 30
1.2 ... »Dan«-Kapitel ... 30
1.3 ... Darstellung in diesem Buch ... 31
1.4 ... Verwendete Formatierungen ... 31
1.5 ... Sorry for my Denglish ... 32
2. Programmieren in C++ ... 35
2.1 ... Übersetzen ... 36
2.2 ... Übersetzungsphasen ... 36
2.3 ... Aktuelle Compiler ... 38
2.4 ... Entwicklungsumgebungen ... 40
2.5 ... Die Kommandozeile unter Ubuntu ... 42
2.6 ... Die IDE »Microsoft Visual Studio Community« unter Windows ... 45
2.7 ... Das Beispielprogramm beschleunigen ... 48
3. C++ für Umsteiger ... 49
4. Die Grundbausteine von C++ ... 57
4.1 ... Kommentare ... 60
4.2 ... Die »include«-Direktive ... 60
4.3 ... Die Standardbibliothek ... 60
4.4 ... Die Funktion »main()« ... 61
4.5 ... Typen ... 61
4.6 ... Variablen ... 62
4.7 ... Initialisierung ... 62
4.8 ... Ausgabe auf der Konsole ... 63
4.9 ... Anweisungen ... 63
4.10 ... Ohne Eile erklärt ... 65
4.11 ... Operatoren ... 91
4.12 ... Eingebaute Datentypen ... 105
5. Guter Code, 1. Dan: Lesbar programmieren ... 143
5.1 ... Kommentare ... 144
5.2 ... Dokumentation ... 144
5.3 ... Einrückungen und Zeilenlänge ... 145
5.4 ... Zeilen pro Funktion und Datei ... 146
5.5 ... Klammern und Leerzeichen ... 147
5.6 ... Namen ... 148
6. Höhere Datentypen ... 151
6.1 ... Der Zeichenkettentyp »string« ... 152
6.2 ... Streams ... 158
6.3 ... Behälter und Zeiger ... 164
6.4 ... Die einfachen Sequenzcontainer ... 166
6.5 ... Algorithmen ... 171
6.6 ... Zeiger und C-Arrays ... 172
7. Funktionen ... 173
7.1 ... Deklaration und Definition einer Funktion ... 174
7.2 ... Funktionstyp ... 175
7.3 ... Funktionen verwenden ... 175
7.4 ... Eine Funktion definieren ... 177
7.5 ... Mehr zu Parametern ... 178
7.6 ... Funktionskörper ... 182
7.7 ... Parameter umwandeln ... 184
7.8 ... Funktionen überladen ... 186
7.9 ... Default-Parameter ... 188
7.10 ... Beliebig viele Argumente ... 190
7.11 ... Alternative Schreibweise zur Funktionsdeklaration ... 190
7.12 ... Spezialitäten ... 191
8. Anweisungen im Detail ... 195
8.1 ... Der Anweisungsblock ... 198
8.2 ... Die leere Anweisung ... 200
8.3 ... Deklarationsanweisung ... 201
8.4 ... Die Ausdrucksanweisung ... 203
8.5 ... Die »if«-Anweisung ... 204
8.6 ... Die »while«-Schleife ... 208
8.7 ... Die »do-while«-Schleife ... 210
8.8 ... Die »for«-Schleife ... 211
8.9 ... Die bereichsbasierte »for«-Schleife ... 213
8.10 ... Die »switch«-Verzweigung ... 215
8.11 ... Die »break«-Anweisung ... 219
8.12 ... Die »continue«-Anweisung ... 220
8.13 ... Die »return«-Anweisung ... 221
8.14 ... Die »goto«-Anweisung ... 222
8.15 ... Der »try-catch«-Block und »throw« ... 224
8.16 ... Zusammenfassung ... 225
9. Ausdrücke im Detail ... 227
9.1 ... Berechnungen und Seiteneffekte ... 228
9.2 ... Arten von Ausdrücken ... 229
9.3 ... Literale ... 230
9.4 ... Bezeichner ... 231
9.5 ... Klammern ... 231
9.6 ... Funktionsaufruf und Indexzugriff ... 232
9.7 ... Zuweisung ... 232
9.8 ... Typumwandlung ... 234
10. Fehlerbehandlung ... 237
10.1 ... Fehlerbehandlung mit Fehlercodes ... 239
10.2 ... Was ist eine Ausnahme? ... 242
10.3 ... Kleinere Fehlerbehandlungen ... 245
10.4 ... Weiterwerfen -- »rethrow« ... 245
10.5 ... Die Reihenfolge im »catch« ... 246
10.6 ... Typen für Exceptions ... 248
10.7 ... Wenn eine Exception aus »main« herausfällt ... 249
11. Guter Code, 2. Dan: Modularisierung ... 251
11.1 ... Programm, Bibliothek, Objektdatei ... 251
11.2 ... Bausteine ... 252
11.3 ... Trennen der Funktionalitäten ... 253
11.4 ... Ein modulares Beispielprojekt ... 255
11.5 ... Spezialthema: Unity-Builds ... 265
TEIL II Objektorientierte Programmierung und mehr ... 267
12. Von der Struktur zur Klasse ... 269
12.1 ... Initialisierung ... 271
12.2 ... Rückgabe eigener Typen ... 272
12.3 ... Methoden statt Funktionen ... 273
12.4 ... Das bessere »drucke« ... 276
12.5 ... Eine Ausgabe wie jede andere ... 278
12.6 ... Methoden inline definieren ... 279
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12.8 ... Initialisierung per Konstruktor ... 281
12.9 ... Struktur oder Klasse? ... 288
12.10 ... Zwischenergebnis ... 292
12.11 ... Verwendung eigener Datentypen ... 293
12.12 ... Typinferenz mit »auto« ... 308
12.13 ... Eigene Klassen in Standardcontainern ... 311
13. Namensräume und Qualifizierer ... 315
13.1 ... Der Namensraum »std« ... 315
13.2 ... Anonymer Namensraum ... 319
