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Commit 4ee8eefc authored by Peter Gerwinski's avatar Peter Gerwinski
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% README: Bibliotheken, Differentialgleichungen
% README: Einführung: Bibliotheken, Differentialgleichungen
\documentclass[10pt,t]{beamer}
......
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#include <stdio.h>
void f (int *s0, int *s1)
{
while (*s0 >= 0)
{
int *s = s1;
while (*s >= 0)
if (*s0 == *s++)
printf ("%d ", *s0);
s0++;
}
printf ("\n");
}
int main (void)
{
int a[] = { 10, 4, 3, 7, 12, 0, 1, -1 };
int b[] = { 7, 14, 0, 8, 9, 22, 10, -1 };
f (a, b);
return 0;
}
20181119/aufgabe-1d.c 0 → 100644
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#include <stdio.h>
void f (int *s0, int *s1)
{
while (*s0 >= 0)
{
int *s = s1;
while (*s >= 0)
if (*s0 == *s++)
printf ("%d ", *s0);
s0++;
}
printf ("\n");
}
int main (void)
{
int a[] = { 10, 4, 3, 7, 12, 0, 1 };
int b[] = { 7, 14, 0, 8, 9, 22, 10 };
f (a, b);
return 0;
}
20181119/aufgabe-2.c 0 → 100644
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#include <gtk/gtk.h>
#define WIDTH 320
#define HEIGHT 240
double t = 0.0;
double dt = 0.2;
int r = 5;
double x = 10;
double y = 200;
double vx = 20;
double vy = -60;
double g = 9.81;
gboolean draw (GtkWidget *widget, cairo_t *c, gpointer data)
{
GdkRGBA blue = { 0.0, 0.5, 1.0, 1.0 };
gdk_cairo_set_source_rgba (c, &blue);
cairo_arc (c, x, y, r, 0, 2 * G_PI);
cairo_fill (c);
return FALSE;
}
gboolean timer (GtkWidget *widget)
{
t += dt;
x += vx * dt;
y += vy * dt;
vx = vx;
vy = 0.5 * g * (t * t);
if (y + r >= HEIGHT)
vy = -vy * 0.9;
if (x + r >= WIDTH)
vx = -vx * 0.9;
if (x - r <= 0)
vx = -vx * 0.9;
gtk_widget_queue_draw_area (widget, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
g_timeout_add (50, (GSourceFunc) timer, widget);
return FALSE;
}
int main (int argc, char **argv)
{
gtk_init (&argc, &argv);
GtkWidget *window = gtk_window_new (GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
gtk_widget_show (window);
gtk_window_set_title (GTK_WINDOW (window), "Hello");
g_signal_connect (window, "destroy", G_CALLBACK (gtk_main_quit), NULL);
GtkWidget *drawing_area = gtk_drawing_area_new ();
gtk_widget_show (drawing_area);
gtk_container_add (GTK_CONTAINER (window), drawing_area);
gtk_widget_set_size_request (drawing_area, WIDTH, HEIGHT);
gtk_main ();
return 0;
}
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% hp-20181119.pdf - Lecture Slides on Low-Level Programming
% Copyright (C) 2012, 2013, 2015, 2016, 2017, 2018 Peter Gerwinski
%
% This document is free software: you can redistribute it and/or
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% Foundation, either version 3 of the License, or (at your option)
% any later version.
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% This document is distributed in the hope that it will be useful,
% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
% MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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% document. If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
% README: Vertiefung: Bibliotheken, Differentialgleichungen
\documentclass[10pt,t]{beamer}
\usepackage{pgslides}
\usepackage{pdftricks}
\usepackage{tikz}
\begin{psinputs}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[german]{babel}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{helvet}
\renewcommand*\familydefault{\sfdefault}
\usepackage{pstricks,pst-grad}
\end{psinputs}
\title{Hardwarenahe Programmierung}
\author{Prof.\ Dr.\ rer.\ nat.\ Peter Gerwinski}
\date{19.\ November 2018}
\begin{document}
\maketitleframe
\nosectionnonumber{\inserttitle}
\begin{frame}
\shownosectionnonumber
\begin{itemize}
\item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
\hfill\makebox(0,0)[br]{\raisebox{2.25ex}{\url{https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp.git}}}
\item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
\begin{itemize}
% \item[2.1] Hello, world!
