Ohjelmoinnin perusteet ja C-kieli

Sisällys

• Alkusanat ja käyttöohje
  • Alkusanat
  • Analogiat ja animaatiot
  • Navigointiohje
  • Oppaan syntyhistoria
  • Rinnakkaisteos: painettu kirja
  • Tekijä
• Johdanto
  • Tietokoneohjelmat
  • Vuorovaikutteiset ohjelmat
  • Rakenteinen ohjelmointi
  • Modulaarinen ohjelmointi
  • Kommunikointi
  • Tietorakenteet
  • Yhteenvetoja ja ohjeita
  • Ohjelmointiympäristö
• Ohjelmoinnin käsitemaailma
  • Ihminen ja tietokone
  • Ohjelma
  • Konekieli
  • Ohjelmointikielet
    • Symboliset konekielet
    • Lausekielet
      • Hallinnollinen tietojenkäsittely
      • Teknistieteellinen tietojenkäsittely
      • Tekoäly
    • Lause-, symbolisen kone- ja konekielen välinen suhde
  • Kääntäjä
  • Tulkki
  • Ihminen vs. kone: kommunikointihierarkia
  • Ohjelmistotyö
    • Ohjelmointi
    • Määrittely
    • Suunnittelu
    • Toteutus
    • Testaus
    • Dokumentointi
      • Vuokaaviot
    • Kaavio
  • Algoritmit ja tietorakenteet
    • Tietorakenteet
    • Algoritmit
      • Hyvä algoritmi
• Jäsentävä ajattelu
  • Jäsentäminen
  • TOPDOWN-suunnittelu
    • Esimerkki
      • Esimerkki: hanki rakennuslupa
    • TOPDOWN-suunnittelun edut
  • BOTTOMUP-suunnittelu
  • Kuva
• Ohjelman perusrakenteet
  • Kolme rakennetta
  • Peräkkäisrakenne
    • Esimerkki
  • Valintarakenne
    • Esimerkki
  • Toistorakenne
    • Esimerkki
  • Rakenteiden yhdistäminen
    • Esimerkki 1
    • Esimerkki 2
    • Esimerkki 3
    • Esimerkki 4
• C-kieli
  • C-standardi
  • C-kielen etuja
    • Siirrettävyys
    • Laiteläheisyys
    • C on osajoukko C++:sta
    • C on silta Javaan
  • C-kielen heikkouksia
    • Kryptisyys
  • C-kielisten ohjelmien ulkoasu
  • C-kielen varatut sanat
  • Esimerkkiohjelma
  • C-kielen perusrakenteet
  • C-kielen erityispiirteitä
• Ohjelman peruselementit
  • Tunnukset
    • Tunnuksen määritelmä
    • Tunnuksen kirjoitussäännöt
  • Muuttujat
    • Muuttujan määritelmä
    • Muuttuja muistissa
    • Muuttujan määrittely (määritelmä)
      • Syntaksi
      • Esimerkki
      • Määrittelyn paikka ohjelmassa
      • Muuttujan nimen valinta
      • Muuttujan alkuarvo
      • Määrittelemätön muuttuja
  • Tyypit
    • Tyypin määritelmä
    • Esimerkki
    • C-kielen yksinkertaiset tyypit
    • Tyyppi määrää tulkinnan
  • Vakiot
    • Vakio
      • Paljaat vakiot
      • Nimetyt vakiot
        • Nimetyn vakion määrittely
        • Esikääntäjä
        • Esimerkki
  • Lauseet
    • Lause
      • Esimerkki
  • Koottu lause eli lohko
    • Lohko
  • Kommentit
    • Kommentti
      • Vihje
  • Ohjelman rakenne
• Vuorovaikutteinen ohjelma
  • Vuorovaikutteisuus
    • Vuorovaikutus kuvana
  • Sijoituslause
    • Sijoituslause
      • Laskujärjestys lausekkeessa
    • Syntaksi
    • Esimerkki 1
    • Esimerkki 2
    • Esimerkki 3
    • Esimerkki 4
    • Erikoistapauksia sijoituslauseista
      • Esimerkki 1
      • Esimerkki 2
      • Esimerkki 3
      • Esimerkki 4
      • Esimerkki 5
    • Lyhennysmerkinnät: inkrementointi ja dekrementointi
  • Tulostusfunktio
    • printf()
      • Syntaksi
        • Muotoilumerkkijono
          • Muotoilumääreet
        • Muuttujalista
      • Esimerkki 1
      • Esimerkki 2
      • Esimerkki 3
      • Esimerkki 4
      • Rivinvaihdot
      • Esimerkki 5
      • Tulostuskentän leveys
      • Liukulukujen desimaalit
  • Syöttöfunktiot
    • scanf()
      • Syntaksi
      • Lukemisen päättyminen
      • Esimerkki
    • gets()
      • Syntaksi
      • Lukemisen päättyminen
      • Esimerkki
    • sscanf()
      • Syntaksi
      • Lukemisen päättyminen
      • Esimerkki
    • scanf() vai gets()?
