C++

Hinweis: Diese Inhalte wurden mit Unterstützung von Künstlicher Intelligenz erstellt und redaktionell überprüft (Transparenzhinweis gemäß Art. 50 EU AI Act).

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• Tim Buchalka / Frank Mitropoulos Beginning C++ Programming - From Beginner to Beyond

Grundlagen (Monat 1)

• Woche 1: Einführung und Setup
  • Installation eines Compilers (z. B. GCC, Clang oder MSVC) und einer IDE (z. B. Visual Studio, CLion oder VS Code).
  • Das erste “Hello World”-Programm schreiben und den Kompilierungsprozess verstehen.
  • Grundlegende Datentypen (int, char, float, double, bool) und Variablen verstehen.
  • Einfache Ein- und Ausgabe mit std::cin und std::cout.
• Woche 2: Kontrollstrukturen
  • Verzweigungen: if, else if, else und switch.
  • Schleifen: for, while, do-while.
• Woche 3: Funktionen
  • Deklaration vs. Definition von Funktionen.
  • Parameterübergabe: Call by Value, Call by Reference und Call by Pointer.
  • Rückgabewerte und der Typ void.
  • Überladen von Funktionen (Function Overloading).
• Woche 4: Arrays und Strings
  • Arbeiten mit C-Style Arrays und dem modernen std::array.
  • Zeichenketten mit std::string verwalten und grundlegende String-Manipulationen durchführen.

Fortgeschrittene C++ Konzepte (Monat 2)

• Woche 5: Zeiger und Speicherverwaltung
  • Zeiger (Pointers) und Referenzen: Grundlagen, Syntax und Unterschiede.
  • Zeigerarithmetik.
  • Dynamische Speicherallokation mit new und delete (Bewusstsein für Memory Leaks).
• Woche 6: Objektorientierte Programmierung (OOP) - Die Grundlagen
  • Klassen und die Instanziierung von Objekten.
  • Attribute (Member-Variablen) und Methoden (Member-Funktionen).
  • Konstruktoren und Destruktoren richtig einsetzen.
  • Kapselung: Zugriffsmodifizierer (public, private, protected).
• Woche 7: OOP - Fortgeschrittene Konzepte
  • Vererbung (Inheritance): Basis- und abgeleitete Klassen.
  • Polymorphismus und die Verwendung virtueller Funktionen (virtual, override).
  • Abstrakte Klassen und rein virtuelle Funktionen (Interfaces).
• Woche 8: Fehlerbehandlung und Datei-I/O
  • Exception Handling mit try, catch und throw.
  • Lesen und Schreiben von Dateien mit Streams (ifstream, ofstream, fstream).

Moderne C++ Features (Monat 3)

• Woche 9: C++ Standardbibliothek (STL) - Die Container
  • Sequenzielle Container: std::vector, std::list, std::deque.
  • Assoziative Container: std::map, std::set, std::unordered_map, std::unordered_set.
• Woche 10: STL - Algorithmen und Iteratoren
  • Iteratoren: Konzepte, Typen und wie man navigiert.
  • Wichtige Algorithmen aus <algorithm> anwenden (z. B. std::sort, std::find, std::for_each).
• Woche 11: Modernes C++ (C++11 und höher)
  • Typableitung mit dem auto-Keyword.
  • Range-based for-Loops verwenden.
  • Anonyme Funktionen: Lambda-Ausdrücke.
  • Ressourcenmanagement: Smart Pointers (std::unique_ptr, std::shared_ptr) statt roher Zeiger (RAII-Prinzip).
• Woche 12: Abschlussprojekt
  • Wende das gelernte Wissen in einem Projekt an, z.B. eine Bibliotheksverwaltung, ein Text-Adventure, eine To-Do-Anwendung mit Dateispeicherung oder die Implementierung eines bekannten Brettspiels (z. B. Tic-Tac-Toe oder Vier Gewinnt) im Terminal.

Weiterführende Themen (Optional / Ausblick)

• Templates: Generische Programmierung für Funktionen und Klassen.
• Multithreading und nebenläufige Programmierung (std::thread, std::mutex).
• Design Patterns in C++.
• Performance-Optimierung und Profiling.
• Move Semantics (std::move) und Rvalue-Referenzen.

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