diff --git a/20211018/hp-20211018.tex b/20211018/hp-20211018.tex
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--- a/20211018/hp-20211018.tex
+++ b/20211018/hp-20211018.tex
@@ -20,7 +20,7 @@
% Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
% document. If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
-% README: Einführung in C: Zeiger, Arrays und Strings
+% README: Einführung in C: Arrays und Strings, Strukturen
\documentclass[10pt,t]{beamer}
diff --git a/20211025/aufgabe-1.c b/20211025/aufgabe-1.c
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--- /dev/null
+++ b/20211025/aufgabe-1.c
@@ -0,0 +1,8 @@
+int fun_1 (char *s1, char *s2)
+{
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ result = 0;
+ return result;
+}
diff --git a/20211025/aufgabe-2-1.c b/20211025/aufgabe-2-1.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..e56af8cdd1c1abcac992605475472612878b786d
--- /dev/null
+++ b/20211025/aufgabe-2-1.c
@@ -0,0 +1,6 @@
+char *f = "char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";
+
+main ()
+{
+ printf (f, 34, f, 34, 10);
+}
diff --git a/20211025/aufgabe-2-2.c b/20211025/aufgabe-2-2.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..9d3e005456a7316340a5c5d404e7d6f911487771
--- /dev/null
+++ b/20211025/aufgabe-2-2.c
@@ -0,0 +1,9 @@
+#include <stdio.h>
+
+char *f = "char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";
+
+int main (void)
+{
+ printf (f, 34, f, 34, 10);
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/aufgabe-2.c b/20211025/aufgabe-2.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..dc58b6e8ee4a7a023654aa0eb3a9715a5b9f75cf
--- /dev/null
+++ b/20211025/aufgabe-2.c
@@ -0,0 +1 @@
+char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}
diff --git a/20211025/aufgabe-3.c b/20211025/aufgabe-3.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..cd80c21b95b5a4c91a43a8b3e849f5e12db183c7
--- /dev/null
+++ b/20211025/aufgabe-3.c
@@ -0,0 +1,14 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ divisors = 0;
+ for (i = 0; i < n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors = 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/hp-20211025.pdf b/20211025/hp-20211025.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..b99f2f6716dff85543d90e9dde0917cb7688e95d
Binary files /dev/null and b/20211025/hp-20211025.pdf differ
diff --git a/20211025/hp-20211025.tex b/20211025/hp-20211025.tex
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..e14ab656150850d32c79be29d453e05c32b1b6e4
--- /dev/null
+++ b/20211025/hp-20211025.tex
@@ -0,0 +1,956 @@
+% hp-20211025.pdf - Lecture Slides on Low-Level Programming
+% Copyright (C) 2012, 2013, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021 Peter Gerwinski
+%
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+% modify it either under the terms of the Creative Commons
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+% any later version.
+%
+% 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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+%
+% You should have received a copy of the GNU General Public License
+% along with this document. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+%
+% 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: Einführung in C: Arrays und Strings und Zeichen, Strukturen, Dateien und Fehlerbehandlung
+
+\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{25.\ Oktober 2021}
+
+\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}}}
+ \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+ \begin{itemize}
+ \vspace*{-\smallskipamount}
+ \item[\dots]
+ \item[2.5] Verzweigungen
+ \item[2.6] Schleifen
+ \item[2.7] Strukturierte Programmierung
+ \item[2.8] Seiteneffekte
+ \item[2.9] Funktionen
+ \item[2.10] Zeiger
+ \color{medgreen}
+ \item[2.11] Arrays und Strings
+ \item[2.12] Strukturen
+ \color{red}
+ \item[2.13] Dateien und Fehlerbehandlung
+ \item[2.14] Parameter des Hauptprogramms
+ \item[2.15] String-Operationen
+ \end{itemize}
+ \color{gray}
+ \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+ \vspace*{-\smallskipamount}
+ \item[\textbf{\dots}]
+% \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+% \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+% \item[\textbf{6}] \textbf{Ergänzungen und Ausblicke}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\setcounter{section}{1}
+\section{Einführung in C}
+\setcounter{subsection}{10}
+\subsection{Arrays und Strings}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+
+ Ein Zeiger zeigt auf eine Variable\only<2->{ und deren Nachbarn}.