\vspace*{-0.1cm}
\item[\dots]
\item[2.15] String-Operationen
\end{itemize}
\item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
\begin{itemize}
\color{orange}
\item[3.1] Der Präprozessor
\color{medgreen}
\item[3.2] Bibliotheken einbinden
\color{orange}
\item[3.3] Bibliotheken verwenden
\color{red}
\item[3.4] Projekt organisieren: make
\end{itemize}
\item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
\item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
\begin{itemize}
\color{medgreen}
\item[5.1] Differentialgleichungen
\color{black}
\vspace*{-0.1cm}
\item[\dots]
\end{itemize}
\item[\textbf{\dots}]
% \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
% \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
% \item[\textbf{6}] \textbf{Ergänzungen und Ausblicke}
\end{itemize}
\vspace*{-1cm}
\end{frame}
\setcounter{section}{2}
\section{Bibliotheken}
\subsection{Der Präprozessor}
\begin{frame}[fragile]
\showsection
\showsubsection
\lstinline{#include}: %\pause:
Text einbinden
\begin{itemize}
% \pause
\item
\lstinline{#include <stdio.h>}: Standard-Verzeichnisse -- Standard-Header
% \pause
\item
\lstinline{#include "answer.h"}: auch aktuelles Verzeichnis -- eigene Header
\end{itemize}
\pause
\bigskip
\lstinline{#define VIER 4}: Text ersetzen lassen -- Konstante definieren
\begin{itemize}
\pause
\item
Kein Semikolon!
\pause
\item
Berechnungen in Klammern setzen:\\
\lstinline{#define VIER (2 + 2)}
\pause
\item
Konvention: Großbuchstaben
\end{itemize}
\end{frame}
\subsection{Bibliotheken einbinden}
\begin{frame}[fragile]
\showsection
\showsubsection
Inhalt der Header-Datei: externe Deklarationen
% \pause
\smallskip
\lstinline{extern int answer (void);}
% \pause
\smallskip
\lstinline{extern int printf (__const char *__restrict __format, ...);}
% \pause
\bigskip
Funktion wird "`anderswo"' definiert
\begin{itemize}
% \pause
\item
separater C-Quelltext: mit an \lstinline[style=terminal]{gcc} übergeben
% \pause
\item
Zusammenfügen zu ausführbarem Programm durch den \newterm{Linker}
% \pause
\item
vorcompilierte Bibliothek: \lstinline[style=terminal]{-lfoo}\\
% \pause
= Datei \file{libfoo.a} in Standard-Verzeichnis
\end{itemize}
\end{frame}
\subsection{Bibliothek verwenden (Beispiel: GTK+)}
\begin{frame}[fragile]
\showsubsection
\begin{itemize}
\item
\lstinline{#include <gtk/gtk.h>}
\pause
\smallskip
\item
Mit \lstinline[style=cmd]{pkg-config --cflags --libs} erfährt man,\\
welche Optionen und Bibliotheken man an \lstinline[style=cmd]{gcc}
übergeben muß\alt<4->{.}{:}
\pause
\begin{onlyenv}<3>
\begin{lstlisting}[style=terminal,gobble=10]
$ ¡pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0¿
-pthread -I/usr/include/gtk-3.0 -I/usr/include/at-spi2-
atk/2.0 -I/usr/include/at-spi-2.0 -I/usr/include/dbus-1
.0 -I/usr/lib/x86_64-linux-gnu/dbus-1.0/include -I/usr/
include/gtk-3.0 -I/usr/include/gio-unix-2.0/ -I/usr/inc
lude/cairo -I/usr/include/pango-1.0 -I/usr/include/harf
buzz -I/usr/include/pango-1.0 -I/usr/include/atk-1.0 -I
/usr/include/cairo -I/usr/include/pixman-1 -I/usr/inclu
de/freetype2 -I/usr/include/libpng16 -I/usr/include/gdk
-pixbuf-2.0 -I/usr/include/libpng16 -I/usr/include/glib
-2.0 -I/usr/lib/x86_64-linux-gnu/glib-2.0/include -lgtk
-3 -lgdk-3 -lpangocairo-1.0 -lpango-1.0 -latk-1.0 -lcai
ro-gobject -lcairo -lgdk_pixbuf-2.0 -lgio-2.0 -lgobject
-2.0 -lglib-2.0
\end{lstlisting}
\vspace*{-1cm}
\end{onlyenv}
\pause
