Programmieren in C Übungsaufgaben Sommersemester 2013 Seite ...

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 1 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Übungsaufgabe 1
(02.10.2014)
In der Vorlesung entstand der Programmcode für ein C-Programm, das die folgende Anforderung erfüllen
soll:
Entwickeln Sie ein Programm, das fortlaufend neue Werte einer fiktiven Messgröße aus der Eingabe liest
und für jeden neuen Messwert den Mittelwert dieser "Messreihe" aktualisiert. Als Rechenformel für den
aktuellen Mittelwert soll gelten:
aktueller Mittelwert = (aktuelle Summe der Messwerte) / (aktuelle Anzahl der Messungen)
"Anzahl der Messungen" können Sie gleichsetzen mit der Anzahl wiederholter Eingaben.
Das Programm wiederholt Eingabe und Mittelung endlos. Ändern Sie das, indem Sie die Bedingung
"Eingabe ist negativ" als Kriterium zu Beendigung benutzen. Das Programm sollte danach auch die letzte
Ausgabe ausführen, was es bisher nicht kann.
Das Programm finden Sie auf dem Public Server der Ostfalia über die Webseite zu dieser Vorlesung unter
https://www.ostfalia.de/cms/de/pws/haas/Lehre/Vorlesungen/ProgrammierenC/Beispielprogramme/
als
Quelle1.cpp
Um mit Firefox den Zugriff auf die vermeintlich "unsicheren Inhalte" auf dem Public Server herzustellen,
klicken Sie auf das kleine Vorhängeschloss links oben in der Adresszeile, das sich dann in ein Ritterschild
verwandelt:

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 2 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Zeigen Sie auf das Ritterschild und dann auf den Abwärtspfeil rechts neben "Weiter blockieren". Wählen Sie
"Schutz auf dieser Seite deaktivieren". Nun sollten Sie im Contentbereich rechts auch die Daten am Ziel des
Hyperlinks sehen.
Klicken Sie auf "Vorlesungsbeispiele" und speichern Sie die Datei gmw_1.cpp in einem Ordner, in dem Sie
die Programmquellen für Projekte mit Ihrem Entwicklungssystem sicher aufbewahren.
Legen Sie nun mit Ihrem bevorzugten Entwicklungssystem für C/C++ ein "leeres Projekt" an und fügen Sie
diesem die Programmquelle gmw_1.cpp hinzu.
Falls Sie noch keine Entwicklungsumgebung für C/C++ haben, können Sie z.B. Microsoft Visual C++
2008 Express aus der folgenden Quelle herunterladen und installieren:
http://e5.onthehub.com/WebStore/OfferingsOfMajorVersionList.aspx?pmv=fe39e2d6-8ff9-e011-8e6c-
f04da23e67f6&cmi_mnuMain=bdba23cf-e05e-e011-971f-0030487d8897&ws=04bfd63d-b99b-e011-969d-
0030487d8897&vsro=8&JSEnabled=1
oder dem Link auf der Webseite folgen, um stattdessen Visual C++ 2012 Express zu installieren:
http://www.microsoft.com/de-de/download/details.aspx?id=34673
Versuchen Sie nun, ein Zielprogramm aus dem vorhandenen Programmcode zu erstellen, bevor Sie diesen
verändern.

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 3 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Für die Ein- und Ausgabe verwenden Sie die Standardfunktionen fscanf und fprintf. Ihre Beschreibung
finden Sie z.B. unter der Adresse
http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/
die auch in der Ostfalia-Seite zu dieser Vorlesung verlinkt ist. Sie finden dort in der Box "Reference" den
Eintrag "C library" und dort unter " (stdio.h)" eine Liste der Funktionen für die Ein- und Ausgabe.
Erproben Sie Ihr Programm nach erfolgreicher Erstellung und prüfen Sie, ob es sich korrekt verhält.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 2
(06.10.2014)
Sie haben in der Vorlesung erfahren, dass jedes ASCII-Zeichen einerseits eine ganze Zahlen mit festem
Wert im Bereich 0 … 255 ist, andererseits auf ASCII-fähigen Terminals als Zeichen erscheint. Die Zahl ist
der Index, das zugehörige Zeichen der Inhalt der ASCII-Codetabelle.
Formulieren Sie ein kleines Programm, dass für einen zwischen Index 32 und 127 (dezimal) per
Konsoleneingabe frei wählbaren Ausschnitt der ASCII-Tabelle sowohl Index als auch Zeichen auf der
Konsole ausgibt.
……………………………………………………………………………………………………………………………

