Objektorientiertes Programmieren mit C++

Das Seminar gibt eine fundierte Einführung in die objektorientierte Programmierung mit C++ und macht den Paradigmenwechsel zur prozeduralen Programmierung in C deutlich. C++ ist eine mächtige aber auch komplexe Sprache, deren zentrale Punkte in dieser Weiterbildung angegangen werden; Teilnehmer lernen, objektorientierte und effiziente Implementierungen zu realisieren und erhalten einen Überblick über die C++ Standard Bibliothek.

Inhalte des Seminars

Wiederholung zentraler C-Elemente

• Kommentare
• Datentypen
• Operatoren
• Kontrollstrukturen
• Funktionen
• Zeiger (Pointer), Speicherverwaltung, Arrays, Zeichenketten (char-Felder)
• Ein-/Ausgabe

Von C zu C++

• Entstehungsgeschichte, C++ ISO Standard
• C++-Compiler
• Entwicklungsumgebungen
• Header-Dateien im C++ ISO Standard; von <xxx.h> nach <cxxx>
• Aufzählungen, enum
• Überladene Funktionen, inline-Funktionen, vorbelegte Parameter
• Konstant sein mit const und dennoch modifizieren mit mutable
• Mischen von C und C++

Objektorientierung in C++

• Objektorientierte Konzepte, UML
• Prozedurale und objektorientiere Modellierung
• Klassen deklarieren, Unterschiede zu Strukturen
• Member-Funktionen, Variablen
• Objekte erzeugen und zerstören, new, delete
• Konstruktoren und Destruktoren
• Copy-Konstruktor
• this-Pointer
• Datenkapselung, Geheimnisprinzip, Zugriffsrechte public, private
• Klasseneigenschaften, static
• Typanpassung und Typumwandlung, neue C++-Typecasts
• Gültigkeitsbereiche und Namensräume, using

Überladene Operatoren

• Allgemeine Prinzipien, Vor- und Nachteile
• Schlüsselwort operator
• Arithmetische Operatoren überladen
• Prefix- und Postfix-Formen von ++ und --
• Zuweisungsoperator überladen
• Index-Operator [] überladen
• new und delete überladen
• Nicht-überladbare Operatoren

Fortgeschrittene objektorientierte Konzepte

• Assoziationen, Ausblick auf Collection-Klassen
• Konzepte Ober- und Unterklasse
• Einfachvererbung und Mehrfachvererbung
• protected und friend
• Konstruktoren/Destruktoren in der Vererbungshierarchie
• Polymorphie und dynamische Bindung
• Virtuelle Funktionen
• Rein virtuelle Funktionen und abstrakte Klassen
• Realisierungen durch V-Table (Virtual Method Table)
• Virtueller Destruktor
• Verschachtelte Klassen und Sichtbarkeiten
• Run-time type information (RTTI) in C++
• typeid-Operator
• Typkonvertierung zur Laufzeit: Der dynamic_cast-Operator

Ausnahmen (Exceptions)

• Ausnahmen auslösen mit throw
• Ausnahmen abfangen, Catch-Handler, try-catch, ...
• Ausnahmen bei Ressourcen-Problemen
• Fehlerklassen
• Standard-Exceptions und System-Exceptions, Header-Datei <exception>, what-Funktion
• Ausnahmen in Konstruktoren und Destruktoren, terminate-Funktion

Templates

• Generische Programmierung mit Templates
• Template-Parameter, Template-Argumente
• Arten von Templates: Funktions-Template, Klassen-Template
• Implizite und explizite Template Instanziierung
• Template-Spezialisierung, Template-Klassen und Vererbung

Ausblick

• STL (Standard Template Library)
• Boost C++ Libraries