\arrowitem
Compiler-Aufruf:
\begin{onlyenv}<4>
\begin{lstlisting}[style=terminal,gobble=10]
$ ¡gcc -Wall -O hello-gtk.c -pthread -I/usr/include/gtk
-3.0 -I/usr/include/at-spi2- atk/2.0 -I/usr/include/at-
spi-2.0 -I/usr/include/dbus-1 .0 -I/usr/lib/x86_64-linu
x-gnu/dbus-1.0/include -I/usr/ include/gtk-3.0 -I/usr/i
nclude/gio-unix-2.0/ -I/usr/inc lude/cairo -I/usr/inclu
de/pango-1.0 -I/usr/include/harf buzz -I/usr/include/pa
ngo-1.0 -I/usr/include/atk-1.0 -I /usr/include/cairo -I
/usr/include/pixman-1 -I/usr/inclu de/freetype2 -I/usr/
include/libpng16 -I/usr/include/gdk -pixbuf-2.0 -I/usr/
include/libpng16 -I/usr/include/glib -2.0 -I/usr/lib/x8
6_64-linux-gnu/glib-2.0/include -lgtk -3 -lgdk-3 -lpang
ocairo-1.0 -lpango-1.0 -latk-1.0 -lcai ro-gobject -lcai
ro -lgdk_pixbuf-2.0 -lgio-2.0 -lgobject -2.0 -lglib-2.0
-o hello-gtk¿
\end{lstlisting}
\vspace*{-1cm}
\end{onlyenv}
\begin{onlyenv}<5->
\begin{lstlisting}[style=terminal,gobble=10]
$ ¡gcc -Wall -O hello-gtk.c $(pkg-config --cflags --libs)
-o hello-gtk¿
\end{lstlisting}
\end{onlyenv}
\end{itemize}
\pause[6]
\begin{picture}(0,0)
\color{red}
\put(6.6,-0.6){\makebox(0,0)[bl]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(3,1.5);}}}
\put(6.3,-0.7){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut Optionen:\\
\strut u.\,a.\ viele Include-Verzeichnisse:\\
\lstinline[style=cmd]{-I/usr/include/gtk-3.0}}}}
\put(10.0,-2.1){\makebox(0,0)[bl]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(1.5,3);}}}
\put(10.3,-2.2){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut Bibliotheken:\\
\strut u.\,a.\ \lstinline[style=cmd]{-lgtk-3 -lcairo}}}}
\end{picture}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
\showsubsection
Selbst geschriebene Funktion übergeben: \newterm{Callback}
\bigskip
\begin{lstlisting}[xleftmargin=1em]
gboolean draw (GtkWidget *widget, cairo_t *c, gpointer data)
{
/* Zeichenbefehle */
...
return FALSE;
}
...
g_signal_connect (drawing_area, "draw", G_CALLBACK (draw), NULL);
\end{lstlisting}
\medskip
\begin{itemize}
\arrowitem
GTK+ ruft immer dann, wenn es etwas zu zeichnen gibt,\\
die Funktion \lstinline{draw} auf.
\end{itemize}
\pause
\begin{picture}(0,0)
\color{red}
\put(5.3,4.8){\makebox(0,0)[bl]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(1.90,1.15);}}}
\put(5.0,4.7){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut repräsentiert den\\
\strut Bildschirm, auf den\\
\strut gezeichnet werden soll}}}
\pause
\put(9.7,5.1){\makebox(0,0)[br]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-0.2,0.85);}}}
\put(9.7,5.0){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut optionale Zusatzinformationen\\
\strut für draw(), typischerweise\\
\strut ein Zeiger auf ein struct}}}
\put(10.0,3.5){\makebox(0,0)[tl]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(0.6,-1.25);}}}
\end{picture}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
\showsubsection
Selbst geschriebene Funktion übergeben: \newterm{Callback}
\bigskip
\begin{lstlisting}[xleftmargin=1em]
gboolean timer (GtkWidget *widget)
{
/* Rechenbefehle */
...
gtk_widget_queue_draw_area (widget, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
g_timeout_add (50, (GSourceFunc) timer, widget);
return FALSE;
}
...
g_timeout_add (50, (GSourceFunc) timer, drawing_area);
\end{lstlisting}
\medskip
\begin{itemize}
\arrowitem
GTK+ ruft nach 50 Millisekunden
die Funktion \lstinline{timer} auf.
