Vorkurs Informatik

C
Programmieren in C++
Das folgende Kapitel beschreibt, ausgehend von den Kenntnissen der vorhergehenden Ausführungen des
Buches und den damit vermittelten Grundlagen zur Programmierung in Java die Grundkonzepte der Programmiersprache
C++. Dabei soll weniger der Anspruch an einen C++-Kurs erhoben werden, es soll vielmehr
aufgezeigt werden, mit welchen Mechanismen die allgemeinen Grundlagen des Buches auch auf
andere Programmiersprachen überführt werden können. Wir werden dabei feststellen, dass wesentliche
Sprachkonzepte von Java auch in C++ in vergleichbarer Form vorliegen, es aber natürlich auch Unterschiede
gibt. Ein „mächtiges“ Konzept von C++ ist die Speicherverwaltung. Es gibt zum einen keine automatische
Speicherverwaltung (Stichwort: Garbage Collection), zudem kann direkt auf Adressen im Speicher
zugegriffen und es können diese innerhalb von Programmen genutzt werden.
Ausgehend von diesen einleitenden Bemerkungen werden wir im Abschnitt C.2 einen ersten Vergleich zwischen
Java und C++ vornehmen und ein einfaches C++-Programm betrachten. Abschnitt C.3 vermittelt
nachfolgend mit dem Prinzip von „Zeiger und Referenzen“ ein wesentliches Konzept der Programmiersprache.
Unter Beachtung von Mechanismen zur Realisierung von Klassen und Objekten (Abschnitt C.4)
wird im Abschnitt C.5 auf den Übersetzungsprozess von C++-Programmen eingegangen.
C.1 Vergleich zwischen Java und C++
Die Programmiersprache C++ gehört ebenso wie die Programmiersprache Java zu den objektorientierten
Programmiersprachen (vgl. Abschnitt 11.2). Dabei lag die Motivation in der Entwicklung von C++ in einer
Erweiterung der Programmiersprache C um Objektorientierung. So kann C++ als objektorientierte Erweiterung
der imperativen Programmiersprache C verstanden werden. Ein wesentliches Konzept der durch
Bjarne Stroustrup 1 konzeptionierten Sprache liegt in ihrer Effizienz bzgl. Laufzeit und Speicherverbrauch.
Um dieses zu gewährleisten wurde auf Mechanismen, die wir von Java kennen, wie beispielsweise Typüberprüfungen
zur Laufzeit und den Garbage Collector, verzichtet – hierfür ist der Programmierende selber
verantwortlich. Auch ermöglicht C++ direkt Speicheradressen zu adressieren und mit ihnen zu „arbeiten“.
Trotz dieser Unterschiede werden wir sehen, dass es im Sprachumfang von C++ große Gemeinsamkeiten
zu Java gibt. Die Tabelle C.1 repräsentiert eine Übersicht zum Vergleich ausgewählter Konzepte zwischen
C++ und Java. Ersichtlich ist u. a., dass gleiche Kontrollstrukturen aber plattformabhängige Datentypen
1 Entwicklung von C++ im Jahre 1979 von Bjarne Stroustrup bei der Firma AT&T
H. Müller, F. Weichert, Vorkurs Informatik,
DOI 10.1007/978-3-8348-2629-9, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2013