Ihr erster C++-Laborexperiment

Einführung

Willkommen bei LabEx! Dies ist Ihr erster C++-Laborexperiment (Lab), in dem Sie Ihre ersten Schritte in die Welt der C++-Programmierung unternehmen werden. Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie mit diesem Thema völlig neu sind – wir werden Sie Schritt für Schritt begleiten.

In diesem Lab werden Sie lernen, wie Sie:

1. Ihr erstes C++-Programm schreiben und ausführen
2. Grundlegende Ausgaben in C++ verwenden
3. Mit einer einfachen Variablen arbeiten

Diese grundlegenden Fähigkeiten werden Ihre Reise in die C++-Programmierung beginnen. Lassen Sie uns anfangen!

Klicken Sie auf die Schaltfläche Weiter unten, um das Lab zu beginnen.

Ihr erstes C++-Programm

Beginnen wir mit dem traditionellen ersten Programm für jeden Programmierer – "Hello, World!". Dieses einfache Programm wird Ihnen helfen, die Grundstruktur eines C++-Programms zu verstehen.

Zunächst müssen wir unsere WebIDE öffnen. Suchen Sie auf der LabEx-Oberfläche nach der Schaltfläche "WebIDE" und klicken Sie darauf. Dadurch wird eine VS Code-ähnliche Umgebung geöffnet, in der wir unseren C++-Code schreiben werden.

Sobald die WebIDE geöffnet ist, befolgen Sie diese Schritte:

1. In der linken Seitenleiste sehen Sie einen Dateiexplorer. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in diesem Bereich und wählen Sie "Neue Datei".
   • Wenn Sie die Option zum Erstellen einer neuen Datei nicht sehen, suchen Sie im Dateiexplorer nach einer Schaltfläche "..." oder "Weitere Aktionen".
2. Benennen Sie die Datei hello.cpp. Die .cpp-Erweiterung teilt der IDE mit, dass es sich um eine C++-Datei handelt.
   • Stellen Sie sicher, dass Sie die .cpp-Erweiterung hinzufügen. Wenn Sie versehentlich nur hello als Namen eingeben, können Sie die Datei umbenennen, indem Sie mit der rechten Maustaste darauf klicken.
3. Klicken Sie auf die neue hello.cpp-Datei, um sie im Editor zu öffnen.

Jetzt schreiben wir unser erstes C++-Programm. Kopieren Sie den folgenden Code und fügen Sie ihn in Ihre hello.cpp-Datei ein:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

Lassen Sie uns diesen Code analysieren:

• #include <iostream>: Diese Zeile teilt dem Computer mit, dass er einen vorgefertigten Code verwenden soll, der es uns ermöglicht, Informationen ein- und auszugeben. Stellen Sie sich das wie das Importieren eines Tools vor, das wir verwenden müssen.
• int main() {... }: Hier beginnt unser Programm. Alles innerhalb der geschweiften Klammern { } ist, was unser Programm tun wird. Jedes C++-Programm benötigt eine main-Funktion.
• std::cout << "Hello, World!" << std::endl;: Diese Zeile teilt dem Computer mit, "Hello, World!" auf dem Bildschirm auszugeben.
  • std::cout ist wie ein Trichter, der Text auf den Bildschirm sendet.
  • Die <<-Symbole sind wie Pfeile, die anzeigen, was wir in den Trichter senden möchten.
  • std::endl springt nach dem Ausgeben auf eine neue Zeile, wie wenn Sie die Eingabetaste auf Ihrer Tastatur drücken.
• return 0;: Dies teilt dem Computer mit, dass unser Programm erfolgreich abgeschlossen wurde. Es ist wie ein "Wir sind fertig hier!"

Um dieses Programm auszuführen:

1. Öffnen Sie das Terminal in Ihrer WebIDE (normalerweise unten auf dem Bildschirm).
   • Wenn Sie das Terminal nicht sehen, suchen Sie nach einer Menüoption wie "Terminal" -> "Neues Terminal" oder einem Terminal-Symbol.
2. Geben Sie im Terminal die folgenden Befehle ein:

g++ hello.cpp -o hello
./hello

Der erste Befehl (g++ hello.cpp -o hello) bereitet Ihr Programm zum Ausführen vor. Dies wird "Kompilieren" genannt und übersetzt Ihren C++-Code in eine Sprache, die der Computer verstehen kann. Der Teil -o hello benennt das resultierende Programm "hello".