\end{itemize}
\pause
\begin{picture}(0,0)
\color{red}
\put(9.7,6.7){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut Dieser Bereich soll\\
\strut neu gezeichnet werden.}}}
\put(9.7,5.7){\makebox(0,0)[tr]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-0.6,-0.8);}}}
\pause
\put(4.3,3.2){\makebox(0,0)[br]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-0.7,0.6);}}}
\put(4.3,3.1){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut In weiteren 50 Millisekunden soll\\
\strut die Funktion erneut aufgerufen werden.}}}
\pause
\put(9.3,2.9){\makebox(0,0)[br]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-3.3,0.9);}}}
\put(9.8,2.8){\makebox(0,0)[t]{\shortstack{\strut Explizite Typumwandlung\\
\strut eines Zeigers (später)}}}
\end{picture}
\end{frame}
\setcounter{section}{4}
\section{Algorithmen}
\subsection{Differentialgleichungen}
\begin{frame}[fragile]
\showsection
\showsubsection
\textbf{Beispiel 1: Gleichmäßig beschleunigte Bewegung}
\begin{center}
\includegraphics[width=\textwidth,trim={0cm 7cm 0cm 0cm},clip]{../20181112/photo-20181112-173737.jpg}
\end{center}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
\showsection
\showsubsection
\textbf{Beispiel 1: Gleichmäßig beschleunigte Bewegung}
\strut\hfill
\begin{minipage}{2.5cm}
\vspace*{0.6cm}
\begin{align*}
x'(t) &= v_x(t) \\[0.65cm]
y'(t) &= v_y(t) \\[0.75cm]
v_x'(t) &= 0 \\[0.65cm]
v_y'(t) &= -g
\end{align*}
\vspace*{0.0cm}
\end{minipage}%
\only<1>{\hspace*{9.49cm}}\strut
\only<2->{\hfill$\Rightarrow$\hfill}%
\begin{onlyenv}<2-8>
\begin{minipage}{8.3cm}
\begin{align*}
x(t) &= \int v_x(t)\,dt
\visible<4->{= \int v_{0x}\,dt}
\visible<5->{= x_0 + v_{0x}\cdot t}\\[\medskipamount]
y(t) &= \int v_y(t)\,dt
\visible<7->{= \int v_{0y} + g\cdot t\,dt}
\visible<8->{= y_0 + v_{0y}\cdot t
- {\textstyle\frac12}gt^2}\\[\bigskipamount]
v_x(t) &= \int 0\,dt
\visible<3->{= v_{0x}} \\[\medskipamount]
v_y(t) &= \int -g\,dt
\visible<6->{= v_{0y} - g\cdot t}
\end{align*}
\end{minipage}%
\end{onlyenv}%
\begin{onlyenv}<9->
\begin{minipage}{3.5cm}
\vspace*{0.5cm}
\begin{lstlisting}[gobble=8,xleftmargin=0.5em]
¡x += vx * dt;¿
\end{lstlisting}
\vspace{0.75cm}
\begin{lstlisting}[gobble=8,xleftmargin=0.5em]
¡y += vy * dt;¿
\end{lstlisting}
\vspace{0.90cm}
\begin{lstlisting}[gobble=8,xleftmargin=0.5em]
¡vx += 0 * dt;¿
\end{lstlisting}
\vspace{0.75cm}
\begin{lstlisting}[gobble=8,xleftmargin=0.5em]
¡vy += -g * dt;¿
\end{lstlisting}
\end{minipage}%
\begin{minipage}{5.13cm}
Siehe: \file{gtk-13.c}
\end{minipage}
\end{onlyenv}%
\hfill\strut
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
\showsection
\showsubsection
\textbf{Beispiel 1: Gleichmäßig beschleunigte Bewegung}
\medskip
\textbf{Beispiel 2: Mathematisches Pendel}
\vspace*{-2\bigskipamount}
\begin{picture}(0,0)
\put(8,-6.5){\includegraphics{pendulum.pdf}}
\end{picture}
\begin{eqnarray*}
\varphi'(t) &=& \omega(t) \\[\smallskipamount]
\omega'(t) &=& -\frac{g}{l}\cdot\sin\varphi(t)\hspace*{7.1cm}
\end{eqnarray*}
\vspace*{-1.5\medskipamount}
\begin{itemize}
\item
Von Hand (analytisch):\\
Lösung raten (Ansatz), Parameter berechnen
\item
Mit Computer (numerisch):\\
Eulersches Polygonzugverfahren
\end{itemize}
\smallskip
\begin{lstlisting}[gobble=0]
phi += dt * omega;
omega += - dt * g / l * sin (phi);
