Heute möchte ich mit dir das erste Programm schreiben. Dazu benötigst du einen Texteditor, wie z.B. das bei OS X mitgelieferte TextEdit. Für die ersten Schritte ist das ausreichend, es gibt aber bessere Editoren zum programmieren, die den Quelltext farbig darstellen. Als Beispiel sei hier SubEthaEdit von den sympathischen CodingMonkeys erwähnt. Wenn du TextEdit verwendest stellst du am besten in den Einstellungen das Format auf „Reiner Text“ ein.

Das erste Programm in einer neuen Programmiersprache gibt traditionell die Meldung „Hello, world.“ auf dem Bildschirm aus. Dazu gibst du folgenden Text im Texteditor ein:

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello, world.\n");
    return 0;
}

Das Ganze speicherst du unter „hello.c“ in einem beliebigen Ordner ab. Ich habe z.B. einen Ordner „Blog“ unter meinem Benutzerverzeichnis angelegt. Achte darauf, dass die Erweiterung wirklich „.c“ ist.

Um das Programm starten zu können musst du es in eine für den Prozessor verständliche Form übersetzen. Das macht der Compiler. (genaugenommen sind mehrere Programme beteiligt, dazu später mehr) Der Compiler hat keine grafische Oberfläche sondern arbeitet auf der Kommandozeile. Auch XCode ruft den Compiler auf der Kommandozeile auf. Um den Compiler genauer zu verstehen wollen wir das auch tun. Dazu startest du das Programm Terminal.

Falls du noch nie mit der Kommandozeile gearbeitet hast empfehle ich dir dich ein wenig damit zu beschäftigen. Es lohnt sich. Im Terminal siehst du etwa folgende Ausgabe:

christians-imac:~ christian$

Vorne steht der Name des Rechners, nach dem Doppelpunkt steht der Ordner in dem du dich gerade befindest. Die Tilde steht dabei für das Benutzerverzeichnis, in meinem Fall „/Users/christian“. Danach folgt der angemeldete Benutzer. Nach dem Dollarzeichen kannst du Kommandos eingeben. Um in den Ordner „Blog“ zu wechseln gebe ich

cd Blog

ein und drücke die Eingabetaste. An Stelle der Tilde steht jetzt „Blog“. Um das Programm zu übersetzen gibst du folgendes Kommando ein:

gcc -Wall -o hello hello.c

Wenn alles geklappt hat gibt der Compiler keine Meldung aus. Falls der Compiler eine Fehlermeldung ausgibt ist wahrscheinlich etwas nicht richtig geschrieben.

Mit dem Kommando „ls“ kannst du den Inhalt deines Ordners anzeigen lassen. Bei mir sieht die Ausgabe etwa so aus:

christians-imac:Blog christian$ ls
hello   hello.c
christians-imac:Blog christian$

Um das Programm zu starten gibst du „./hello“ ein. Die Ausgabe müsste dann in etwa so aussehen:

christians-imac:Blog christian$ ./hello
Hello, World.
christians-imac:Blog christian$

Gratuliere, du hast gerade dein erstes C-Programm geschrieben, übersetzt und getestet. Was haben wir eigentlich gemacht und wie funktioniert das Ganze?

In der ersten Zeile bindest du mit „#include <stdio.h>“ die Datei „stdio.h“ in dein Programm ein. Die Sprache C kann ohne Hilfe nicht besonders viel. Genau genommen kann sie noch nicht mal was auf dem Bildschirm ausgeben. Bei jedem C-Compiler wird aber die so genannte Standardbibliothek mitgeliefert, die ziemlich viele nützliche Funktionen enthält. Die Datei „stdio.h“ gehört zu dieser Standardbibliothek und enthält Funktionen für die Ein- und Ausgabe von Daten.

Die nächste Zeile definiert eine Funktion mit dem Namen „main“. Eine Funktion ist eine Folge von Anweisungen, die immer wieder benutzt werden kann. Sie hat einen Rückgabewert und kann mehrere Eingabewerte haben. Die Eingabewerte nennt man Parameter. Das Prinzip ist das selbe wie in der Mathematik. Die Funktion „sin(x)“ bekommt den Parameter „x“ und gibt den Sinus davon zurück.

In C muss für die Eingabewerte und den Rückgabewert ein Datentyp angegeben werden. Mehr zu Datentypen im nächsten Blogeintrag. Die Funktion „main“ hat in unserem Programm einen Rückgabewert vom Typ „int“ und keine Parameter (die Klammern sind leer).

Der Funktionsname „main“ ist ein besonderer Name. Er bezeichnet die Hauptfunktion eines Programms, in der der Ablauf beginnt. Wenn keine Funktion mit dem Namen „main“ vorhanden ist gibt der Compiler einer Fehlermeldung aus.