13.3 ... »static« macht lokal ... 321
13.4 ... »static« teilt gern ... 322
13.5 ... »static« macht dauerhaft ... 325
13.6 ... Zusammenfassung ... 328
13.7 ... »const« ... 329
13.8 ... Flüchtig mit »volatile« ... 344
14. Guter Code, 3. Dan: Testen ... 347
14.1 ... Arten des Tests ... 347
14.2 ... Frameworks ... 355
14.3 ... Boost.Test ... 359
14.4 ... Hilfsmakros für Assertions ... 363
14.5 ... Ein Beispielprojekt mit Unittests ... 366
15. Vererbung ... 379
15.1 ... Beziehungen ... 380
15.2 ... Vererbung in C++ ... 383
15.3 ... Hat-ein versus ist-ein ... 384
15.4 ... Gemeinsamkeiten finden ... 384
15.5 ... Abgeleitete Typen erweitern ... 387
15.6 ... Methoden überschreiben ... 388
15.7 ... Wie Methoden funktionieren ... 389
15.8 ... Virtuelle Methoden ... 390
15.9 ... Konstruktoren in Klassenhierarchien ... 392
15.10 ... Typumwandlung in Klassenhierarchien ... 394
15.11 ... Wann virtuell? ... 396
15.12 ... Andere Designs zur Erweiterbarkeit ... 397
16. Der Lebenszyklus von Klassen ... 399
16.1 ... Erzeugung und Zerstörung ... 400
16.2 ... Temporary: kurzlebige Werte ... 402
16.3 ... Der Destruktor zum Konstruktor ... 404
16.4 ... Yoda-Bedingung ... 408
16.5 ... Konstruktion, Destruktion und Exceptions ... 410
16.6 ... Kopieren ... 411
16.7 ... Zuweisungsoperator ... 414
16.8 ... Streichen von Methoden ... 417
16.9 ... Verschiebeoperationen ... 419
16.10 ... Operatoren ... 424
16.11 ... Eigene Operatoren in einem Datentyp ... 427
16.12 ... Besondere Klassenformen ... 432
17. Guter Code, 4. Dan: Sicherheit, Qualität und Nachhaltigkeit ... 437
17.1 ... Die Nullerregel ... 437
17.2 ... RAII -- Resource Acquisition Is Initialization ... 443
18. Spezielles für Klassen ... 453
18.1 ... Dürfen alles sehen -- »friend«-Klassen ... 453
18.2 ... Non-public-Vererbung ... 457
18.3 ... Signaturklassen als Interfaces ... 463
18.4 ... Multiple Vererbung ... 467
18.5 ... Rautenförmige multiple Vererbung -- »virtual« für Klassenhierarchien ... 476
18.6 ... Literale Datentypen -- »constexpr« für Konstruktoren ... 480
19. Guter Code, 5. Dan: Klassisches objektorientiertes Design ... 483
19.1 ... Objekte in C++ ... 485
19.2 ... Objektorientiert designen ... 486
TEIL III Fortgeschrittene Themen ... 505
20. Zeiger ... 507
20.1 ... Adressen ... 508
20.2 ... Zeiger ... 509
20.3 ... Gefahren von Aliasing ... 511
20.4 ... Heapspeicher und Stapelspeicher ... 513
20.5 ... Smarte Pointer ... 516
20.6 ... Rohe Zeiger ... 526
20.7 ... C-Arrays ... 530
20.8 ... Iteratoren ... 536
20.9 ... Zeiger als Iteratoren ... 538
20.10 ... Zeiger im Container ... 538
20.11 ... Die Ausnahme: wann das Wegräumen nicht nötig ist ... 539
21. Makros ... 541
21.1 ... Der Präprozessor ... 542
21.2 ... Vorsicht vor fehlenden Klammern ... 546
21.3 ... Vorsicht vor Mehrfachausführung ... 547
21.4 ... Typvariabilität von Makros ... 548
21.5 ... Zusammenfassung ... 551
22. Schnittstelle zu C ... 553
22.1 ... Mit Bibliotheken arbeiten ... 554
22.2 ... C-Header ... 555
22.3 ... C-Ressourcen ... 558
22.4 ... »void«-Pointer ... 559
22.5 ... Daten lesen ... 559
22.6 ... Das Hauptprogramm ... 561
22.7 ... Zusammenfassung ... 561
23. Templates ... 563
23.1 ... Funktionstemplates ... 564
23.2 ... Funktionstemplates in der Standardbibliothek ... 574
23.3 ... Eine Klasse als Funktion ... 578
23.4 ... Templateklassen ... 593
23.5 ... Templates mit variabler Argumentanzahl ... 607
23.6 ... Eigene Literale ... 611
TEIL IV Die Standardbibliothek ... 621
24. Container ... 623
24.1 ... Grundlagen ... 624
24.2 ... Iteratoren-Grundlagen ... 631
24.3 ... Allokatoren: Speicherfragen ... 635
24.4 ... Containergemeinsamkeiten ... 638
24.5 ... Ein Überblick über die Standardcontainerklassen ... 639
24.6 ... Die sequenziellen Containerklassen ... 643
24.7 ... Assoziativ und geordnet ... 680
24.8 ... Nur assoziativ und nicht garantiert ... 712
24.9 ... Containeradapter ... 742
24.10 ... Sonderfälle: »string«, »basic_string« und »vector« ... 743
24.11 ... Sonderfälle: »vector«, »array« und »bitset« ... 744
24.12 ... Sonderfall: Value-Array mit »valarray<>« ... 747
25. Containerunterstützung ... 757
25.1 ... Algorithmen ... 757
25.2 ... Iteratoren ... 758
25.3 ... Iteratoradapter ... 759
25.4 ... Algorithmen der Standardbibliothek ... 760
25.5 ... Parallelle Ausführung ... 762