Der zweite Befehl (./hello) führt Ihr Programm tatsächlich aus. Das ./ teilt dem Computer mit, im aktuellen Ordner nach dem Programm zu suchen.

Sie sollten "Hello, World!" im Terminal sehen. Wenn nicht, machen Sie sich keine Sorgen! Überprüfen Sie diese häufigen Probleme:

• Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre hello.cpp-Datei nach dem Einfügen des Codes gespeichert haben.
• Überprüfen Sie, ob Sie die Befehle genau so eingegeben haben, wie gezeigt, einschließlich des ./ vor hello.
• Wenn Sie Fehlermeldungen sehen, lesen Sie sie sorgfältig. Sie geben oft Hinweise darauf, was schief gelaufen ist.

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben gerade Ihr erstes C++-Programm geschrieben und ausgeführt.

Hinzufügen weiterer Ausgaben

Jetzt, da unser erstes Programm läuft, erweitern wir es ein wenig. Wir werden unser Programm so ändern, dass es mehrere Zeilen ausgibt. Dies zeigt Ihnen, wie einfach es ist, weitere Ausgaben zu Ihren Programmen hinzuzufügen.

Öffnen Sie die Datei hello.cpp in der WebIDE. Sie können dies tun, indem Sie auf den Dateinamen im Dateiexplorer auf der linken Seite des Bildschirms klicken.

Ersetzen Sie den Inhalt von hello.cpp durch diesen neuen Code:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    std::cout << "Welcome to C++ programming!" << std::endl;
    std::cout << "This is your first C++ lab." << std::endl;
    return 0;
}

Dieses Programm verwendet std::cout dreimal, um drei verschiedene Zeilen auszugeben. Lassen Sie uns analysieren, was neu ist:

• Wir haben zwei weitere std::cout-Zeilen hinzugefügt, jeweils gefolgt von << std::endl;.
• Jede std::cout-Zeile endet mit std::endl;, was auf eine neue Zeile springt. Deshalb wird jede Nachricht in einer separaten Zeile erscheinen, wenn wir das Programm ausführen.
• Beachten Sie, wie jede Zeile mit einem Semikolon (;) endet. In C++ verwenden wir Semikolons, um anzuzeigen, wo jede Anweisung endet.

Kompilieren und führen Sie das Programm mit den gleichen Befehlen wie zuvor aus:

g++ hello.cpp -o hello
./hello

Sie sollten jetzt drei Zeilen Text im Terminal sehen. Wenn Sie nicht alle drei Zeilen sehen, überprüfen Sie Folgendes:

• Stellen Sie sicher, dass Sie die Datei nach den Änderungen gespeichert haben.
• Überprüfen Sie, ob jede Zeile mit << std::endl; endet.
• Suchen Sie nach fehlenden Semikolons am Ende der std::cout-Zeilen.

Dies zeigt, wie Sie mehrere std::cout-Anweisungen verwenden können, um mehrere Zeilen Text auszugeben. Sie können so viele Zeilen hinzufügen, wie Sie möchten, indem Sie diese Methode verwenden!

Verwendung einer einfachen Variablen

Für unseren letzten Schritt wollen wir das Konzept der Variablen einführen. Eine Variable ist wie eine beschriftete Box, in der wir Informationen speichern können. In diesem Fall werden wir eine Variable verwenden, um einen Namen zu speichern, den wir dann in unserer Begrüßung verwenden werden.

Erstellen Sie in Ihrer WebIDE eine neue Datei und benennen Sie sie greeting.cpp. So geht's:

1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste im Dateiexplorer (linke Seitenleiste) und wählen Sie "Neue Datei".
2. Benennen Sie die neue Datei greeting.cpp.
3. Klicken Sie auf greeting.cpp, um sie im Editor zu öffnen.