Zwischen den geschweiften Klammern steht der Inhalt der Funktion. In der ersten Zeile von „main“ wird die Funktion „printf“ aus der Standardbibliothek aufgerufen. Sie bekommt als Parameter den Text „Hallo, Welt.“, den sie auf dem Bildschirm ausgibt. Das „\n“ im Text sorgt dafür, dass nach der Meldung in eine neue Zeile gesprungen wird. Die Anweisung „return 0″ gibt als Rückgabewert Null zurück.

Den Rückgabewert kannst du auf der Kommandozeile ansehen, in dem du „echo $?“ eingibst. Rückgabewerte auf der Kommandozeile sind z.B. nützlich, wenn man ein Programm in einem Skript benutzen will.

Im nächsten Blogeintrag geht es um Datentypen und Funktionen. Falls du Fragen oder Anregungen hast schreib einfach einen Kommentar. Es würde mich sehr interessieren ob die Artikel verständlich sind und ob es zu schnell oder langsam vorangeht.

Screencast

Irgendwie will das WordPress meinen schönen Quicktime-Film nicht haben. Aber lieber ein Link als gar nichts.

Die Programmiersprache C ist so etwas wie das Englisch und das Latein der Programmiersprachen zusammen. Das Englisch, weil es wahrscheinlich die am weitesten verbreitete Programmiersprache ist. C findet man in vielen Anwendungsgebieten, vom Laderegler im Notebookakku bis zum Großrechner. Das Latein der Programmiersprachen ist C, weil viele andere Programmiersprachen auf C aufbauen oder Teile der Sprache übernommen haben. Wer C kann lernt diese Sprachen sehr leicht.

Um ein Programm in C zu erstellen brauchst du folgende Dinge:

• Einen Texteditor um dein Programm einzugeben. Dieser Texteditor muss reinen Text ohne Formatierungen wie Schriftgröße speichern können. So ein Editor ist heute bei jedem Betriebssystem mit dabei.
• Einen Compiler. Der Compiler ist ein Programm, das dein als Text in einer Programmiersprache aufgeschriebenes Programm in eine Form übersetzt, die der Computer verstehen kann. Diese Form nennt man Objektcode. Größere Programme sind normalerweise in verschiedene Teile aufgeteilt (zum Beispiel einen Teil, der Bilder laden kann und einen anderer Teil, der sie auf dem Bildschirm darstellen kann). Diese Teile nennt man Module. Jedes Modul steht in einer eigenen Datei und aus jedem Modul wird eine eigene Datei mit Objektcode.
• Einen Linker. Der Linker sucht alle Module, die zu einem Programm gehören und eventuell zusätzliche Module, die z.B. zum Betriebssystem gehören und macht daraus ein ausführbares Programm das man starten kann. Der Linker kann Objektcode der mit den verschiedensten Programmiersprachen erzeugt wurde zu einem Programm zusammensetzen.

Wenn diese Programme unter einer Bedienoberfläche zusammengefasst sind spricht man von einer IDE (Integrated Development Environment, integriete Entwicklungsumgebung). Wir arbeiten für die ersten paar Programme noch ohne IDE weil du so besser sehen kannst was „unter der Motorhaube“ passiert.

Wenn du Linux hast brauchst du gar nichts zu machen. Bei Linux sind diese Programme immer installiert. Für den Mac und für Windows werde ich beschreiben, woher du diese Dinge bekommst und wie du sie installierst.

Eine Diskussion im Bits und So Forum hat mir gezeigt, dass es Bedarf für einen Kurs in der Programmiersprache C gibt. Ich habe schon länger mit dem Gedanken gespielt ein Blog zu schreiben, mir hat aber immer das Thema dazu gefehlt. Jetzt habe ich also ein Thema und es kann losgehen.

Dieses Blog richtet sich bewusst auch an alle, die noch nie eine Zeile programmiert haben. Die Freaks bitte ich eventuelle Ungenauigkeiten zu entschuldigen. Ich versuche mich verständlich auszudrücken und bei Fragen so gut ich kann zu antworten. Das Blog lebt vom mitmachen. Wenn du also Fragen oder Wünsche hast kannst du sie gerne in die Kommentare schreiben oder mir eine Mail schicken.

Nach dem Kurs wirst du sicher nicht sofort schicke iPhone-Apps schreiben können. Das erfordert leider noch ein Bisschen mehr Wissen. Der Kurs soll dir dabei helfen die Grundsätze der Programmierung zu verstehen, die vom kleinsten iPod bis zum größten Großrechner gültig sind. Am Anfang mag manches verwirrend klingen, lass dich davon nicht entmutigen. Dumm ist (und bleibt) nur der, der nicht fragt.