+
+% \bigskip
+ \pause
+ \pause
+
+ \begin{onlyenv}<1-8>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int prime[5] = { 2, 3, 5, 7, 11 };
+ int *p = prime;
+ for (int i = 0; i < 5; i++)
+ printf ("%d\n", *(p + i));
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<9>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int prime[5] = { 2, 3, 5, 7, 11 };
+ int *p = prime;
+ for (int i = 0; i < 5; i++)
+ printf ("%d\n", p[i]);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<10>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int prime[5] = { 2, 3, 5, 7, 11 };
+ for (int i = 0; i < 5; i++)
+ printf ("%d\n", prime[i]);
+ return 0;
+ }
+ ¡ ¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<11>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int prime[5] = { 2, 3, 5, 7, 11 };
+ for (int *p = prime;
+ p < prime + 5; p++)
+ printf ("%d\n", *p);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<12>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int prime[6] = { 2, 3, 5, 7, 11, 0 };
+ for (int *p = prime; *p; p++)
+ printf ("%d\n", *p);
+ return 0;
+ }
+ ¡ ¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<13->
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int prime[] = { 2, 3, 5, 7, 11, 0 };
+ for (int *p = prime; *p; p++)
+ printf ("%d\n", *p);
+ return 0;
+ }
+ ¡ ¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+
+ \pause
+ \vspace{-3.05cm}\hspace{5.5cm}%
+ \begin{minipage}{6.5cm}
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \lstinline{prime} ist \alt<5->{ein Array}{eine Ansammlung} von\\fünf ganzen Zahlen.
+ \pause
+ \pause
+ \item
+ \only<6-9>{\begin{picture}(0,0)
+ \color{red}
+ \put(-1.6,0.1){\tikz{\draw[-latex](0.0,0.0)--(-1,0);}}
+ \end{picture}}%
+ \lstinline{prime} ist ein Zeiger auf eine \lstinline{int}.
+ \pause
+ \item
+ \lstinline{p + i} ist ein Zeiger\\
+ auf den \lstinline{i}-ten Nachbarn von \lstinline{*p}.
+ \pause
+ \item
+ \lstinline{*(p + i)} ist der \lstinline{i}-te Nachbar von \lstinline{*p}.
+ \pause
+ \item
+ Andere Schreibweise:\\
+ \lstinline{p[i]} statt \lstinline{*(p + i)}
+ \pause
+ \pause
+ \item
+ Zeiger-Arithmetik:\\
+ \lstinline{p++} rückt den Zeiger \lstinline{p}\\
+ um eine \lstinline{int} weiter.
+ \pause
+ \pause
+ \item
+ Array ohne \only<14->{explizite }Längenangabe:\\
+ Compiler zählt selbst
+ \vspace*{-1cm}
+ \pause
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(-5.2,1.0){\makebox(0,0)[br]{\color{red}\bf\shortstack{Die Länge des Arrays\\ist \emph{nicht\/} veränderlich!}}}
+ \end{picture}
+ \end{itemize}
+ \end{minipage}
+\end{frame}
+
+% \begin{frame}[fragile]
+% \showsubsection
+%
+% \begin{lstlisting}
+% #include <stdio.h>
+%
+% int main (void)
+% {
+% char hello_world[] = "Hello, world!\n";
+% int i = 0;
+% while (hello_world[i] != 0)
+% printf ("%d", hello_world[i++]);
+% return 0;
+% }
+% \end{lstlisting}
+% \end{frame}
+
+% \begin{frame}[fragile]
+% \showsubsection
+%
+% \begin{lstlisting}
+% #include <stdio.h>
+%
+% int main (void)
+% {
+% char hello_world[] = "Hello, world!\n";
+% int i = 0;
+% while (hello_world[i])
+% printf ("%d", hello_world[i++]);
+% return 0;
+% }
+% \end{lstlisting}
+% \end{frame}
+
+% \begin{frame}[fragile]
+% \showsubsection
+%
+% \begin{lstlisting}
