C++ Tutorial

C++ Entwicklungsumgebungen

Bevor Sie mit dem ersten Programm starten können, müssen Sie sich die notwendigen Werkzeuge beschaffen. Sie benötigen

Einen Editor für die Eingabe des Quellcodes. Dabei ist darauf zu achten, dass der Editor nur den Text abspeichert, also keine Formatsteuerungen. Aus diesem Grund sind Textverarbeitungsprogramme nicht für die Eingabe des Quellcodes geeignet. Die Quellcode-Dateien sollten mit den Erweiterungen .cpp oder .cxx abgespeichert werden. Auf keinen Fall darf die Erweiterung .c verwendet werden, da einige Compiler ansonsten von einem C-Programm ausgehen und nicht von einem C++-Programm.
Einen Compiler zum Übersetzen der Quellcode-Dateien. Er erzeugt aus den Quellcode-Dateien sogenannte Objektdateien (.obj bzw. .o Dateien), die den ausführbaren Code enthalten, jedoch noch ohne die absolute Lage des Codes und der Daten im Speicher.
Einen Linker zum Zusammenbinden der Objektdateien und der Bibliotheksdateien zur ausführbaren Anwendung. Er legt auch die absolute Lage des Codes und der Daten im Speicher fest.

Die Werkzeuge können entweder einzeln per Befehlszeile ausgeführt werden oder aber automatisch durch Verwendung einer IDE (Integrated Development Environment). Für das Tutorial bietet es sich an, eine IDE einzusetzen, da Sie sich nicht so sehr mit den Compiler- und Linkeroptionen befassen müssen, um eine ausführbare Anwendung zu erstellen.

Für Programme die nur aus einer Quellcode-Datei bestehen und keine externen Daten benötigen, müssen Sie nicht einmal eine Installation auf Ihrem Rechner durchführen. Für diesen Fall können Sie einen Online-Compiler verwenden, wie z.B. https://godbolt.org. Sie müssen nur darauf achten, dass der Online-Compiler den C++20 Standard unterstützt.

Benötigt ein Programm externe Daten, z.B. Eingaben von die Tastatur oder auch Daten aus einer Datei, müssen Sie die genannten Werkzeuge installieren. Unter WINDOWS empfiehlt sich der Einsatz einer der beiden kostenlosen IDEs CodeBlocks mit MinGW-Compiler oder die Microsoft Visual Studio 2022 Community Edition. Vorzugsweise sollten Sie das Visual Studio 2022 einsetzen, da der MinGW-Compiler zum aktuellen Zeitpunkt (Mai 2022) noch nicht den vollen C++20 Standard implementiert hat.

Haben Sie bereits eine Entwicklungsumgebung auf dem Rechner installiert, können Sie gleich zum nächsten Kapitel übergehen.

Installation MS Visual Studio 2022 Community Edition

Schritt 1:

Laden Sie die Microsoft Visual Studio 2022 Community Edition aus dem Internet herunter und installieren sie laut Anweisungen. Bei der Auswahl des zu installierenden Workloads wählen Sie Desktopentwicklung mit C++ aus.

Schritt 2:

Nach der Installation und einem eventuellen Neustart des Rechners starten Sie Visual Studio und wählen Neues Projekt erstellen aus.

Schritt 3:

Zum Lernen der Programmiersprache C++ verwenden wir den einfachsten Projekttyp, eine Konsolen-App.

Schritt 4:

Geben Sie dem Projekt einen Namen und legen Sie den Ordner fest, in dem das Projekt abgelegt werden soll. Um das Projekt einschließlich der Quellcode-Dateien zusammenzuhalten, aktivieren Sie die Option Platzieren Sie die Projektmappe....

Schritt 5:

Visual Studio erstellt darauf DAS Standard-Programm, welches den Text "Hello world!" ausgibt. Löschen Sie den gesamten Text und geben Sie folgende Anweisungen ein:

#include <iostream>
#include <format>

int main()
{
   std::cout << std::format("Heute ist der {}\n", __DATE__);
}

Schritt 6:

Da Visual Studio standardmäßig Anwendungen nach einem vorherigen C++ Standard und nicht nach dem neuen C++20 Standard erstellt, muss die Spracheinstellung angepasst werden. Klicken Sie dazu im Projektmappen-Explorer den Projektnamen mit der rechten Maustaste an und wählen aus dem Kontextmenü den Eintrag Eigenschaften aus.

Wählen Sie die Eigenschaft C/C++ – Sprache aus. Stellen Sie den C++-Sprachstandard auf Vorschau... ein und schließen den Dialog.