\end{lstlisting}
\pause
\bigskip
\textbf{Beispiel 3: Weltraum-Simulation}
Praktikumsaufgabe
\vspace*{-1cm}
\end{frame}
\setcounter{section}{2}
\section{Bibliotheken}
\setcounter{subsection}{3}
\subsection{Projekt organisieren: make}
\begin{frame}[fragile]
\showsubsection
\begin{itemize}
\item
\only<4->{explizite und implizite} Regeln
\begin{onlyenv}<2>
\smallskip
\begin{lstlisting}[language=make,gobble=10]
philosophy: philosophy.o answer.o
gcc philosophy.o answer.o -o philosophy
answer.o: answer.c answer.h
gcc -Wall -O answer.c -c
philosophy.o: philosophy.c answer.h
gcc -Wall -O philosophy.c -c
\end{lstlisting}
\end{onlyenv}
\begin{onlyenv}<4>
\smallskip
\begin{lstlisting}[language=make,gobble=10]
TARGET = philosophy
OBJECTS = philosophy.o answer.o
HEADERS = answer.h
CFLAGS = -Wall -O
$(TARGET): $(OBJECTS)
gcc $(OBJECTS) -o $(TARGET)
%.o: %.c $(HEADERS)
gcc $(CFLAGS) $< -c
clean:
rm -f $(OBJECTS) $(TARGET)
\end{lstlisting}
\end{onlyenv}
\item
Makros
\begin{onlyenv}<3>
\smallskip
\begin{lstlisting}[language=make,gobble=10]
TARGET = philosophy
OBJECTS = philosophy.o answer.o
HEADERS = answer.h
CFLAGS = -Wall -O
$(TARGET): $(OBJECTS)
gcc $(OBJECTS) -o $(TARGET)
answer.o: answer.c $(HEADERS)
gcc $(CFLAGS) answer.c -c
philosophy.o: philosophy.c $(HEADERS)
gcc $(CFLAGS) philosophy.c -c
clean:
rm -f $(OBJECTS) $(TARGET)
\end{lstlisting}
\vspace*{-1cm}
\end{onlyenv}
\begin{onlyenv}<5->
\smallskip
\arrowitem
3 Sprachen: C, Präprozessor, make
\end{onlyenv}
\end{itemize}
\end{frame}
\nosectionnonumber{\inserttitle}
\begin{frame}
\shownosectionnonumber
\begin{itemize}
\item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
\hfill\makebox(0,0)[br]{\raisebox{2.25ex}{\url{https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp.git}}}
\item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
\item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
\begin{itemize}
\color{medgreen}
\item[3.1] Der Präprozessor
\item[3.2] Bibliotheken einbinden
\item[3.3] Bibliotheken verwenden
\item[3.4] Projekt organisieren: make
\end{itemize}
\item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
\begin{itemize}
\color{red}
\item[4.1] Bit-Operationen
\item[4.2] I/O-Ports
\item[4.3] Interrupts
\vspace*{-0.1cm}
\item[\dots]
\end{itemize}
\item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
\begin{itemize}
\color{medgreen}
\item[5.1] Differentialgleichungen
\color{black}
\vspace*{-0.1cm}
\item[\dots]
\end{itemize}
\item[\textbf{\dots}]
% \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
% \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
% \item[\textbf{6}] \textbf{Ergänzungen und Ausblicke}
\end{itemize}
\vspace*{-1cm}
\end{frame}
\end{document}
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% hp-uebung-20181119.pdf - Exercises on Low-Level Programming / Applied Computer Sciences
% Copyright (C) 2013, 2015, 2016, 2017, 2018 Peter Gerwinski
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% Foundation, either version 3 of the License, or (at your option)
% any later version.
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% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
% MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
% GNU General Public License for more details.
