1. Kennenlernen der Befehle
Wenn Sie sich früher die Arbeit eines Programmierers als etwas Unfassbares und Geheimnisvolles vorgestellt haben, wird es Zeit, diesen Mythos zu entzaubern! Programmieren ist keine geheime Kunst, sondern eine tolle und sehr interessante Tätigkeit. Und das werden Sie jetzt selbst feststellen.
Computerprogramme werden mit Programmiersprachen geschrieben — speziellen Regeln und Wörtern, die der Computer versteht. Heute lernen Sie die Sprache C++ kennen: Sie schreiben Ihr erstes Programm, analysieren, was Befehle sind, und bringen den Computer dazu, Ihnen zu gehorchen (so weit er will, natürlich).
Ein Programm ist eine Menge (Liste) von Befehlen. Zuerst wird der erste Befehl ausgeführt, dann der zweite, der dritte und so weiter. Wenn alle Befehle ausgeführt sind, beendet sich das Programm.
flowchart LR
Start(["▶ Programmstart"]):::start
C1["Befehl 1"]:::cmd
C2["Befehl 2"]:::cmd
CDots["· · ·"]:::dots
CN["Befehl N"]:::cmd
End(["⏹ Programm beendet"]):::finish
Start --> C1
C1 -->|"ausgeführt"| C2
C2 -->|"ausgeführt"| CDots
CDots --> CN
CN -->|"alle Befehle ausgeführt"| End
classDef start fill:#22c55e,color:#fff,stroke:none,rx:20
classDef finish fill:#ef4444,color:#fff,stroke:none,rx:20
classDef cmd fill:#3b82f6,color:#fff,stroke:#1d4ed8,stroke-width:2px
classDef dots fill:none,stroke:none,color:#94a3b8,font-size:24px
Welche Befehle genau in der Befehlsliste stehen können, hängt davon ab, wer sie ausführt, genauer gesagt davon, welche Befehle der Ausführende kennt (und versteht). Dem Hund kann man den Befehl „Sitz“ oder „Gib Laut“ geben, der Katze — „Husch“, dem Menschen — „Stopp!“, und dem Roboter — „Arbeite!“.
Ein Befehl ist eine einfache Anweisung an den Computer: mach dies! Das Wichtigste ist — der Computer führt genau das aus, was Sie ihm gesagt haben, nicht das, was Sie sich wünschen. Bis die künstliche Intelligenz weiterentwickelt ist, natürlich.
Der Befehlssatz der Sprache C++ ist ziemlich umfangreich. Zum Beispiel kann man mit diesem Befehl die Ausgabe „Robot — friend of humans“ auf dem Bildschirm erzeugen:
std::cout << "Roboter - Freund des Menschen" << '\n';Aber wir beginnen nicht mit Befehlen, sondern mit ein paar einfachen Prinzipien. Das Wissen um einige Prinzipien ersetzt das Wissen vieler Fakten.
Erstes Prinzip: In der Programmiersprache C++ wird ein Befehl üblicherweise in einer neuen Zeile geschrieben. Am Ende eines Befehls steht ein Semikolon ;.
Angenommen, Sie möchten, dass der Computer Ihren Satz dreimal ausgibt — geben Sie ihm den Befehl einfach mehrmals.
Programm aus drei Befehlen:
std::cout << "Roboter - Freund des Menschen" << '\n';
std::cout << "Roboter - Freund des Menschen" << '\n';
std::cout << "Roboter - Freund des Menschen" << '\n';Als Ergebnis gibt der Computer den Satz dreimal aus. Ganz einfach.
Zweites Prinzip: Ein Programm kann nicht nur aus isolierten Befehlen bestehen. Die Befehle der Sprache C++ müssen sich innerhalb von Funktionen befinden, und Funktionen — innerhalb von Dateien. Das ist sehr wichtig — gehen wir näher darauf ein.