Schritt 7:

Um das Programm zu übersetzen und zu starten, klicken Sie in der Symbolleiste den Eintrag Lokaler Windows-Debugger an.

Das Programm sollte ohne Fehler übersetzt werden und in einer Konsole sollte das heutige Datum ausgegeben werden.

Sollten Sie eine Fehlermeldung erhalten, überprüfen Sie das eingegebene Programm und sehen nach, ob der C++-Sprachstandard auch auf Vorschau... steht.

Damit ist die Installation des Visual Studios abgeschlossen und Sie können zum nächsten Kapitel übergehen.

Installation CodeBlocks und MinGW-Compiler

Schritt 1:

Laden Sie die IDE CodeBlocks aus dem Internet herunter. Sie benötigen nur die IDE, ohne den MinGW-Compiler. Am einfachsten ist es, die nosetup-Variante von CodeBlocks zu verwenden, da Sie hier nur die zip-Datei in ein beliebiges Verzeichnis entpacken müssen.

Schritt 2:

Als Nächstes ist ein aktueller MinGW-Compiler zu installieren, dessen GCC-Version 11.2.0 oder höher sein sollte. Beachten Sie beim Download des Compilers, dass Sie die Binärversion des Compilers runterladen und nicht den Source-Code. Eine gute Seite hierfür ist https://winlibs.com. Entpacken Sie die runtergeladene Datei in ein beliebiges Verzeichnis.

Schritt 3:

Ist die Version des GCC-Compilers 11.3 oder höher wird die format() Bibliotheksfunktion ebenfalls unterstützt und dieser Schritt kann übersprungen werden.

Da der MinGW-Compiler zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieser Webseite noch nicht die Bibliotheksfunktion format() der Standardbibliothek enthielt, muss diese explizit installiert werden. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: 1.) Sie laden sich die fmt-Bibliothek aus dem Internet herunter und übersetzen diese (Suche nach fmtlib) oder 2.) Sie laden von meiner Website die fertig übersetzte Bibliothek herunter (https://www.cpp-tutor.de/download/05_fmt_library.7z) und entpacken sie in ein beliebiges Verzeichnis.

Schritt 4:

Fügen Sie Installationsverzeichnis des Compilers zum Pfad (PATH) hinzu. Geben Sie dazu in der Taskleiste path ein und wählen den Eintrag Systemumgebungsvariablen bearbeiten aus.

Klicken Sie im daraufhin angezeigten Dialog Umgebungsvariablen... an und fügen das Installationsverzeichnis zur Variable Path hinzu.

Schritt 5:

Testen Sie die Installation des Compilers, in dem Sie ein Konsolenfenster öffnen und den Befehl c++ -v eingeben. Sie sollten eine Ausgabe in folgender Form erhalten:

Schritt 6:

Starten Sie CodeBlocks und öffnen den Menüpunkt Settings - Compiler. Geben Sie auf dem Reiter Toolchain executables den Pfad der Compiler-Installation ein oder klicken die Schaltfläche Auto-detect an.

Schritt 7:

Klicken Sie den Reiter Compiler settings an und geben unter Other compiler options folgende 4 Zeilen ein:

Ab GCC-Version 11.3 sind die folgenden Einstellungen zu überspringen und es kann zu Schritt 8 übergegangen werden.

Wechseln Sie auf den Reiter Linker settings und geben unter Link libraries die Bibliothek libfmt.a ein.

Damit der Compiler die Header-Dateien und die Bibliothek findet, öffnen Sie den Reiter Search directories und nehmen folgenden Einstellungen vor (Pfad ist entsprechend der Installation der Bibliothek libfmt.a anzupassen):

und

Schließen Sie den Dialog.

Schritt 8:

Zum Testen des Compilers und der Compiler-Einstellungen erstellen Sie ein neues Projekt vom Typ Console application. Geben Sie dem Projekt den Namen first und legen ein beliebiges Verzeichnis als Projektverzeichnis fest.

Öffnen Sie die Datei main.cpp durch Doppelklick auf den Dateinamen im Projektbaum. Löschen Sie den Quelltext und geben Sie folgendes Programm ein:

#include <iostream>
#include <format>

int main()
{
   std::cout << std::format("Heute ist der {}\n", __DATE__);
}

Übersetzen und starten Sie das Programm durch einen Klick auf den grünen Pfeil in der Symbolleiste. In einer Konsole sollte das heutige Datum ausgegeben werden.

Damit ist die Installation der IDE CodeBlocks und des MinGW-Compilers abgeschlossen und Sie können zum nächsten Kapitel übergehen.