%
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%
% You should have received a copy of the Creative Commons
% Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
% document. If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
% README: Arrays mit Zahlen, hüpfender Ball
\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage{pgscript}
\begin{document}
% \thispagestyle{empty}
\section*{Hardwarenahe Programmierung\\
Übungsaufgaben -- 19.\ November 2018}
Diese Übung enthält Punkteangaben wie in einer Klausur.
Um zu "`bestehen"', müssen Sie innerhalb von 60 Minuten
unter Verwendung ausschließlich zugelassener Hilfsmittel
10 Punkte (von insgesamt \totalpoints) erreichen.
\exercise{Arrays mit Zahlen}
\begin{minipage}[t]{0.5\textwidth}
Wir betrachten das folgende Programm\\
(Datei: \gitfile{hp}{20181119}{aufgabe-1.c}):
\begin{lstlisting}[gobble=6]
#include <stdio.h>
void f (int *s0, int *s1)
{
while (*s0 >= 0)
{
int *s = s1;
while (*s >= 0)
if (*s0 == *s++)
printf ("%d ", *s0);
s0++;
}
printf ("\n");
}
int main (void)
{
int a[] = { 10, 4, 3, 7, 12, 0, 1, -1 };
int b[] = { 7, 14, 0, 8, 9, 22, 10, -1 };
f (a, b);
return 0;
}
\end{lstlisting}
\end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[t]{0.5\textwidth}
\vspace*{-\bigskipamount}
\begin{enumerate}[\quad(a)]
\item
Was bewirkt die Funktion \lstinline{f},\\
und wie funktioniert sie?
\points{4}
% \item
% Von welcher Ordnung (Landau-Symbol) ist die Funktion und warum?
%
% Wir beziehen uns hierbei auf die Anzahl der Vergleiche
% in Abhängigkeit von der Länge der Eingabedaten \lstinline{s0} und \lstinline{s1}.
% Für die Rechnung dürfen Sie beide Längen mit $n$ gleichsetzen,
% obwohl sie normalerweise nicht gleich sind.
% \points{2}
\item
Was passiert, wenn Sie beim Aufruf der Funktion für einen der
Parameter den Wert \lstinline{NULL} übergeben und warum?
\points{2}
\item
Was kann passieren, wenn Sie das Hauptprogramm wie folgt abändern
(\gitfile{hp}{20181119}{aufgabe-1d.c}) und warum?
\begin{lstlisting}[gobble=8]
int main (void)
{
int a[] = { 10, 4, 3, 7, 12, 0, 1 };
int b[] = { 7, 14, 0, 8, 9, 22, 10 };
f (a, b);
return 0;
}
\end{lstlisting}
\points{2}
% \item
% Beschreiben Sie -- in Worten und/oder als C-Quelltext --, wie
% sich die Funktion \lstinline{f} effizienter gestalten läßt,
% wenn man die ihr übergebenen Arrays \lstinline{s0} und
% \lstinline{s1} als sortiert voraussetzt.
% \points{5}
%
% Hinweis: Wie würden Sie als Mensch die Aufgabe erledigen?
% \item
% Von welcher
% Ordnung (Landau-Symbol) ist Ihre effizientere Version der Funktion und warum?
% \points{2}
\end{enumerate}
\end{minipage}
\exercise{Fehlerhaftes Programm: Hüpfender Ball}
Das auf der nächsten Seite abgedruckte GTK+-Programm
(Datei: \gitfile{hp}{20181119}{aufgabe-2.c}) soll einen
hüpfenden Ball darstellen, ist jedoch fehlerhaft.
\begin{enumerate}[\quad(a)]
\item
Warum sieht man lediglich ein leeres Fenster?
Welchen Befehl muß man ergänzen, um diesen Fehler zu beheben?
\points{3}
\item
Nach der Fehlerbehebung in Aufgabenteil (a)
zeigt das Programm einen unbeweglichen Ball.
Welchen Befehl muß man ergänzen, um diesen Fehler zu beheben, und warum?
\points{2}
\item
Erklären Sie das merkwürdige Hüpfverhalten des Balls.
Wie kommt es zustande?