25.6 ... Liste der Algorithmusfunktionen ... 765
25.7 ... Berechnungen auf Containern mit »« ... 780
25.8 ... Kopie statt Zuweisung -- Werte in uninitialisierten Speicherbereichen ... 785
25.9 ... Eigene Algorithmen ... 787
26. Guter Code, 6. Dan: Für jede Aufgabe der richtige Container ... 791
26.1 ... Alle Container nach Aspekten sortiert ... 791
26.2 ... Rezepte für Container ... 796
26.3 ... Iteratoren sind mehr als nur Zeiger ... 802
26.4 ... Algorithmen je nach Container unterschiedlich implementieren ... 804
27. Streams und Dateien ... 807
27.1 ... Ein- und Ausgabekonzept ... 807
27.2 ... Globale, vordefinierte Standardstreams ... 808
27.3 ... Methoden für die Aus- und Eingabe von Streams ... 810
27.4 ... Fehlerbehandlung und Zustand von Streams ... 814
27.5 ... Streams manipulieren und formatieren ... 818
27.6 ... Streams für die Dateiein- und Dateiausgabe ... 829
27.7 ... Streams für Strings ... 843
27.8 ... Streampuffer ... 848
27.9 ... »filesystem« ... 851
28. Standardbibliothek -- Extras ... 855
28.1 ... »pair« und »tuple« ... 855
28.2 ... Reguläre Ausdrücke ... 863
28.3 ... Zufall ... 872
28.4 ... Mathematisches ... 881
28.5 ... Systemfehlerbehandlung mit »system_error« ... 897
28.6 ... Laufzeittypinformationen -- »« und »« ... 906
28.7 ... Hilfsklassen rund um Funktoren -- »« ... 910
28.8 ... »optional« für einen oder keinen Wert ... 917
28.9 ... »variant« für einen von mehreren Typen ... 918
28.10 ... »any« hält jeden Typ ... 920
28.11 ... Spezielle mathematische Funktionen ... 921
28.12 ... Schnelle Umwandlung mit »charconv« ... 921
29. Threads -- Programmieren mit Mehrläufigkeit ... 925
29.1 ... C++-Threading-Grundlagen ... 926
29.2 ... Gemeinsame Daten ... 942
29.3 ... Andere Möglichkeiten zur Synchronisation ... 955
29.4 ... Im eigenen Speicher mit »thread_local« ... 959
29.5 ... Mit »condition_variable« auf Ereignisse warten ... 960
29.6 ... Einmal warten mit »future« ... 965
29.7 ... Atomics ... 976
29.8 ... Zusammenfassung ... 981
TEIL V Über den Standard hinaus ... 985
30. Guter Code, 7. Dan: Richtlinien ... 987
30.1 ... Guideline Support Library ... 988
30.2 ... C++ Core Guidelines ... 989
31. GUI-Programmierung mit Qt ... 1003
31.1 ... Ein erstes Miniprogramm ... 1007
31.2 ... Objektbäume und Besitz ... 1018
31.3 ... Signale und Slots ... 1019
31.4 ... Klassenhierarchie von Qt ... 1039
31.5 ... Eigene Widgets mit dem Qt Designer erstellen ... 1042
31.6 ... Widgets anordnen ... 1048
31.7 ... Dialoge erstellen mit »QDialog« ... 1052
31.8 ... Vorgefertigte Dialoge von Qt ... 1059
31.9 ... Eigenen Dialog mit dem Qt Designer erstellen ... 1067
31.10 ... Grafische Bedienelemente von Qt (Qt-Widgets) ... 1083
31.11 ... Anwendungen in einem Hauptfenster ... 1089
31.12 ... Zusammenfassung ... 1100
Cheat Sheet ... 1104
Index ... 1107
Vorwort ... 23
Vorwort zur 1. Auflage ... 25
TEIL I Grundlagen ... 27
1. Das C++-Handbuch ... 29
1.1 ... Neu und modern ... 30
1.2 ... »Dan«-Kapitel ... 30
1.3 ... Darstellung in diesem Buch ... 31
1.4 ... Verwendete Formatierungen ... 31
1.5 ... Sorry for my Denglish ... 32
2. Programmieren in C++ ... 35
2.1 ... Übersetzen ... 36
2.2 ... Übersetzungsphasen ... 36
2.3 ... Aktuelle Compiler ... 38
2.4 ... Entwicklungsumgebungen ... 40
2.5 ... Die Kommandozeile unter Ubuntu ... 42
2.6 ... Die IDE »Microsoft Visual Studio Community« unter Windows ... 45
2.7 ... Das Beispielprogramm beschleunigen ... 48
3. C++ für Umsteiger ... 49
4. Die Grundbausteine von C++ ... 57
4.1 ... Kommentare ... 60
4.2 ... Die »include«-Direktive ... 60
4.3 ... Die Standardbibliothek ... 60
4.4 ... Die Funktion »main()« ... 61
4.5 ... Typen ... 61
4.6 ... Variablen ... 62
4.7 ... Initialisierung ... 62
4.8 ... Ausgabe auf der Konsole ... 63
4.9 ... Anweisungen ... 63
4.10 ... Ohne Eile erklärt ... 65
4.11 ... Operatoren ... 91
4.12 ... Eingebaute Datentypen ... 105
5. Guter Code, 1. Dan: Lesbar programmieren ... 143
5.1 ... Kommentare ... 144
5.2 ... Dokumentation ... 144
5.3 ... Einrückungen und Zeilenlänge ... 145
5.4 ... Zeilen pro Funktion und Datei ... 146
5.5 ... Klammern und Leerzeichen ... 147
5.6 ... Namen ... 148
6. Höhere Datentypen ... 151
6.1 ... Der Zeichenkettentyp »string« ... 152
6.2 ... Streams ... 158
6.3 ... Behälter und Zeiger ... 164
6.4 ... Die einfachen Sequenzcontainer ... 166
