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Was ist C++?

C++ entstand ab 1979, als Bjarne Stroustrup bei den Bell Labs "C mit Klassen" entwickelte. Seit 2011 erscheint alle drei Jahre ein neuer Standard: C++11, 14, 17, 20, 23. Dieser Kurs nutzt C++20.

Eigenschaften

Kompiliert zu schnellem Maschinencode, wie C
Multiparadigma: prozedural, objektorientiert, generisch (Templates), funktional (Lambdas)
Null-Overhead-Prinzip: Was du nicht nutzt, kostet nichts
Deterministische Speicherverwaltung über Konstruktoren und Destruktoren (RAII), kein Garbage Collector
Fast alles aus C funktioniert weiter

Wofür wird C++ genutzt?

Bereich	Beispiele
Spiele und Grafik	Unreal Engine, viele Spiele-Engines, Vulkan/DirectX-Anwendungen
Browser und Anwendungen	Chrome, Firefox, Adobe-Produkte, Office
Datenbanken und Systeme	MySQL, MongoDB, Teile von Windows
Finanzen	Hochfrequenzhandel, Risikoberechnung
Eingebettete Systeme, Robotik, Autos	Steuergeräte, ROS
Wissenschaft und KI	Rechenkerne von TensorFlow und PyTorch

Dein erstes Programm

Beispiel · hallo.cpp

#include <iostream>

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

Ausgabe

Hallo, Welt!

#include <iostream> bindet die Ein-/Ausgabe ein
std::cout ist der Ausgabestrom, << schiebt Werte hinein, std::endl (oder '\n') beendet die Zeile
std:: ist der Namensraum der Standardbibliothek
main braucht kein return 0: Fehlt es, gilt automatisch 0

Übersetzen

Beispiel · text

g++ -std=c++20 -Wall -Wextra -Wpedantic -O2 hallo.cpp -o hallo
./hallo

Wie bei C: immer mit Warnungen übersetzen. Für Fehlersuche -g -fsanitize=address,undefined.

C++ im Vergleich zu C

	C	C++
Strings	`char[]`	`std::string`
Arrays	rohe Arrays	`std::vector`, `std::array`
Speicher	`malloc`/`free`	`std::unique_ptr`, `std::vector` (RAII)
Fehler	Rückgabewerte	Ausnahmen oder `std::optional`/`std::expected`
Wiederverwendung	Makros, void*	Templates, Klassen
Ausgabe	`printf`	`std::cout`, `std::format` (C++20/23)

HinweisEs gibt zwei C++-Welten: das alte C++ der 90er mit rohen Zeigern und new/delete und das moderne C++ ab C++11. Lerne und schreibe das moderne. Faustregel der Core Guidelines: "Kein new, kein delete, keine rohen besitzenden Zeiger."

So führst du den Code aus: Datei hallo.cpp speichern, mit g++ -std=c++20 -Wall -Wextra hallo.cpp -o hallo übersetzen und mit ./hallo starten. Auch clang++ und Visual Studio (MSVC) funktionieren.

Merke

C++ ist kompiliert, schnell, objektorientiert und generisch
Aktueller Stand: C++20 (und C++23); -std=c++20
std::cout << ... gibt aus, #include <iostream> bindet es ein
Modernes C++ nutzt std::string, std::vector und Smart Pointer statt roher Zeiger
RAII: Ressourcen gehören Objekten, die sie in ihrem Destruktor freigeben

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Eigenschaften

Kompiliert zu schnellem Maschinencode, wie C
Multiparadigma: prozedural, objektorientiert, generisch (Templates), funktional (Lambdas)
Null-Overhead-Prinzip: Was du nicht nutzt, kostet nichts
Deterministische Speicherverwaltung über Konstruktoren und Destruktoren (RAII), kein Garbage Collector
Fast alles aus C funktioniert weiter

Wofür wird C++ genutzt?

Bereich	Beispiele
Spiele und Grafik	Unreal Engine, viele Spiele-Engines, Vulkan/DirectX-Anwendungen
Browser und Anwendungen	Chrome, Firefox, Adobe-Produkte, Office
Datenbanken und Systeme	MySQL, MongoDB, Teile von Windows
Finanzen	Hochfrequenzhandel, Risikoberechnung
Eingebettete Systeme, Robotik, Autos	Steuergeräte, ROS
Wissenschaft und KI	Rechenkerne von TensorFlow und PyTorch

Dein erstes Programm

Beispiel · hallo.cpp

#include <iostream>

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

Ausgabe

Hallo, Welt!

#include <iostream> bindet die Ein-/Ausgabe ein
std::cout ist der Ausgabestrom, << schiebt Werte hinein, std::endl (oder '\n') beendet die Zeile
std:: ist der Namensraum der Standardbibliothek
main braucht kein return 0: Fehlt es, gilt automatisch 0

Übersetzen

Beispiel · text

g++ -std=c++20 -Wall -Wextra -Wpedantic -O2 hallo.cpp -o hallo
./hallo

Wie bei C: immer mit Warnungen übersetzen. Für Fehlersuche -g -fsanitize=address,undefined.

C++ im Vergleich zu C

	C	C++
Strings	`char[]`	`std::string`
Arrays	rohe Arrays	`std::vector`, `std::array`
Speicher	`malloc`/`free`	`std::unique_ptr`, `std::vector` (RAII)
Fehler	Rückgabewerte	Ausnahmen oder `std::optional`/`std::expected`
Wiederverwendung	Makros, void*	Templates, Klassen
Ausgabe	`printf`	`std::cout`, `std::format` (C++20/23)

Merke

C++ ist kompiliert, schnell, objektorientiert und generisch
Aktueller Stand: C++20 (und C++23); -std=c++20
std::cout << ... gibt aus, #include <iostream> bindet es ein
Modernes C++ nutzt std::string, std::vector und Smart Pointer statt roher Zeiger
RAII: Ressourcen gehören Objekten, die sie in ihrem Destruktor freigeben