      • Esimerkki 1
      • Esimerkki 2
• Ohjelman suunnittelu
  • Systemaattisuus
  • Suunnittelun apuvälineitä
  • Ohjelman yleinen toimintamalli
    • Esimerkki 1
      • Ohjelman logiikka (eli algoritmi)
      • Ohjelman muuttujat (eli tietorakenteet)
      • Ohjelma kirjoitettuna C:llä
    • Esimerkki 2
      • Ohjelman logiikka (eli algoritmi)
      • Ohjelman muuttujat (eli tietorakenteet)
      • Ohjelman toteutus C-kielellä
• If-valintarakenne
  • Mitä olikaan rakenteinen ohjelmointi?
  • Yksittäisen vaihtoehdon valinta
    • Syntaksi
    • Vuokaavio
    • Esimerkki
      • Algoritmi
      • Ohjelman toteutus C-kielellä
  • Valinta kahdesta vaihtoehdosta
    • Syntaksi
    • Vuokaavio
    • Esimerkki
    • Binäärivalinnan periaate
      • Esimerkki
        • Algoritmi
        • Toteutus C-kielellä
  • Valinta useasta vaihtoehdosta
    • Suyntaksi
    • Esimerkki
      • Ohjelman toteutus C-kielellä
• Lausekkeet
  • Mikä on lauseke?
    • Operandit
    • Operaattorit
    • Sijoituslausekkeet ja -operaattorit
    • Aritmeettiset lausekkeet ja operaattorit
      • Esimerkki 1
      • Esimerkki 2
      • Esimerkki 3
      • Esimerkki 4
    • Vertailuoperaattorit
      • Esimerkki 1
      • Esimerkki 2
      • Totuusarvon numeerinen tulkinta
    • Loogiset operaattorit
    • Presedenssit ja sulkeiden käyttö
      • Esimerkki
        • Ratkaisu 1
        • Ratkaisu 2
    • Varoitus: älä sekoita sijoituslauseketta ja vertailulausekkeeseen
• While-toistorakenne
  • Mikä on toistorakenne?
  • While toistuva valinta
    • Esimerkki
      • Mitä vikaa esimerkissä?
      • Korjattu versio
  • Syntaksi
  • Vuokaavio
  • Esimerkki 1
  • Esimerkki 2
  • Tee virheentarkistukset while-silmukalla
    • Esimerkki 1
    • Esimerkki 2
  • Tyypillisiä ohjelmointivirheitä
• For-toistorakenne
  • Idea: tee N kertaa
  • Toistojen hallinta: toistolaskuri
    • Toistolaskurin käsittely
  • Syntaksi
  • Vuokaavio
  • Esimerkki 1
  • Esimerkki 2
  • Esimerkki 3
  • For vai while?