6.5 ... Algorithmen ... 171
6.6 ... Zeiger und C-Arrays ... 172
7. Funktionen ... 173
7.1 ... Deklaration und Definition einer Funktion ... 174
7.2 ... Funktionstyp ... 175
7.3 ... Funktionen verwenden ... 175
7.4 ... Eine Funktion definieren ... 177
7.5 ... Mehr zu Parametern ... 178
7.6 ... Funktionskörper ... 182
7.7 ... Parameter umwandeln ... 184
7.8 ... Funktionen überladen ... 186
7.9 ... Default-Parameter ... 188
7.10 ... Beliebig viele Argumente ... 190
7.11 ... Alternative Schreibweise zur Funktionsdeklaration ... 190
7.12 ... Spezialitäten ... 191
8. Anweisungen im Detail ... 195
8.1 ... Der Anweisungsblock ... 198
8.2 ... Die leere Anweisung ... 200
8.3 ... Deklarationsanweisung ... 201
8.4 ... Die Ausdrucksanweisung ... 203
8.5 ... Die »if«-Anweisung ... 204
8.6 ... Die »while«-Schleife ... 208
8.7 ... Die »do-while«-Schleife ... 210
8.8 ... Die »for«-Schleife ... 211
8.9 ... Die bereichsbasierte »for«-Schleife ... 213
8.10 ... Die »switch«-Verzweigung ... 215
8.11 ... Die »break«-Anweisung ... 219
8.12 ... Die »continue«-Anweisung ... 220
8.13 ... Die »return«-Anweisung ... 221
8.14 ... Die »goto«-Anweisung ... 222
8.15 ... Der »try-catch«-Block und »throw« ... 224
8.16 ... Zusammenfassung ... 225
9. Ausdrücke im Detail ... 227
9.1 ... Berechnungen und Seiteneffekte ... 228
9.2 ... Arten von Ausdrücken ... 229
9.3 ... Literale ... 230
9.4 ... Bezeichner ... 231
9.5 ... Klammern ... 231
9.6 ... Funktionsaufruf und Indexzugriff ... 232
9.7 ... Zuweisung ... 232
9.8 ... Typumwandlung ... 234
10. Fehlerbehandlung ... 237
10.1 ... Fehlerbehandlung mit Fehlercodes ... 239
10.2 ... Was ist eine Ausnahme? ... 242
10.3 ... Kleinere Fehlerbehandlungen ... 245
10.4 ... Weiterwerfen -- »rethrow« ... 245
10.5 ... Die Reihenfolge im »catch« ... 246
10.6 ... Typen für Exceptions ... 248
10.7 ... Wenn eine Exception aus »main« herausfällt ... 249
11. Guter Code, 2. Dan: Modularisierung ... 251
11.1 ... Programm, Bibliothek, Objektdatei ... 251
11.2 ... Bausteine ... 252
11.3 ... Trennen der Funktionalitäten ... 253
11.4 ... Ein modulares Beispielprojekt ... 255
11.5 ... Spezialthema: Unity-Builds ... 265
TEIL II Objektorientierte Programmierung und mehr ... 267
12. Von der Struktur zur Klasse ... 269
12.1 ... Initialisierung ... 271
12.2 ... Rückgabe eigener Typen ... 272
12.3 ... Methoden statt Funktionen ... 273
12.4 ... Das bessere »drucke« ... 276
12.5 ... Eine Ausgabe wie jede andere ... 278
12.6 ... Methoden inline definieren ... 279
12.7 ... Implementierung und Definition trennen ... 280
12.8 ... Initialisierung per Konstruktor ... 281
12.9 ... Struktur oder Klasse? ... 288
12.10 ... Zwischenergebnis ... 292
12.11 ... Verwendung eigener Datentypen ... 293
12.12 ... Typinferenz mit »auto« ... 308
12.13 ... Eigene Klassen in Standardcontainern ... 311
13. Namensräume und Qualifizierer ... 315
13.1 ... Der Namensraum »std« ... 315
13.2 ... Anonymer Namensraum ... 319
13.3 ... »static« macht lokal ... 321
13.4 ... »static« teilt gern ... 322
13.5 ... »static« macht dauerhaft ... 325
13.6 ... Zusammenfassung ... 328
13.7 ... »const« ... 329
13.8 ... Flüchtig mit »volatile« ... 344
14. Guter Code, 3. Dan: Testen ... 347
14.1 ... Arten des Tests ... 347
14.2 ... Frameworks ... 355
14.3 ... Boost.Test ... 359
14.4 ... Hilfsmakros für Assertions ... 363
14.5 ... Ein Beispielprojekt mit Unittests ... 366
15. Vererbung ... 379
15.1 ... Beziehungen ... 380
15.2 ... Vererbung in C++ ... 383
15.3 ... Hat-ein versus ist-ein ... 384
15.4 ... Gemeinsamkeiten finden ... 384
15.5 ... Abgeleitete Typen erweitern ... 387
15.6 ... Methoden überschreiben ... 388
15.7 ... Wie Methoden funktionieren ... 389
15.8 ... Virtuelle Methoden ... 390
15.9 ... Konstruktoren in Klassenhierarchien ... 392
15.10 ... Typumwandlung in Klassenhierarchien ... 394
15.11 ... Wann virtuell? ... 396
15.12 ... Andere Designs zur Erweiterbarkeit ... 397
16. Der Lebenszyklus von Klassen ... 399
16.1 ... Erzeugung und Zerstörung ... 400
16.2 ... Temporary: kurzlebige Werte ... 402
16.3 ... Der Destruktor zum Konstruktor ... 404
16.4 ... Yoda-Bedingung ... 408
16.5 ... Konstruktion, Destruktion und Exceptions ... 410
16.6 ... Kopieren ... 411
16.7 ... Zuweisungsoperator ... 414
16.8 ... Streichen von Methoden ... 417
16.9 ... Verschiebeoperationen ... 419