+% #include <stdio.h>
+%
+% int main (void)
+% {
+% char hello_world[] = "Hello, world!\n";
+% char *p = hello_world;
+% while (*p)
+% printf ("%c", *p++);
+% return 0;
+% }
+% \end{lstlisting}
+% \end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+
+ \begin{onlyenv}<1-6>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char hello[] = "Hello, world!\n";
+ for (char *p = hello; *p; p++)
+ printf ("%d", *p);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<7>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char hello[] = "Hello, world!\n";
+ for (char *p = hello; *p; p++)
+ printf ("%c", *p);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<8>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char hello[] = "Hello, world!\n";
+ printf ("%s", hello);
+ return 0;
+ }
+ ¡ ¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<9>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char *hello = "Hello, world!\n";
+ printf ("%s", hello);
+ return 0;
+ }
+ ¡ ¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<10>
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char *hello = "Hello, world!\n";
+ while (*hello)
+ printf ("%c", *hello++);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+
+ \vspace{-1.7cm}\hfill
+ \begin{minipage}{6.8cm}
+ \begin{itemize}
+ \pause[2]
+ \item
+ Ein \lstinline{char} ist eine kleinere \lstinline{int}.
+ \pause
+ \item
+ Ein "`String"' in C ist ein Array von \lstinline{char}s\only<4->{,\\
+ also ein Zeiger auf \lstinline{char}s}\only<5->{\\
+ also ein Zeiger auf (kleinere) Integer}.
+ \pause
+ \pause
+ \pause
+ \item
+ Der letzte \lstinline{char} muß 0 sein.\\
+ Er kennzeichnet das Ende des Strings.
+ \pause
+ \item
+ Die Formatspezifikation\\
+ entscheidet über die Ausgabe:\\[\smallskipamount]
+ \begin{tabular}{ll}
+ \lstinline|%d|\hspace*{0.5em}dezimal
+ & \lstinline|%c|\hspace*{0.5em}Zeichen\\
+ \lstinline|%x|\hspace*{0.5em}hexadezimal
+ \pause
+ & \lstinline|%s|\hspace*{0.5em}String
+ \end{tabular}
+ \vspace*{-1cm}
+ \end{itemize}
+ \end{minipage}
+\end{frame}
+
+\addtocounter{subsection}{-1}
+\subsection{Arrays und Strings \protect\color{gray}und Zeichen}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+
+ \emph{"`Alles ist Zahl."'\/} -- Schule der Pythagoreer, 6.\ Jh.\ v.\,Chr.
+
+ \medskip
+
+ \begin{center}
+ \renewcommand{\arraystretch}{1.5}
+ \begin{tabular}{r}
+ \lstinline|"Hello"|\\
+ \lstinline|'H'|\\
+ \lstinline|'a' + 4|
+ \end{tabular}
+ \renewcommand{\arraystretch}{1.0}
+ \begin{tabular}{c}
+ ist nur eine andere\\
+ Schreibweise für
+ \end{tabular}
+ \renewcommand{\arraystretch}{1.5}
+ \begin{tabular}{l}
+ \lstinline|{ 72, 101, 108, 108, 111, 0 }|\\
+ \lstinline|72|\\
+ \lstinline|'e'|
+ \end{tabular}
+ \renewcommand{\arraystretch}{1.0}
+ \end{center}
+
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Welchen Zahlenwert hat \lstinline{'*'} im Zeichensatz?
+
+ \vspace{-\medskipamount}
+
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ printf ("%d\n", '*');
+ \end{lstlisting}
+
+ \smallskip
+
+ (normalerweise: ASCII)
+ \medskip
+ \item
+ Ist \lstinline{char ch} ein Großbuchstabe?
+
+ \vspace{-\medskipamount}
+
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ char ch = 'M';
+ if (ch >= 'A' && ch <= 'Z')
+ ...