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 4 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Übungsaufgabe 3
(17.10.2014)
Auf dem Netzwerkordner mit den Beispielprogrammen zur Vorlesung finden Sie das Programm mit der
strukturierten Darstellung der Mittelwertberechnung. Ergänzen Sie es durch die Bearbeitung einer zweiten
Messreihe, d.h. Eingabe und Mittelung einer zusätzlichen Größe. Auch die zweite Messreihe gehört in die
schon vorhandene Schleife, die einer zeitlichen Abfolge der Erfassung und Auswertung neuer Werte der
beiden Größen entspricht.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 4
(20.10.2014)
Auf dem Netzwerkordner mit den Beispielprogrammen zur Vorlesung finden Sie nun auch die
Weiterentwicklung des Programm mit der strukturierten Mittelwertberechnung. Es enthält Funktionen für
Initialisierung und die Messwerteingabe und Mittelung.
"Testen" Sie, ob es funktioniert wie erwartet.
Erweitern Sie den Strukturdatentyp um einen eindeutigen Schlüssel (Nummer), mit dem jedes der beiden
Objekte identifierbar wird.
Verändern Sie die Ausgabe so, dass dem Anwender klar ist, für welche der beiden Messreihen das
Programm die Eingabe anfordert. Verändern Sie schließlich die Ausgabe am Ende des Programms so,
dass sie das Endergebnis der Mittelung beider Messreihen anzeigt.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 5
(28.10.2014)
Dem Beispiel mwstr3.cpp , dessen Messprozessobjekte nun als Feldelemente implementiert sind, fehlt
noch die richtige Laufbedingung für die Hauptschleife. Formulieren Sie die Zuweisung an die Größe
app_run nun iterativ mithilfe einer for-Schleife so, dass app_run solange true ist, wie für mindestens
ein Messobjekt x[i] noch gilt, dass x[i].running == true ist.
Ändern Sie auch die abschließende Ausgabe so, dass das Endergebnis des Mittelwerts für alle Messobjekt
auf der Konsole erscheint.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 6
(03.11.2014)
Im Beispielordner finden Sie mwstr5.cpp . Bei diesem Programm sind Feldlänge und Feldbearbeitung
durch eine gemeinsame konstant deklarierte Variable verknüpft.
Setzen Sie die Weiterentwicklung so fort, dass ein Anwender des Programms zur Laufzeit die Anzahl der
Messreihen per Eingabe an der Konsole bestimmen kann, für die das Programm jeweils ein Objekt anlegt,
Messwerte einliest und den Mittelwert aktualisiert.
Benutzen Sie für die Anforderung von Speicher zur Laufzeit den C++ - Operator new, wie in der Vorlesung
gezeigt:
messreihe * x; // Zeiger auf ein beliebiges Objekt vom Typ messreihe
// deklarieren
x = new messreihe[wunsch_anzahl]; // Speicher für ein Feld anfordern und
// Zeiger auf das erste Element richten
if( x == NULL )
// Fehler behandeln
else
// Messwerteingaben und Mittelwerte
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 7
(10.11.2014)