16.10 ... Operatoren ... 424
16.11 ... Eigene Operatoren in einem Datentyp ... 427
16.12 ... Besondere Klassenformen ... 432
17. Guter Code, 4. Dan: Sicherheit, Qualität und Nachhaltigkeit ... 437
17.1 ... Die Nullerregel ... 437
17.2 ... RAII -- Resource Acquisition Is Initialization ... 443
18. Spezielles für Klassen ... 453
18.1 ... Dürfen alles sehen -- »friend«-Klassen ... 453
18.2 ... Non-public-Vererbung ... 457
18.3 ... Signaturklassen als Interfaces ... 463
18.4 ... Multiple Vererbung ... 467
18.5 ... Rautenförmige multiple Vererbung -- »virtual« für Klassenhierarchien ... 476
18.6 ... Literale Datentypen -- »constexpr« für Konstruktoren ... 480
19. Guter Code, 5. Dan: Klassisches objektorientiertes Design ... 483
19.1 ... Objekte in C++ ... 485
19.2 ... Objektorientiert designen ... 486
TEIL III Fortgeschrittene Themen ... 505
20. Zeiger ... 507
20.1 ... Adressen ... 508
20.2 ... Zeiger ... 509
20.3 ... Gefahren von Aliasing ... 511
20.4 ... Heapspeicher und Stapelspeicher ... 513
20.5 ... Smarte Pointer ... 516
20.6 ... Rohe Zeiger ... 526
20.7 ... C-Arrays ... 530
20.8 ... Iteratoren ... 536
20.9 ... Zeiger als Iteratoren ... 538
20.10 ... Zeiger im Container ... 538
20.11 ... Die Ausnahme: wann das Wegräumen nicht nötig ist ... 539
21. Makros ... 541
21.1 ... Der Präprozessor ... 542
21.2 ... Vorsicht vor fehlenden Klammern ... 546
21.3 ... Vorsicht vor Mehrfachausführung ... 547
21.4 ... Typvariabilität von Makros ... 548
21.5 ... Zusammenfassung ... 551
22. Schnittstelle zu C ... 553
22.1 ... Mit Bibliotheken arbeiten ... 554
22.2 ... C-Header ... 555
22.3 ... C-Ressourcen ... 558
22.4 ... »void«-Pointer ... 559
22.5 ... Daten lesen ... 559
22.6 ... Das Hauptprogramm ... 561
22.7 ... Zusammenfassung ... 561
23. Templates ... 563
23.1 ... Funktionstemplates ... 564
23.2 ... Funktionstemplates in der Standardbibliothek ... 574
23.3 ... Eine Klasse als Funktion ... 578
23.4 ... Templateklassen ... 593
23.5 ... Templates mit variabler Argumentanzahl ... 607
23.6 ... Eigene Literale ... 611
TEIL IV Die Standardbibliothek ... 621
24. Container ... 623
24.1 ... Grundlagen ... 624
24.2 ... Iteratoren-Grundlagen ... 631
24.3 ... Allokatoren: Speicherfragen ... 635
24.4 ... Containergemeinsamkeiten ... 638
24.5 ... Ein Überblick über die Standardcontainerklassen ... 639
24.6 ... Die sequenziellen Containerklassen ... 643
24.7 ... Assoziativ und geordnet ... 680
24.8 ... Nur assoziativ und nicht garantiert ... 712
24.9 ... Containeradapter ... 742
24.10 ... Sonderfälle: »string«, »basic_string« und »vector« ... 743
24.11 ... Sonderfälle: »vector«, »array« und »bitset« ... 744
24.12 ... Sonderfall: Value-Array mit »valarray<>« ... 747
25. Containerunterstützung ... 757
25.1 ... Algorithmen ... 757
25.2 ... Iteratoren ... 758
25.3 ... Iteratoradapter ... 759
25.4 ... Algorithmen der Standardbibliothek ... 760
25.5 ... Parallelle Ausführung ... 762
25.6 ... Liste der Algorithmusfunktionen ... 765
25.7 ... Berechnungen auf Containern mit »« ... 780
25.8 ... Kopie statt Zuweisung -- Werte in uninitialisierten Speicherbereichen ... 785
25.9 ... Eigene Algorithmen ... 787
26. Guter Code, 6. Dan: Für jede Aufgabe der richtige Container ... 791
26.1 ... Alle Container nach Aspekten sortiert ... 791
26.2 ... Rezepte für Container ... 796
26.3 ... Iteratoren sind mehr als nur Zeiger ... 802
26.4 ... Algorithmen je nach Container unterschiedlich implementieren ... 804
27. Streams und Dateien ... 807
27.1 ... Ein- und Ausgabekonzept ... 807
27.2 ... Globale, vordefinierte Standardstreams ... 808
27.3 ... Methoden für die Aus- und Eingabe von Streams ... 810
27.4 ... Fehlerbehandlung und Zustand von Streams ... 814
27.5 ... Streams manipulieren und formatieren ... 818
27.6 ... Streams für die Dateiein- und Dateiausgabe ... 829
27.7 ... Streams für Strings ... 843
27.8 ... Streampuffer ... 848
27.9 ... »filesystem« ... 851
28. Standardbibliothek -- Extras ... 855
28.1 ... »pair« und »tuple« ... 855
28.2 ... Reguläre Ausdrücke ... 863
28.3 ... Zufall ... 872
28.4 ... Mathematisches ... 881
28.5 ... Systemfehlerbehandlung mit »system_error« ... 897
28.6 ... Laufzeittypinformationen -- »« und »« ... 906
28.7 ... Hilfsklassen rund um Funktoren -- »« ... 910
28.8 ... »optional« für einen oder keinen Wert ... 917