+ \end{lstlisting}
+ \medskip
+ \item
+ Groß- in Kleinbuchstaben umwandeln
+
+ \vspace{-\medskipamount}
+
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ ch += 'a' - 'A';
+ \end{lstlisting}
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\subsection{Strukturen}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+
+ typedef struct
+ {
+ char day, month;
+ int year;
+ }
+ date;
+
+ int main (void)
+ {
+ date today = { 25, 10, 2021 };
+ printf ("%d.%d.%d\n", today.day, today.month, today.year);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{0.9mm}
+ \begin{minipage}[b]{6cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ ¡#include <stdio.h>
+
+ typedef struct
+ {
+ char day, month;
+ int year;
+ }
+ date;
+
+ void set_date (date *d)
+ {
+ (*d).day = 25;
+ (*d).month = 10;
+ (*d).year = 2021;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[b]{6cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ ¡int main (void)
+ {
+ date today;
+ set_date (&today);
+ printf ("%d.%d.%d\n", today.day,
+ today.month, today.year);
+ return 0;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{0.9mm}
+ \begin{minipage}[b]{6cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ ¡#include <stdio.h>
+
+ typedef struct
+ {
+ char day, month;
+ int year;
+ }
+ date;
+
+ void set_date (date *d)
+ {
+ d->day = 25;
+ d->month = 10;
+ d->year = 2021;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[b]{6cm}
+ \hspace*{-1cm}%
+ \lstinline{foo->bar}
+ ist Abkürzung für
+ \lstinline{(*foo).bar}
+
+ \bigskip
+
+ \visible<2->{%
+ \hspace*{-1cm}%
+ Eine Funktion, die mit einem \lstinline{struct} arbeitet,\\
+ \hspace*{-1cm}%
+ kann man eine \newterm{Methode\/} des \lstinline{struct} nennen.}
+
+ \bigskip
+ \bigskip
+
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ ¡int main (void)
+ {
+ date today;
+ set_date (&today);
+ printf ("%d.%d.%d\n", today.day,
+ today.month, today.year);
+ return 0;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+
+\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}}}
+ \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+ \begin{itemize}
+ \vspace*{-\smallskipamount}
+ \item[\dots]
+ \item[2.5] Verzweigungen
+ \item[2.6] Schleifen
+ \item[2.7] Strukturierte Programmierung
+ \item[2.8] Seiteneffekte
+ \item[2.9] Funktionen
+ \item[2.10] Zeiger
+ \color{medgreen}
+ \item[2.11] Arrays und Strings
+ \item[2.12] Strukturen
+ \color{red}
+ \item[2.13] Dateien und Fehlerbehandlung
+ \item[2.14] Parameter des Hauptprogramms
+ \item[2.15] String-Operationen
+ \end{itemize}
+ \color{gray}
+ \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+ \vspace*{-\smallskipamount}
+ \item[\textbf{\dots}]
+% \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+% \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+% \item[\textbf{6}] \textbf{Ergänzungen und Ausblicke}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{Dateien und Fehlerbehandlung}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsubsection
+ \vspace*{-0.2925cm}
+ \begin{minipage}[t]{6cm}
+ \begin{onlyenv}<1>
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ ¡#include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ FILE *f = fopen ("fhello.txt", "w");
+ fprintf (f, "Hello, world!\n");
+ fclose (f);
+ return 0;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<2>
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ ¡#include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ FILE *f = fopen ("fhello.txt", "w");
+ if (f)
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+ fprintf (f, "Hello, world!\n");
+ fclose (f);
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+ return 0;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<3>
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ ¡#include <stdio.h>
+ #include <errno.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ FILE *f = fopen ("fhello.txt", "w");
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+ fprintf (f, "Hello, world!\n");
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+ }
+ else
+ fprintf (stderr, "error #%d\n", errno);
+ return 0;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<4>
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ ¡#include <stdio.h>
+ #include <errno.h>
+ #include <string.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ FILE *f = fopen ("fhello.txt", "w");
+ if (f)
+ {
+ fprintf (f, "Hello, world!\n");
+ fclose (f);
+ }
+ else
+ {
+ char *msg = strerror (errno);
+ fprintf (stderr, "%s\n", msg);
+ }
+ return 0;
+ }¿
+ \end{lstlisting}
+ \vspace*{-1cm}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<5->
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ ¡#include <stdio.h>
+ #include <errno.h>
+ #include <er¡ror.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ FILE *f = fopen ("fhello.txt", "w");
+ if (!f)
+ error (1, errno, "cannot open file");
+ fprintf (f, "Hello, world!\n");
+ fclose (f);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{onlyenv}
+ \end{minipage}\pause\hspace*{-1.5cm}%
+ \begin{minipage}[t]{8.5cm}
+ \bigskip
+ \only<3->{\bigskip}
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Wenn die Datei nicht geöffnet werden kann,\\
+ gibt \lstinline{fopen()} den Wert \lstinline{NULL} zurück.