Was an diesem Verhalten ist korrekt, und was ist fehlerhaft? \points{5}
\item
Welche Befehle muß man in welcher Weise ändern,
um ein realistischeres Hüpf-Verhalten zu bekommen? \points{2}
\end{enumerate}
Hinweis: Das Hinzuziehen von Beispiel-Programmen aus der Vorlesung
ist ausdrücklich erlaubt -- auch in der Klausur.
Allgemeiner Hinweis:
Wenn Sie die Übungsaufgaben zu dieser Lehrveranstaltung
als PDF-Datei betrachten und darin auf die Dateinamen klicken,
können Sie die Beispiel-Programme direkt herunterladen.
Dadurch vermeiden Sie Übertragungsfehler.
\bigskip
\begin{flushright}
\textit{Viel Erfolg!}
\end{flushright}
\clearpage
\vbox to \textheight{\vspace*{-0.5cm}\begin{lstlisting}
#include <gtk/gtk.h>
#define WIDTH 320
#define HEIGHT 240
double t = 0.0;
double dt = 0.2;
int r = 5;
double x = 10;
double y = 200;
double vx = 20;
double vy = -60;
double g = 9.81;
gboolean draw (GtkWidget *widget, cairo_t *c, gpointer data)
{
GdkRGBA blue = { 0.0, 0.5, 1.0, 1.0 };
gdk_cairo_set_source_rgba (c, &blue);
cairo_arc (c, x, y, r, 0, 2 * G_PI);
cairo_fill (c);
return FALSE;
}
gboolean timer (GtkWidget *widget)
{
t += dt;
x += vx * dt;
y += vy * dt;
vx = vx;
vy = 0.5 * g * (t * t);
if (y + r >= HEIGHT)
vy = -vy * 0.9;
if (x + r >= WIDTH)
vx = -vx * 0.9;
if (x - r <= 0)
vx = -vx * 0.9;
gtk_widget_queue_draw_area (widget, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
g_timeout_add (50, (GSourceFunc) timer, widget);
return FALSE;
}
int main (int argc, char **argv)
{
gtk_init (&argc, &argv);
GtkWidget *window = gtk_window_new (GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
gtk_widget_show (window);
gtk_window_set_title (GTK_WINDOW (window), "Hello");
g_signal_connect (window, "destroy", G_CALLBACK (gtk_main_quit), NULL);
GtkWidget *drawing_area = gtk_drawing_area_new ();
gtk_widget_show (drawing_area);
gtk_container_add (GTK_CONTAINER (window), drawing_area);
gtk_widget_set_size_request (drawing_area, WIDTH, HEIGHT);
g_timeout_add (50, (GSourceFunc) timer, drawing_area);
gtk_main ();
return 0;
}
\end{lstlisting}\vss}
\makeatletter
\immediate\write\@mainaux{\string\gdef\string\totalpoints{\arabic{points}}}
\makeatother
\end{document}
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README.md
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......@@ -22,7 +22,8 @@ Vortragsfolien:
* [22.10.2018: Zeiger, Arrays und Strings, Strukturen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181022/hp-20181022.pdf)
* [29.10.2018: Dateien und Fehlerbehandlung, Parameter des Hauptprogramms](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181029/hp-20181029.pdf)
* [05.11.2018: String-Operationen, Bibliotheken](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181105/hp-20181105.pdf)
* [12.11.2018: Bibliotheken, Differentialgleichungen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181112/hp-20181112.pdf)
* [12.11.2018: Einführung: Bibliotheken, Differentialgleichungen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181112/hp-20181112.pdf)
* [19.11.2018: Vertiefung: Bibliotheken, Differentialgleichungen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181119/hp-20181119.pdf)
* [alle in 1 Datei](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/hp-slides-2017ws.pdf)
Übungsaufgaben:
......@@ -33,6 +34,7 @@ Vortragsfolien:
* [29.10.2018: Strings, Primzahlen, Datum-Bibliothek](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181029/hp-uebung-20181029.pdf)
* [05.11.2018: Ausgabe von Hexadezimalzahlen, Einfügen in Strings, Länge von Strings](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181105/hp-uebung-20181105.pdf)
* [12.11.2018: Text-Grafik-Bibliothek, Datum-Bibliothek, Kondensator](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181112/hp-uebung-20181112.pdf)
* [19.11.2018: Arrays mit Zahlen, hüpfender Ball](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20181119/hp-uebung-20181119.pdf)
Musterlösungen:
---------------
......
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