28.9 ... »variant« für einen von mehreren Typen ... 918
28.10 ... »any« hält jeden Typ ... 920
28.11 ... Spezielle mathematische Funktionen ... 921
28.12 ... Schnelle Umwandlung mit »charconv« ... 921
29. Threads -- Programmieren mit Mehrläufigkeit ... 925
29.1 ... C++-Threading-Grundlagen ... 926
29.2 ... Gemeinsame Daten ... 942
29.3 ... Andere Möglichkeiten zur Synchronisation ... 955
29.4 ... Im eigenen Speicher mit »thread_local« ... 959
29.5 ... Mit »condition_variable« auf Ereignisse warten ... 960
29.6 ... Einmal warten mit »future« ... 965
29.7 ... Atomics ... 976
29.8 ... Zusammenfassung ... 981
TEIL V Über den Standard hinaus ... 985
30. Guter Code, 7. Dan: Richtlinien ... 987
30.1 ... Guideline Support Library ... 988
30.2 ... C++ Core Guidelines ... 989
31. GUI-Programmierung mit Qt ... 1003
31.1 ... Ein erstes Miniprogramm ... 1007
31.2 ... Objektbäume und Besitz ... 1018
31.3 ... Signale und Slots ... 1019
31.4 ... Klassenhierarchie von Qt ... 1039
31.5 ... Eigene Widgets mit dem Qt Designer erstellen ... 1042
31.6 ... Widgets anordnen ... 1048
31.7 ... Dialoge erstellen mit »QDialog« ... 1052
31.8 ... Vorgefertigte Dialoge von Qt ... 1059
31.9 ... Eigenen Dialog mit dem Qt Designer erstellen ... 1067
31.10 ... Grafische Bedienelemente von Qt (Qt-Widgets) ... 1083
31.11 ... Anwendungen in einem Hauptfenster ... 1089
31.12 ... Zusammenfassung ... 1100
Cheat Sheet ... 1104
Index ... 1107
Vorwort zur 1. Auflage ... 25
TEIL I Grundlagen ... 27
1. Das C++-Handbuch ... 29
1.1 ... Neu und modern ... 30
1.2 ... »Dan«-Kapitel ... 30
1.3 ... Darstellung in diesem Buch ... 31
1.4 ... Verwendete Formatierungen ... 31
1.5 ... Sorry for my Denglish ... 32
2. Programmieren in C++ ... 35
2.1 ... Übersetzen ... 36
2.2 ... Übersetzungsphasen ... 36
2.3 ... Aktuelle Compiler ... 38
2.4 ... Entwicklungsumgebungen ... 40
2.5 ... Die Kommandozeile unter Ubuntu ... 42
2.6 ... Die IDE »Microsoft Visual Studio Community« unter Windows ... 45
2.7 ... Das Beispielprogramm beschleunigen ... 48
3. C++ für Umsteiger ... 49
4. Die Grundbausteine von C++ ... 57
4.1 ... Kommentare ... 60
4.2 ... Die »include«-Direktive ... 60
4.3 ... Die Standardbibliothek ... 60
4.4 ... Die Funktion »main()« ... 61
4.5 ... Typen ... 61
4.6 ... Variablen ... 62
4.7 ... Initialisierung ... 62
4.8 ... Ausgabe auf der Konsole ... 63
4.9 ... Anweisungen ... 63
4.10 ... Ohne Eile erklärt ... 65
4.11 ... Operatoren ... 91
4.12 ... Eingebaute Datentypen ... 105
5. Guter Code, 1. Dan: Lesbar programmieren ... 143
5.1 ... Kommentare ... 144
5.2 ... Dokumentation ... 144
5.3 ... Einrückungen und Zeilenlänge ... 145
5.4 ... Zeilen pro Funktion und Datei ... 146
5.5 ... Klammern und Leerzeichen ... 147
5.6 ... Namen ... 148
6. Höhere Datentypen ... 151
6.1 ... Der Zeichenkettentyp »string« ... 152
6.2 ... Streams ... 158
6.3 ... Behälter und Zeiger ... 164
6.4 ... Die einfachen Sequenzcontainer ... 166
6.5 ... Algorithmen ... 171
6.6 ... Zeiger und C-Arrays ... 172
7. Funktionen ... 173
7.1 ... Deklaration und Definition einer Funktion ... 174
7.2 ... Funktionstyp ... 175
7.3 ... Funktionen verwenden ... 175
7.4 ... Eine Funktion definieren ... 177
7.5 ... Mehr zu Parametern ... 178
7.6 ... Funktionskörper ... 182
7.7 ... Parameter umwandeln ... 184
7.8 ... Funktionen überladen ... 186
7.9 ... Default-Parameter ... 188
7.10 ... Beliebig viele Argumente ... 190
7.11 ... Alternative Schreibweise zur Funktionsdeklaration ... 190
7.12 ... Spezialitäten ... 191
8. Anweisungen im Detail ... 195
8.1 ... Der Anweisungsblock ... 198
8.2 ... Die leere Anweisung ... 200
8.3 ... Deklarationsanweisung ... 201
8.4 ... Die Ausdrucksanweisung ... 203
8.5 ... Die »if«-Anweisung ... 204
8.6 ... Die »while«-Schleife ... 208
8.7 ... Die »do-while«-Schleife ... 210
8.8 ... Die »for«-Schleife ... 211
8.9 ... Die bereichsbasierte »for«-Schleife ... 213
8.10 ... Die »switch«-Verzweigung ... 215
8.11 ... Die »break«-Anweisung ... 219
8.12 ... Die »continue«-Anweisung ... 220
8.13 ... Die »return«-Anweisung ... 221
8.14 ... Die »goto«-Anweisung ... 222
8.15 ... Der »try-catch«-Block und »throw« ... 224
8.16 ... Zusammenfassung ... 225
9. Ausdrücke im Detail ... 227
9.1 ... Berechnungen und Seiteneffekte ... 228
9.2 ... Arten von Ausdrücken ... 229
9.3 ... Literale ... 230
9.4 ... Bezeichner ... 231