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 5 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Im Beispielordner finden Sie das in der heutigen Vorlesung entwickelte Programm minmax.cpp . Im fehlt
noch eine Verifikation, d.h. Starten und Erproben, für die weitere Entwicklung. Führen Sie das aus und
setzen Sie dann die Entwicklung des Programms fort, indem Sie eine weitere Funktion definieren, die der
Anwendung main per Konsoleneingabe beliebige Werte des Feldes liefert, bevor main die Funktion zur
Bestimmung des minimalen und maximalen Werts aufruft. Halten Sie sich bei der Gestaltung des
Funktionsarguments an die schon vorhandenen beiden Funktionen des Programms.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 8
(17.11.2014)
Im Beispielordner finden Sie jetzt auch minmax2.cpp . Wie in der Vorlesung am 17.11. besprochen, sollte
die Funktion für die Ausgabe des min- und des max-Wertes anstelle wie jetzt programmiert 2 Zahlenwerte
vom Typ int zu übernehmen und auszugeben dasselben mit einer Folge von N int-Werten ab einer
Anfangsadresse tun. Es ist dann nur noch Sache unserer Anwendung main, hier ein Feld der Länge 2
anzulegen, darin den min-Wert im Element 0 und den max-Wert in Element 1 zu speichern und dann den
Zeiger auf das Feld zusammen mit dessen Länge im Aufruf der Funktion zu übergeben.
Programmieren Sie außerdem in minmax2.cpp die Fehlerbehandlung für den Fall, dass malloc bzw. new
den Pointer auf NULL zurückgibt. Dies wäre der Fall, wenn der angeforderte Speicher nicht fortlaufend
adressierbar zur Verfügung stünde, oder wenn malloc eine negative Anzahl von Bytes anforderte (falscher
Parameterwert). Das Programm soll in diesem Fall ein Feld fester Länge anlegen (benutzen Sie das Makro
N) und dann mit dem Feld so verfahren wie bei erfolgreicher Speicheranforderung mit dem Pointer auf den
angeforderten Speicher. Gestalten Sie Ihr Übungsprogramm so, dass es mit if( kein Speicher) auch nicht
teilweise denselben Code ausführen muss wie mit else, abgesehen vielleicht von fprintf o.ä.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 9
(25.11.2014)
Sie finden im Beispielordner die Programmquelle ppointer.cpp . Laden Sie diese herunter, erstellen Sie
daraus ein Zielprogramm und probieren Sie es aus.
Öffnen Sie dann mit einem einfachen Texteditor (z.B. notepad) eine neue Datei, geben Sie eine Anzahl
Werte ein und speichern Sie den Inhalt in dem Ordner ab, in dem sich Ihr Zielprogramm befindet.
Benennen Sie dann ppointer.cpp um und ändern Sie am Programm folgendes:
1.) main öffnet die Datei im Projektordner zum Lesen:
FILE * inputfile;
inputfile = fopen( "datei.txt", "r" );
if( inputfile == NULL )
// Fehler
else
// hier geht es weiter ...
2.) main fragt nach der Eingabe für eine Anzahl Werte N, die es aus der geöffneten Datei lesen und in
einem Feld von double speichern soll, übernimmt für N einen Wert per Konsoleingabe, und wenn N > 0,
führt aus:
Speicher reservieren für N Werte;
wenn OK,
wiederhole für alle N:
fscanf( inputfile, "%lg", AdresseNaechsterWert );
Diese Operationen sollten Sie wenn möglich mit der Funktion gibSpeicherUndWerte realisieren,
indem Sie deren Code entsprechend ändern und sie mit main aufrufen.
Dabei ersetzen Sie AdresseNaechsterWert durch den passenden Zeigerausdruck, der auf den
reservierten Speicher zeigt.