• Taulukot
  • Rakenteinen tieto
  • Taulukkotyyppi
    • Syntaksi
    • Esimerkki
    • Taulukon koko on vakio
    • Taulukon alkio ja indeksi
      • Esimerkki
    • Taulukon alkio muuttujana
    • Taulukon alustus
    • Yhteenveto
  • Taulukon peräkkäiskäsittely
    • Esimerkki 1
    • Esimerkki 2
  • Taulukon hajakäsittely
    • Esimerkki
      • Ratkaisuperiaate
      • Tietorakenteet
      • Ohjelman toteutus C-kielellä
  • Harva taulukko
    • Esimerkki
      • Ongelman 1 ratkaisuehdotus
      • Ongelman 2 ratkaisuehdotus
      • "Paras" ratkaisu:
      • "Paras" ratkaisu kirjoitettuna C-kielellä
• Do...while-toistorakenne
  • Alkuehtoinen toistorakenne
  • Do...while - loppuehtoinen toistorakenne
  • Syntaksi
  • Vuokaavio
  • Esimerkki 1
  • Esimerkki 2
  • Huomaa
  • Pohdintaa
    • Esimerkki
      • While-ratkaisu
      • Do...while-ratkaisu
• Funktiot
  • Funktio
  • Kirjastofunktiot
    • Kaikki tarvitsevat kirjastofunktioita
    • Kirjastofunktion kutsu
    • Esimerkki ja sen analysointi
    • Musta laatikko -ajattelu
  • Omat funktiot
    • Tee se itse
    • Funktion toteutus
    • Omien funktioiden suunnittelu
      • Ei parametreja - ei paluuarvoa
        • Esimerkki
      • Parametri - ei paluuarvoa
        • Esimerkki
      • Parametri ja paluuarvo
        • Esimerkki
  • Funktion rakenne
  • Funktion määrittely
  • Funktion prototyyppi
  • Funktion parametrit ja paikalliset muuttujat
    • Muodolliset parametrit ja todelliset parametrit
  • Funktiosta palaaminen ja funktion paluuarvo
    • Esimerkki
    • Huomautus
  • Funktion kutsuminen
  • Esimerkkejä
    • Esimerkki 1
    • Esimerkki 2
  • Funktioiden muuttujaparametrit
    • Muuttujaparametrit
    • Muuttujaparametrit ja musta laatikko
    • Muuttujaparametrit ja funktion kutsu
      • Esimerkki
      • & - muuttujan osoite
    • Muuttujaparametrin esittely
    • Muuttujaparametrin käyttö
    • Esimerkki 1
    • Esimerkki 2
    • Terminologista pohdintaa
    • Huomautus
    • Yhteenveto
  • Taulukko funktion parametrina
    • Esimerkki
    • Yhteenveto
• Globaalit muuttujat
  • Mitä olivatkaan paikalliset muuttujat?
  • Mitä ovat globaalit muuttujat?
  • Globaalit muuttujat ja musta laatikko -malli
  • Milloin kannattaa käyttää globaaleja muuttujia?
  • Automaattinen alustus
  • Globaaleihin muuttujiin liittyviä vaaroja
    • Vaara 1
    • Vaara 2
  • Esimerkki
• Switch...case -valintarakenne
  • Esimerkkitilanne
  • Millainen on switch...case -rakenne?