+ \pause
+ \medskip
+ \item
+ \addtolength{\leftskip}{1cm}
+ Die globale Variable \lstinline{int errno}\\
+ enthält dann die Nummer des Fehlers.\\
+ Benötigt: \lstinline{#include <errno.h>}
+ \pause
+ \medskip
+ \only<5->{\bigskip}
+ \item
+ Die Funktion \lstinline{strerror()} wandelt \lstinline{errno}\\
+ in einen Fehlermeldungstext um.\\
+ Benötigt: \lstinline{#include <string.h>}
+ \pause
+ \medskip
+ \item
+ \addtolength{\leftskip}{-1.5cm}
+ Die Funktion \lstinline{error()} gibt eine Fehlermeldung aus\\
+ und beendet das Programm.\\
+ Benötigt: \lstinline{#include <er¡¿ror.h>}
+ \pause
+ \medskip
+ \item
+ \textbf{Niemals Fehler einfach ignorieren!}
+ \end{itemize}
+ \addtolength{\leftskip}{0.5cm}
+ \end{minipage}
+\end{frame}
+
+\subsection{Parameter des Hauptprogramms}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (int argc, char **argv)
+ {
+ printf ("argc = %d\n", argc);
+ for (int i = 0; i < argc; i++)
+ printf ("argv[%d] = \"%s\"\n", i, argv[i]);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (int argc, char **argv)
+ {
+ printf ("argc = %d\n", argc);
+ for (int i = 0; *argv; i++, argv++)
+ printf ("argv[%d] = \"%s\"\n", i, *argv);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{String-Operationen}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{-0.4cm}
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+ #include <string.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char hello[] = "Hello, world!\n";
+
+ printf ("%s\n", hello);
+ printf ("%zd\n", strlen (hello));
+
+ printf ("%s\n", hello + 7);
+ printf ("%zd\n", strlen (hello + 7));
+
+ hello[5] = 0;
+ printf ("%s\n", hello);
+ printf ("%zd\n", strlen (hello));
+
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{-0.4cm}
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+ #include <string.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char *anton = "Anton";
+ char *zacharias = "Zacharias";
+
+ printf ("%d\n", strcmp (anton, zacharias));
+ printf ("%d\n", strcmp (zacharias, anton));
+ printf ("%d\n", strcmp (anton, anton));
+
+ char buffer[100] = "Huber ";
+ strcat (buffer, anton);
+ printf ("%s\n", buffer);
+
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{-0.4cm}
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+ #include <string.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char buffer[100] = "";
+ sprintf (buffer, "Die Antwort lautet: %d", 42);
+ printf ("%s\n", buffer);
+
+ char *answer = strstr (buffer, "Antwort");
+ printf ("%s\n", answer);
+ printf ("found at: %zd\n", answer - buffer);
+
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{-0.4cm}
+ \begin{lstlisting}
+ #include <stdio.h>
+ #include <string.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ char buffer[100] = "";
+ snprintf (buffer, 100, "Die Antwort lautet: %d", 42);
+ printf ("%s\n", buffer);
+
+ char *answer = strstr (buffer, "Antwort");
+ printf ("%s\n", answer);
+ printf ("found at: %zd\n", answer - buffer);
+
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+
+ \showsection
+
+ Sprachelemente weitgehend komplett
+
+ \bigskip
+ Es fehlen:
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Ergänzungen (z.\,B.\ ternärer Operator, \lstinline{union}, \lstinline{unsigned}, \lstinline{volatile})
+ \item
+ Bibliotheksfunktionen (z.\,B.\ \lstinline{malloc()})
+ \arrowitem
+ werden eingeführt, wenn wir sie brauchen
+ \bigskip
+ \item
+ Konzepte (z.\,B.\ rekursive Datenstrukturen, Klassen selbst bauen)
+ \arrowitem
+ werden eingeführt, wenn wir sie brauchen, oder:
+ \arrowitem
+ Literatur\\[\smallskipamount]
+ (z.\,B.\ Wikibooks: C-Programmierung,\\
+ Dokumentation zu Compiler und Bibliotheken)
+ \bigskip
+ \item
+ Praxiserfahrung
+ \arrowitem
+ Übung und Praktikum: nur Einstieg
+ \arrowitem
+ selbständig arbeiten
+ \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}}}
+ \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+ \begin{itemize}
+ \vspace*{-\smallskipamount}
+ \item[\dots]
+ \item[2.5] Verzweigungen
+ \item[2.6] Schleifen
+ \item[2.7] Strukturierte Programmierung
+ \item[2.8] Seiteneffekte
+ \item[2.9] Funktionen
+ \item[2.10] Zeiger
+ \item[2.11] Arrays und Strings
+ \item[2.12] Strukturen
+ \color{medgreen}
+ \item[2.13] Dateien und Fehlerbehandlung
+ \item[2.14] Parameter des Hauptprogramms
+ \item[2.15] String-Operationen
+ \end{itemize}
+ \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+ \vspace*{-\smallskipamount}
+ \item[\textbf{\dots}]
+% \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+% \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+% \item[\textbf{6}] \textbf{Ergänzungen und Ausblicke}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\end{document}
diff --git a/20211025/hp-musterloesung-20211025.pdf b/20211025/hp-musterloesung-20211025.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..11dff33541836bdf62664d90cfe4169cc0b43ba5
Binary files /dev/null and b/20211025/hp-musterloesung-20211025.pdf differ
diff --git a/20211025/hp-musterloesung-20211025.tex b/20211025/hp-musterloesung-20211025.tex
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..1266ef73b5d0767c1a0b83fb868bf50016f03602
--- /dev/null
+++ b/20211025/hp-musterloesung-20211025.tex
@@ -0,0 +1,414 @@
+% hp-musterloesung-20211025.pdf - Solutions to the Exercises on Low-Level Programming
+% Copyright (C) 2013, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021 Peter Gerwinski
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+% Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
+% document. If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
+
+% README: Strings, Programm analysieren, fehlerhaftes Primzahl-Programm
+
+\documentclass[a4paper]{article}
+
+\usepackage{pgscript}
+
+\begin{document}
+
+ \section*{Hardwarenahe Programmierung\\
+ Musterlösung zu den Übungsaufgaben -- 25.\ Oktober 2021}
+
+ \exercise{Strings}
+
+ Strings werden in der Programmiersprache C
+ durch Zeiger auf \lstinline{char}-Variable realisiert.
+
+ Wir betrachten die folgende Funktion (Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{aufgabe-1.c}):
+ \begin{center}
+ \begin{minipage}{8cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ int fun_1 (char *s1, char *s2)
+ {
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ result = 0;
+ return result;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \end{center}
+ \begin{itemize}
+ \item[(a)]
+ Was bewirkt die Funktion? % \points{3}
+ \item[(b)]
+ Welchen Sinn hat die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+ in der \lstinline{for}-Schleife? % \points{2}
+ \item[(c)]
+ Was würde sich ändern, wenn die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+ in der \lstinline{for}-Schleife\\
+ zu "`\lstinline{s1[i]}"' verkürzt würde? % \points{3}
+% \item[(d)]
+% Von welcher Ordnung (Landau-Symbol) ist die Funktion \lstinline{fun_1()}
+% hinsichtlich der Anzahl ihrer Zugriffe auf die Zeichen in den Strings
+% -- und warum? % \points{2}
+ \item[(d)]
+ Schreiben Sie eine eigene Funktion,
+ die dieselbe Aufgabe erledigt wie \lstinline{fun_1()}, nur effizienter.