2. Struktur eines typischen Programms
Jedes Programm ist eine Sammlung von Befehlen, aber der Computer muss wissen, bei welchem Befehl er beginnen soll. In C++ gibt es fast immer einen Einstiegspunkt: die Funktion main. Das ist wie die „Start“-Taste bei einer Mikrowelle: man kann lange Modi auswählen, aber ohne Druck auf Start passiert nichts.
Ein Programm in C++ besteht aus Funktionen. Funktionen können in einer Datei oder in mehreren Dateien liegen. Das Minimalprogramm ist eine einzelne Datei, die eine Funktion enthält — die main() — und sieht so aus:
int main() {
return 0;
}Hier gibt es drei wichtige Elemente: das Wort int, der Name main und der Block { ... }. Lassen Sie uns jedes einzelne ruhig und ohne Magie betrachten.
Das Wort int ist der Rückgabetyp der Funktion. Fürchten Sie sich nicht vor dem Wort „Typ“: im Moment ist nur eins wichtig — main muss eine Zahl zurückgeben, und diese Zahl nennt man den Exit-Code. Wir werden immer 0 zurückgeben.
Die runden Klammern () bedeuten, dass es sich um eine Funktion handelt. Sie sind nach dem Wort main unbedingt erforderlich, sonst würde C++ nicht erkennen, dass es sich um genau diese Funktion handelt.
Die geschweiften Klammern { ... } definieren einen Codeblock — einen Container für Befehle, die nacheinander ausgeführt werden. Für main ist der Block obligatorisch: das ist buchstäblich der „Körper des Programms“.
Eine nützliche Gewohnheit am Anfang ist, main immer so zu formatieren, dass die Klammern ordentlich stehen und leicht lesbar sind:
int main() {
kommando1;
kommando2;
kommando3;
return 0;
}Bedeutung: alles, was innerhalb von {} steht — wird ausgeführt
3. Funktionen einbinden
Wenn Sie noch keine eigenen Funktionen schreiben können, können Sie die von anderen verwenden. In C++ gibt es eine große Bibliothek von Funktionen für alle Fälle — sie heißt STD (von standard).
Angenommen, Sie möchten, dass Ihr Programm etwas auf dem Bildschirm ausgibt, dann müssen Sie die Bibliothek iostream einbinden, und Sie können ihre Funktionen nutzen.
Im Code sieht das in etwa so aus:
#include <iostream>
int main() {
return 0;
}Das ist alles ganz einfach:
- #include bedeutet, die in der Bibliothek vorhandenen Funktionen in das Programm einzufügen
- <iostream> — das ist der Name der Bibliothek in spitzen Klammern <...>.
Keine Magie. Die Magie kommt später.
4. Wir schreiben und starten das erste Programm
Warum Gutes aufschieben? Es ist Zeit, von der Theorie zur Praxis zu wechseln! Schreiben wir das erste Programm in C++.
Schritt 1: WebIDE öffnen
Öffnen Sie die WebIDE und schreiben Sie ein Programm, das auf dem Bildschirm die Ausgabe "Es ist toll, Programmierer zu sein!" erzeugt.
Die geöffnete Datei sollte den Namen main.cpp haben.
Schritt 2: Schreiben Sie folgenden Code
Wenn Ihre Entwicklungsumgebung auf UTF-8 eingestellt ist, können Sie in Strings beliebigen Text verwenden.
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "Es ist toll, Programmierer zu sein! 😎" << '\n';
return 0;
}Schritt 3: Senden Sie das Programm zur Prüfung
Oben in der WebIDE-Leiste finden Sie den Button Prüfen. Klicken Sie darauf.
Wenn alles richtig ist, wird der Server Ihre Lösung annehmen und Ihnen gratulieren.
Im Fenster "Output" sollte folgende Ausgabe erscheinen:
Es ist toll, Programmierer zu sein! 😎Sie haben gerade Ihr erstes C++-Programm geschrieben und erfolgreich eingereicht. Schön, nicht wahr? Jetzt sind Sie — zumindest einen Schritt näher — ein echter Programmierer.
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