9.5 ... Klammern ... 231
9.6 ... Funktionsaufruf und Indexzugriff ... 232
9.7 ... Zuweisung ... 232
9.8 ... Typumwandlung ... 234
10. Fehlerbehandlung ... 237
10.1 ... Fehlerbehandlung mit Fehlercodes ... 239
10.2 ... Was ist eine Ausnahme? ... 242
10.3 ... Kleinere Fehlerbehandlungen ... 245
10.4 ... Weiterwerfen -- »rethrow« ... 245
10.5 ... Die Reihenfolge im »catch« ... 246
10.6 ... Typen für Exceptions ... 248
10.7 ... Wenn eine Exception aus »main« herausfällt ... 249
11. Guter Code, 2. Dan: Modularisierung ... 251
11.1 ... Programm, Bibliothek, Objektdatei ... 251
11.2 ... Bausteine ... 252
11.3 ... Trennen der Funktionalitäten ... 253
11.4 ... Ein modulares Beispielprojekt ... 255
11.5 ... Spezialthema: Unity-Builds ... 265
TEIL II Objektorientierte Programmierung und mehr ... 267
12. Von der Struktur zur Klasse ... 269
12.1 ... Initialisierung ... 271
12.2 ... Rückgabe eigener Typen ... 272
12.3 ... Methoden statt Funktionen ... 273
12.4 ... Das bessere »drucke« ... 276
12.5 ... Eine Ausgabe wie jede andere ... 278
12.6 ... Methoden inline definieren ... 279
12.7 ... Implementierung und Definition trennen ... 280
12.8 ... Initialisierung per Konstruktor ... 281
12.9 ... Struktur oder Klasse? ... 288
12.10 ... Zwischenergebnis ... 292
12.11 ... Verwendung eigener Datentypen ... 293
12.12 ... Typinferenz mit »auto« ... 308
12.13 ... Eigene Klassen in Standardcontainern ... 311
13. Namensräume und Qualifizierer ... 315
13.1 ... Der Namensraum »std« ... 315
13.2 ... Anonymer Namensraum ... 319
13.3 ... »static« macht lokal ... 321
13.4 ... »static« teilt gern ... 322
13.5 ... »static« macht dauerhaft ... 325
13.6 ... Zusammenfassung ... 328
13.7 ... »const« ... 329
13.8 ... Flüchtig mit »volatile« ... 344
14. Guter Code, 3. Dan: Testen ... 347
14.1 ... Arten des Tests ... 347
14.2 ... Frameworks ... 355
14.3 ... Boost.Test ... 359
14.4 ... Hilfsmakros für Assertions ... 363
14.5 ... Ein Beispielprojekt mit Unittests ... 366
15. Vererbung ... 379
15.1 ... Beziehungen ... 380
15.2 ... Vererbung in C++ ... 383
15.3 ... Hat-ein versus ist-ein ... 384
15.4 ... Gemeinsamkeiten finden ... 384
15.5 ... Abgeleitete Typen erweitern ... 387
15.6 ... Methoden überschreiben ... 388
15.7 ... Wie Methoden funktionieren ... 389
15.8 ... Virtuelle Methoden ... 390
15.9 ... Konstruktoren in Klassenhierarchien ... 392
15.10 ... Typumwandlung in Klassenhierarchien ... 394
15.11 ... Wann virtuell? ... 396
15.12 ... Andere Designs zur Erweiterbarkeit ... 397
16. Der Lebenszyklus von Klassen ... 399
16.1 ... Erzeugung und Zerstörung ... 400
16.2 ... Temporary: kurzlebige Werte ... 402
16.3 ... Der Destruktor zum Konstruktor ... 404
16.4 ... Yoda-Bedingung ... 408
16.5 ... Konstruktion, Destruktion und Exceptions ... 410
16.6 ... Kopieren ... 411
16.7 ... Zuweisungsoperator ... 414
16.8 ... Streichen von Methoden ... 417
16.9 ... Verschiebeoperationen ... 419
16.10 ... Operatoren ... 424
16.11 ... Eigene Operatoren in einem Datentyp ... 427
16.12 ... Besondere Klassenformen ... 432
17. Guter Code, 4. Dan: Sicherheit, Qualität und Nachhaltigkeit ... 437
17.1 ... Die Nullerregel ... 437
17.2 ... RAII -- Resource Acquisition Is Initialization ... 443
18. Spezielles für Klassen ... 453
18.1 ... Dürfen alles sehen -- »friend«-Klassen ... 453
18.2 ... Non-public-Vererbung ... 457
18.3 ... Signaturklassen als Interfaces ... 463
18.4 ... Multiple Vererbung ... 467
18.5 ... Rautenförmige multiple Vererbung -- »virtual« für Klassenhierarchien ... 476
18.6 ... Literale Datentypen -- »constexpr« für Konstruktoren ... 480
19. Guter Code, 5. Dan: Klassisches objektorientiertes Design ... 483
19.1 ... Objekte in C++ ... 485
19.2 ... Objektorientiert designen ... 486
TEIL III Fortgeschrittene Themen ... 505
20. Zeiger ... 507
20.1 ... Adressen ... 508
20.2 ... Zeiger ... 509
20.3 ... Gefahren von Aliasing ... 511
20.4 ... Heapspeicher und Stapelspeicher ... 513
20.5 ... Smarte Pointer ... 516
20.6 ... Rohe Zeiger ... 526
20.7 ... C-Arrays ... 530
20.8 ... Iteratoren ... 536
20.9 ... Zeiger als Iteratoren ... 538
20.10 ... Zeiger im Container ... 538
20.11 ... Die Ausnahme: wann das Wegräumen nicht nötig ist ... 539
21. Makros ... 541
21.1 ... Der Präprozessor ... 542
21.2 ... Vorsicht vor fehlenden Klammern ... 546
21.3 ... Vorsicht vor Mehrfachausführung ... 547