  • Syntaksi
  • Esimerkki
    • Ohjelman toteutus C-kielellä
• Merkkijonot
  • Esimerkkitapauksia
  • Merkkijonomuuttujan määrittely
    • Esimerkki
  • Arvon lukeminen merkkijonomuuttujalle
  • Merkkijonomuuttujan arvon tulostaminen
  • Merkkijonojen vertailu
    • Esimerkki
  • Merkkijonojen kopiointi
    • Esimerkki
• Tietueet
  • Rakenteiset tietotyypit
  • Tietuetyyppi
  • Tietuemuuttuja
  • Tietueen kentät
    • Kenttiin viittaaminen pisteoperaattorilla
    • Kenttiin viittaaminen nuolioperaattorilla
  • Esimerkki 1
  • Esimerkki 2
  • Huomioita
    • Tietue ja sijoituslause
    • Tietue parametrina
    • Tietue ja vertailut
    • Typedef
      • Esimerkki
  • Esimerkki 3
    • Ohjelman toteutus C-kielellä
• Tiedostot
  • Tiedosto
    • Tekstitiedostot
    • Binääritiedostot
  • Tietovirrat
    • stdin
    • stdout
    • stderr
    • Uudelleenohjaus
  • Tiedostojen käsittelyn perustoiminnot
    • Tiedoston määrittely
    • Tiedoston avaaminen
      • Avaustapoja
    • Sijaintiosoitin
    • Tiedoston käsittely
    • Tiedoston päättyminen
    • Tiedoston sulkeminen
  • Tiedostojen käsittely merkki kerrallaan
    • fgetc()
    • fputc()
    • Esimerkki
  • Binääritiedostojen käsittely tietueittain
    • fread()
      • unsigned-tyyppi
      • sizeof-operaattori ja tietueen koko
    • fwrite ()
    • Esimerkki
  • Peräkkäistiedoston käsittely
    • Tietueen lisäys tiedostoon
    • Tietueen poistaminen
    • Tietueen sisällön muuttaminen
  • Tiedoston käsittely muistissa
    • Taulukon määrittely tiedostoa varten
    • Tiedoston lukeminen taulukkoon
    • Taulukkoon kohdistuvat muutokset
      • Lisäys taulukkoon
      • Poisto taulukosta
      • Taulukossa olevan tietueen muuttaminen
    • Taulukon kirjoittaminen takaisin tiedostoon
  • Tiedoston lajittelu
    • Valintalajittelu
      • Esimerkki
        • Ohjelman toteutus C-kielellä
    • Tiedoston lajittelu
    • Kortisto-ohjelma
• Osoitinmuuttujat
  • Epäsuora osoittaminen
  • Osoittimet
    • Kuva 1
    • Kuva 2
    • Osoittimen määrittely
      • Kantatyyppi
  • Muuttujan osoite ja osoiteoperaattori
  • Muistipaikan sisältö ja sisältöoperaattori
  • Esim 1
    • Ohjelman toteutus C-kielellä
  • Esim 2
    • Virheetön versio
  • Osoitinmuuttujat ja laskutoimitukset
    • Esim 1
    • Esim 2
    • Varoitus 1: väärä muistiviittaus
    • Varoitus 2: ++ ja -- operaattorit
  • Taulukot ja osoittimet
    • Taulukon nimi on taulukon osoite
    • Taulukon käsittely osoittimien avulla
    • Taulukon nimi on osoitevakio
      • Lvalue
    • Taulukon nimi lausekkeen osana
    • Esim 1
    • Osoittimien indeksointi
    • Esim 2
  • Merkkijonot ja osoittimet
    • Esim 1
    • Esim 2
    • Esim 3
    • Merkkijonovakiot
      • Esim 1
      • Esim 2
      • Esim 3
      • Esim 4
    • Erilaisia tapoja määritellä merkkijono
  • Merkkijonofunktioiden toteutuksia
    • Esim 1
    • string_copy()
    • string_length()
    • Koko ohjelma
      • Huomaa
    • Esim 2
    • string_cat()
      • Huomaa
    • char_search()
  • Geneerinen osoitin - void *
    • Eksplisiittinen tyypinmuunnos (cast)
    • Osoittimet, sijoituslause ja tyypinmuunnokset
    • Geneerinen osoitin
      • Esim 1
      • Varoituksia
      • Esim 2
        • Vaihtoehto 1.
          • Testiympäristö
        • Vaihtoehto 2.