Kopieren Sie dann den folgenden Code und fügen Sie ihn ein:

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string name = "LabEx";
    std::cout << "Hello, " << name << "!" << std::endl;
    std::cout << "Welcome to C++ programming, " << name << "!" << std::endl;
    return 0;
}

Dieses Programm führt einige neue Konzepte ein:

• #include <string>: Dies ermöglicht es uns, Textvariablen zu verwenden. Stellen Sie sich das wie das Importieren eines weiteren Tools vor, diesmal für die Arbeit mit Text.
• std::string name = "LabEx";: Dies erstellt eine Variable namens name und speichert den Text "LabEx" darin.
  • std::string teilt C++ mit, dass name Text enthalten wird.
  • Sie können "LabEx" in jeden beliebigen Namen ändern!
• Wir verwenden die Variable name in unseren cout-Anweisungen, um unsere Nachrichten zu personalisieren.
  • Beachten Sie, wie wir << name << verwenden, um den Wert von name in unsere Ausgabe einzufügen.

Kompilieren und führen Sie das Programm aus:

g++ greeting.cpp -o greeting
./greeting

Sie sollten personalisierte Begrüßungsnachrichten im Terminal sehen. Wenn Sie "LabEx" in einen anderen Namen geändert haben, sehen Sie diesen Namen in der Ausgabe.

Wenn Sie nicht die erwartete Ausgabe sehen, überprüfen Sie Folgendes:

• Stellen Sie sicher, dass Sie die Datei greeting.cpp nach dem Einfügen des Codes gespeichert haben.
• Überprüfen Sie, ob Sie den Kompilierungsbefehl korrekt eingegeben haben: g++ greeting.cpp -o greeting (beachten Sie, dass wir hier greeting.cpp und greeting verwenden, nicht hello.cpp und hello).
• Stellen Sie sicher, dass die Variable name definiert ist, bevor sie in den cout-Anweisungen verwendet wird.

Versuchen Sie, den Namen in der Zeile name = "LabEx"; in Ihren eigenen Namen zu ändern, und kompilieren und führen Sie das Programm dann erneut aus. Sie werden sehen, wie Variablen es uns ermöglichen, Teile unseres Programms einfach zu ändern!

Zusammenfassung

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben Ihren ersten C++-Laborexperiment (Lab) abgeschlossen und Ihre ersten Schritte in die Welt der C++-Programmierung unternommen. Lassen Sie uns zusammenfassen, was Sie gelernt haben:

1. Wie man ein einfaches C++-Programm schreibt und ausführt

   • Sie haben die Struktur eines C++-Programms kennengelernt, einschließlich der main()-Funktion.
   • Sie haben g++ verwendet, um Ihren Code zu kompilieren, und ./, um das resultierende Programm auszuführen.

2. Wie man cout verwendet, um Ausgaben anzuzeigen

   • Sie haben std::cout verwendet, um Nachrichten auf dem Bildschirm auszugeben.
   • Sie haben gelernt, wie man std::endl verwendet, um nach dem Ausgeben auf eine neue Zeile zu springen.

3. Wie man mehrere cout-Anweisungen verwendet, um mehrere Zeilen auszugeben

   • Sie haben gesehen, wie einfach es ist, weitere Ausgaben zu Ihrem Programm hinzuzufügen.

4. Wie man eine einfache Zeichenkettenvariable (string variable) verwendet, um Text zu speichern und anzuzeigen

   • Sie haben gelernt, wie man eine string-Variable erstellt und ihr einen Wert zuweist.
   • Sie haben gesehen, wie man eine Variable in Ihren cout-Anweisungen verwendet, um die Ausgabe zu personalisieren.

Dies sind die Bausteine der C++-Programmierung. Sie haben einen ausgezeichneten Start gemacht!

Denken Sie daran, dass das Erlernen des Programmierens eine Reise ist, und Sie haben gerade Ihre ersten Schritte unternommen. Hier sind einige Tipps, wenn Sie weiter lernen möchten:

• Seien Sie nicht Angst, zu experimentieren! Versuchen Sie, den Text in Ihren cout-Anweisungen oder den Wert Ihrer name-Variable zu ändern.
• Wenn Sie auf Fehler stoßen, lesen Sie die Fehlermeldungen sorgfältig. Sie geben oft Hinweise darauf, was schief gelaufen ist.
• Übung ist der Schlüssel. Versuchen Sie, kleine Programme zu schreiben, die das verwenden, was Sie hier gelernt haben.

Ihre nächste Abenteuer in C++ ist gleich um die Ecke. Bleiben Sie am Programmieren und haben Sie Spaß beim Erkunden der Welt von C++!