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 6 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Es kann nun sein, dass in der Datei weniger Werte stehen als der Anwender Ihres Programms daraus lesen
möchte. Diese Fall kann ein C-Programm unterscheiden mit
if ( feof( inputfile ) )
break; // Dateiende ist erreicht
else
// hier geht es weiter.
Ein geöffnete Datei wird in C wieder geschlossen, also freigegeben, mit
fclose (inputfile);
Programmieren Sie zum Abschluss eine Kontrollausgabe der Daten im dynamischen Feld von double.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 10
(02.12.2014)
Laden Sie vom Beispielordner der Webseite zur Vorlesung die Programmquelle copydata_neu.cpp
herunter. Zum Programmcode aus der Vorlesung am 1.12. habe ich für Ihr besseres Verständnis der
Dateioperationen und des doppelten Zeigers Kommentare hinzugefügt.
In der vorhandenen Fassung startet das Programm mit den Namen der Eingabedatei im Programmaufruf.
Es verlangt dann die Anzahl der aus der Datei einzugebenden Werte per Terminaleingabe vom Anwender.
Ändern Sie dies Verhalten so, dass das Programm nun ohne Anwendereingabe auskommt, indem es selbst
in der neuen Funktion
void bestimmeAnzahl ( FILE * in, int * anzahl );
die den Referenzparameter anzahl Anzahl der Werte in der Datei in bestimmt..
Die Funktion soll die Datei als Textdatei ansehen und die darin vorhandenen Werte zählen, indem sie die
Eingabe einer Zeichenkette solange wiederholt, bis das Dateiende erreicht ist, und bei jedem Lesen einen
Zähler inkrementieren. Vor der Rückkehr soll die Funktion dem Ziel des Zeigers anzahl den Zähler
zuweisen.
Nachdem Ihr um bestimmeAnzahl erweitertes Programm diese Funktion aufgerufen hat, soll es
copydata aufrufen, um die Eingabe aller Werte aus der Datei und Ablage im dynamisch angeforderten
Speicher auszuführen. Dabei können Sie copydata unverändert verwenden.
Überzeugen Sie sich vom Funktionieren dieser Weiterentwicklung. Ändern Sie das Programm dann so, dass
es in main eine Protokollierungsdatei öffnet:
logfile = fopen( argv[2], "w" ); // auch dieser Dateiname aus dem Programmaufruf
und ersetzen Sie nun jede Terminalausgabe durch Ausgabe in diese Datei:
fprintf(logfile, "..."); // wo bisher stand fprintf(stdout, "...");
Erproben Sie das Programm und öffnen Sie die Protokollierungsdatei mit einem Texteditor: sehen Sie sich
an, was das Programm dort eingetragen hat.
……………………………………………………………………………………………………………………………
Übungsaufgabe 10
(09.12.2014)
Laden und öffnen Sie die Programmquelle copydata4.cpp auf dem WWW-Ordner mit Programmbeispielen.
Sie finden dort einen Header mit sog. Makros #define ... , welche die Stellen ("Bits", Flags)
eines Statusworts bezeichnen und nummerieren. Das Programm soll dafür sorgen, dass im Statuswort an
jeder der so definierten Stellen der logischen Wert 1 steht, wenn der zugehörige Fehler im Programmablauf
eintritt.
Ihre Aufgabe besteht also zunächst darin, anstelle aller Kommentare
// setze entsprechendes Bit im Statuswort
die richtige Setzoperation des entsprechenden Bits im Statuswort ins Programm zu schreiben. Die binäre
Setzoperation habe ich in der Vorlesung am 8.12. erklärt, Sie finden Sie auch im Umdruck auf der Seite 37,
Abschnitt 6.4.4 als "Set eines Bit" erklärt. Damit setzt das Programm im Statuswort grundsätzlich nur das
entsprechende Bit an der Stelle bit auf im word auf 1, während an allen anderen Bits in word nichts
verändert wird.
Beachten Sie, dass das Statuswort in den von main aufgerufenen Funktionen des Vorlageprogramms als
Referenzparameter vorkommt.

Programmieren in C
Übungsaufgaben Wintersemester 2014/15
Seite 7 von 7
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Fakultät Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. M. Haas
Vor Beendigung des Programms ruft main eine Art Meldungsfunktion namens kontrollAusgabe auf. Diese
soll an den Stellen mit dem Kommentar
teste im if‐Argument entsprechendes Bit im Statuswort
das Statuswort auf je ein gesetztes Bit überprüfen ("testen"), um ggf. eine passende Ausgabe auf die
Konsole zu bringen.
Das Testen eines Bit ist an derselben Stelle im Umdruck beschrieben wie das Set bzw. Reset. Für den Test
im Argument von if reicht aber hier der vereinfachte Ausdruck
status & (1