21.4 ... Typvariabilität von Makros ... 548
21.5 ... Zusammenfassung ... 551
22. Schnittstelle zu C ... 553
22.1 ... Mit Bibliotheken arbeiten ... 554
22.2 ... C-Header ... 555
22.3 ... C-Ressourcen ... 558
22.4 ... »void«-Pointer ... 559
22.5 ... Daten lesen ... 559
22.6 ... Das Hauptprogramm ... 561
22.7 ... Zusammenfassung ... 561
23. Templates ... 563
23.1 ... Funktionstemplates ... 564
23.2 ... Funktionstemplates in der Standardbibliothek ... 574
23.3 ... Eine Klasse als Funktion ... 578
23.4 ... Templateklassen ... 593
23.5 ... Templates mit variabler Argumentanzahl ... 607
23.6 ... Eigene Literale ... 611
TEIL IV Die Standardbibliothek ... 621
24. Container ... 623
24.1 ... Grundlagen ... 624
24.2 ... Iteratoren-Grundlagen ... 631
24.3 ... Allokatoren: Speicherfragen ... 635
24.4 ... Containergemeinsamkeiten ... 638
24.5 ... Ein Überblick über die Standardcontainerklassen ... 639
24.6 ... Die sequenziellen Containerklassen ... 643
24.7 ... Assoziativ und geordnet ... 680
24.8 ... Nur assoziativ und nicht garantiert ... 712
24.9 ... Containeradapter ... 742
24.10 ... Sonderfälle: »string«, »basic_string« und »vector« ... 743
24.11 ... Sonderfälle: »vector«, »array« und »bitset« ... 744
24.12 ... Sonderfall: Value-Array mit »valarray<>« ... 747
25. Containerunterstützung ... 757
25.1 ... Algorithmen ... 757
25.2 ... Iteratoren ... 758
25.3 ... Iteratoradapter ... 759
25.4 ... Algorithmen der Standardbibliothek ... 760
25.5 ... Parallelle Ausführung ... 762
25.6 ... Liste der Algorithmusfunktionen ... 765
25.7 ... Berechnungen auf Containern mit »« ... 780
25.8 ... Kopie statt Zuweisung -- Werte in uninitialisierten Speicherbereichen ... 785
25.9 ... Eigene Algorithmen ... 787
26. Guter Code, 6. Dan: Für jede Aufgabe der richtige Container ... 791
26.1 ... Alle Container nach Aspekten sortiert ... 791
26.2 ... Rezepte für Container ... 796
26.3 ... Iteratoren sind mehr als nur Zeiger ... 802
26.4 ... Algorithmen je nach Container unterschiedlich implementieren ... 804
27. Streams und Dateien ... 807
27.1 ... Ein- und Ausgabekonzept ... 807
27.2 ... Globale, vordefinierte Standardstreams ... 808
27.3 ... Methoden für die Aus- und Eingabe von Streams ... 810
27.4 ... Fehlerbehandlung und Zustand von Streams ... 814
27.5 ... Streams manipulieren und formatieren ... 818
27.6 ... Streams für die Dateiein- und Dateiausgabe ... 829
27.7 ... Streams für Strings ... 843
27.8 ... Streampuffer ... 848
27.9 ... »filesystem« ... 851
28. Standardbibliothek -- Extras ... 855
28.1 ... »pair« und »tuple« ... 855
28.2 ... Reguläre Ausdrücke ... 863
28.3 ... Zufall ... 872
28.4 ... Mathematisches ... 881
28.5 ... Systemfehlerbehandlung mit »system_error« ... 897
28.6 ... Laufzeittypinformationen -- »« und »« ... 906
28.7 ... Hilfsklassen rund um Funktoren -- »« ... 910
28.8 ... »optional« für einen oder keinen Wert ... 917
28.9 ... »variant« für einen von mehreren Typen ... 918
28.10 ... »any« hält jeden Typ ... 920
28.11 ... Spezielle mathematische Funktionen ... 921
28.12 ... Schnelle Umwandlung mit »charconv« ... 921
29. Threads -- Programmieren mit Mehrläufigkeit ... 925
29.1 ... C++-Threading-Grundlagen ... 926
29.2 ... Gemeinsame Daten ... 942
29.3 ... Andere Möglichkeiten zur Synchronisation ... 955
29.4 ... Im eigenen Speicher mit »thread_local« ... 959
29.5 ... Mit »condition_variable« auf Ereignisse warten ... 960
29.6 ... Einmal warten mit »future« ... 965
29.7 ... Atomics ... 976
29.8 ... Zusammenfassung ... 981
TEIL V Über den Standard hinaus ... 985
30. Guter Code, 7. Dan: Richtlinien ... 987
30.1 ... Guideline Support Library ... 988
30.2 ... C++ Core Guidelines ... 989
31. GUI-Programmierung mit Qt ... 1003
31.1 ... Ein erstes Miniprogramm ... 1007
31.2 ... Objektbäume und Besitz ... 1018
31.3 ... Signale und Slots ... 1019
31.4 ... Klassenhierarchie von Qt ... 1039
31.5 ... Eigene Widgets mit dem Qt Designer erstellen ... 1042
31.6 ... Widgets anordnen ... 1048
31.7 ... Dialoge erstellen mit »QDialog« ... 1052
31.8 ... Vorgefertigte Dialoge von Qt ... 1059
31.9 ... Eigenen Dialog mit dem Qt Designer erstellen ... 1067
31.10 ... Grafische Bedienelemente von Qt (Qt-Widgets) ... 1083
31.11 ... Anwendungen in einem Hauptfenster ... 1089
31.12 ... Zusammenfassung ... 1100
Cheat Sheet ... 1104
Index ... 1107