          • Testiympäristö
• Moniulotteiset taulukot
  • Kaksiulotteinen taulukko
    • Taulukon määrittely
    • Taulukon alkion käsittely
    • Taulukon alustus
      • Rivien määrää voidaan jättää ilmoittamatta
  • Kolme- ja useampiulotteiset taulukot
  • Esim 1
    • Ohjelman toteutus C-kielellä
  • Esim 2
    • Ohjelman toteutus C-kielellä
  • Moniulotteinen taulukko funktion parametrina
    • Esim
      • Ohjelman toteutus C-kielellä
  • Merkkijonotaulukot
    • Merkkijonotaulukon määrittely
    • Vaihtoehtoinen määrittelytapa
    • 2-ulotteiset merkkijonotaulukot
      • Toteutustapa 1
        • Kuva
      • Toteutustapa 2
        • Kuva
• Dynaamiset tietorakenteet
  • Ohjelma ja muistin käyttö
    • Kuva
    • Koodisegmentti
    • Datasegmentti
    • Pinosegmentti
    • Kasa
    • Aliohjelmamekanismin toteutus pinon avulla
      • Esim
  • Dynaaminen muistinhallinta
    • malloc() ja free()
    • Dynaaminen taulukko
      • Esim
        • Ohjelman toteutus C-kielellä
• Linkitetyt tietorakenteet
  • Lineaariset listat
    • Listoihin liittyvät operaatiot
    • Sovelluksia
  • Linkitetyt listat
    • Kuva
    • Listan alkio C:n tietueena
    • Lista on pointteri 1.lista-alkioon
• Pino ja jono
  • Jonokurit
  • Pino
    • Pinon sovelluksia
    • Pinon toteuttaminen
      • Esim 1
        • Tietorakennemäärittelyt
        • Pinon alustaminen
        • Alkion vienti pinoon
        • Alkion poistaminen pinosta
        • Sovellusohjelma
      • Esim 2
        • Tietorekenteet (ja muut määrittelyt)
        • Pinon alustaminen
        • Alkion vienti pinoon
        • Alkion poistaminen pinosta
        • Pinon tyhjentäminen
        • Sovellus
      • Esim 3
        • Tietorakenteet (ja muut määrittelyt)
        • Pinon alustamien
        • Onko pino tyhjä?
        • Alkion vienti pinoon
          • Kuvana
        • Alkion poistaminen pinosta
          • Kuvana
        • Pinon tyhjentäminen
        • Sovellus
  • Jono
    • Kuva
    • Jonon toteuttaminen
    • Esim
      • Määrittelyt
      • Jonon alustaminen
      • Alkion vienti jonoon
      • Alkion poistaminen jonosta
      • Jonon sisällön tutkiminen
      • Onko jono tyhjä
      • Sovellus
        • lisaa()
        • poista()
        • pääohjelma
      • Piirrä tilanteet paperille
• Talletusluokat ja vaikutusalueet
  • Muuttujien vaikutusalueet
  • Muuttujien talletusluokat
    • Automatic-talletusluokka
    • Register-talletusluokkamääre
    • Static-talletusluokka
      • Mitä staattisuus tarkoittaa?
      • Globaalit static-muuttujat
      • Lohkon sisäiset static-muuttujat
      • Lisähuomioita
      • Extern-talletusluokkamääre
    • Yhteenveto
• Ehdolliset lausekkeet
  • Ehdollisen lausekkeen muoto
  • Esim 1
  • Esim 2
  • Esim 3
• C-esikääntäjä ja makrot
  • Esikääntäjän tehtävät
  • Makrot
    • Laventaminen
    • Parametriton makro
      • Esim
    • Parametrillinen makro
      • Esim 1
      • Esim 2
      • Esim 3
    • Makrojen edut ja haitat funktioihin verrattuina
      • Edut
      • Haitat
  • Esikäännöksen ohjaus
    • Esim 1
    • Esim 2
• Komentoriviargumentit
  • Ohjelman parametrit
    • Esim 1
    • Parametrit muistissa
    • Numeeriset parametrit
    • Esim 2
      • exit()
• Unioni-rakenne
  • Unioni tietotyyppinä
  • Unionimuuttuja
  • Esim 1
  • Operaatiot . ja ->
  • Esim 2
• Lueteltu tyyppi
  • enum-tietotyyppi
  • enum-muuttuja
  • enum-tyypin arvot ovat lukuja
  • Esim 1
  • Esim 2
• Funktiopointterit
  • Funktiopointteri muuttujana
    • Esim 1
    • Esim 2
  • Funktion kutsuminen funktiopointterin avulla
  • Esim 1
  • Esim 2
  • Esim 3
    • qsort()
    • Lajitteluohjelma kirjoitettuna C-kielellä
• Bittioperaatiot
  • C-kielen bittioperaatiot
  • Esimerkkejä operaattoreiden käytöstä
  • Sijoitusoperaattorit
  • Esim 1
  • Esim 2
    • Ohjelma C-kielellä
• Bittikentät
  • Bittikentillä voi säästää tilaa
  • Esim
• Harjoitustehtäviä
  • Perusrakenteet
    • Tehtävä 1
    • Tehtävä 2
    • Tehtävä 3
    • Tehtävä 4
    • Tehtävä 5
    • Tehtävä 6
    • Tehtävä 7
    • Tehtävä 8
    • Tehtävä 9
    • Tehtävä 10
    • Tehtävä 11
    • Tehtävä 12
    • Tehtävä 13
    • Tehtävä 14
    • Tehtävä 15
  • Funktiot
    • Tehtävä 16
    • Tehtävä 17
    • Tehtävä 18
    • Tehtävä 19
    • Tehtävä 20
    • Tehtävä 21
    • Tehtävä 22
    • Tehtävä 23
    • Tehtävä 24
    • Tehtävä 25
    • Tehtävä 26
    • Tehtävä 27
    • Tehtävä 28
    • Tehtävä 29
    • Tehtävä 30
    • Tehtävä 31
  • Merkkijonot, tietueet, moniulotteiset taulukot, tiedostot
    • Tehtävä 32
    • Tehtävä 33
    • Tehtävä 34
    • Tehtävä 35
    • Tehtävä 36
    • Tehtävä 37
    • Tehtävä 38
    • Tehtävä 39
    • Tehtävä 40
    • Tehtävä 41
    • Tehtävä 42
    • Tehtävä 43
    • Tehtävä 44
    • Tehtävä 45
    • Tehtävä 46
    • Tehtävä 47
    • Tehtävä 48
    • Tehtävä 49
    • Tehtävä 50
    • Tehtävä 51
    • Tehtävä 52
  • Listat, jonot, pinot
    • Tehtävä 53
    • Tehtävä 54
    • Tehtävä 55
    • Tehtävä 56
    • Tehtävä 57
    • Tehtävä 58
    • Tehtävä 59
• KOOSTESIVUJA
  • Tietotyypit ja vakiot
    • Perustietotyypit
    • Tyyppien tarkentimet
    • Vakiot
      • Kokonaislukuvakiot:
      • Tyypin char vakiot:
      • Numeeriset char-vakiot
      • Liukulukuvakiot (tyypit float, double ja long double)
      • Nimetyt vakiot
  • Syöttö- ja tulostusfunktioiden muotoilumääreet
    • printf()
      • Kokonaisluvut
      • Liukuluvut
      • Merkit ja merkkijonot
      • Osoitteet
      • Lisämääreet
    • scanf()
      • Kokonaisluvut
      • Liukuluvut
      • Merkit ja merkkijonot
      • Osoitteet
  • Sisennyssäännöt
  • Operaattoreiden presedenssit
  • Ohjelmankehitys Turbo C++ 3.0 -ympäristössä
    • IDE
    • Editorin käyttö
    • Kääntäjän käyttö
    • Virheenjäljittimen käyttö
  • Grafiikka ja animaatiot Turbo C++ 3.0 -ympäristössä
    • Animoinnin yleisperiaate
    • Esim
  • Projektit Turbo C++ 3.0 -ympäristössä
    • Projektin koostaminen
    • Projektin kääntäminen ja ajaminen
    • Projektin sulkeminen