+% und geben Sie die Ordnung (Landau-Symbol) der von Ihnen geschriebenen Funktion an. % \points{5}
+ \end{itemize}
+
+ \solution
+
+ \begin{itemize}
+ \item[(a)]
+ \textbf{Was bewirkt die Funktion?}
+
+ Sie vergleicht zwei Strings miteinander bis zur Länge des kürzeren Strings
+ und gibt bei Gleichheit 1 zurück, ansonsten 0.
+
+ Mit anderen Worten:
+ Die Funktion prüft, ob zwei Strings bis zur Länge des kürzeren übereinstimmen,
+ und gibt bei Gleichheit 1 zurück, ansonsten 0.
+
+ Die Funktion prüft insbesondere \textbf{nicht} zwei Strings auf Gleichheit,
+ und sie ist \textbf{nicht} funktionsgleich zur
+ Standard-Bibliotheksfunktion \lstinline{strcmp()}.
+
+ \item[(b)]
+ \textbf{Welchen Sinn hat die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+ in der \lstinline{for}-Schleife?}
+
+ Die Bedingung prüft, ob \emph{bei einem der beiden Strings\/}
+ die Ende-Markierung (Null-Symbol) erreicht ist.
+ Falls ja, wird die Schleife beendet.
+
+ \item[(c)]
+ \textbf{Was würde sich ändern, wenn die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+ in der \lstinline{for}-Schleife\\
+ zu "`\lstinline{s1[i]}"' verkürzt würde?}
+
+ In diesem Fall würde nur für \lstinline{s1} geprüft,
+ ob das Ende erreicht ist.
+ Wenn \lstinline{s1} länger ist als \lstinline{s2},
+ würde \lstinline{s2} über sein Ende hinaus ausgelesen.
+ Dies kann zu Lesezugriffen auf Speicher außerhalb des Programms
+ und damit zu einem Absturz führen
+ ("`Speicherzugriffsfehler"', "`Schutzverletzung"').
+
+ \item[(d)]
+ \textbf{Schreiben Sie eine eigene Funktion,
+ die dieselbe Aufgabe erledigt wie \lstinline{fun_1()}, nur effizienter.}
+
+ Die Effizienz läßt sich steigern, indem man die Schleife abbricht,
+ sobald das Ergebnis feststeht.
+ Es folgen drei Möglichkeiten, dies zu realisieren.
+ \end{itemize}
+
+ \begin{center}
+ \begin{minipage}[t]{8cm}
+ Erweiterung der Schleifenbedingung:
+
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ int fun_2 (char *s1, char *s2)
+ {
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i] && result; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ result = 0;
+ return result;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{6cm}
+ Verwendung von \lstinline{return}:
+
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ int fun_3 (char *s1, char *s2)
+ {
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ return 0;
+ return 1;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \end{center}
+ \vspace*{-1cm}\goodbreak
+
+ \begin{center}
+ \begin{minipage}{9cm}
+ Die nebenstehende Lösung unter Verwendung von \lstinline{break}
+ ist zwar ebenfalls richtig, aber länger und weniger übersichtlich
+ als die beiden anderen Lösungen.
+
+ \smallskip
+
+ Die Datei \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-1.c} enthält ein Testprogramm
+ für alle o.\,a.\ Lösungen.
+ Das Programm testet nur die offensichtlichsten Fälle;
+ für den Einsatz der Funktionen in einer Produktivumgebung
+ wären weitaus umfassendere Tests erforderlich.
+
+ \smallskip
+
+ Das Testprogramm enthält String-Zuweisungen wie z.\,B.\
+ \lstinline{s2 = "Apfel"}.
+ Dies funktioniert, weil wir damit einen Zeiger (\lstinline{char *s2})
+ auf einen neuen Speicherbereich (\lstinline{"Apfel"}) zeigen lassen.
+ Eine entsprechende Zuweisung zwischen Arrays
+ (\lstinline{char s3[] = "Birne"; s3 = "Pfirsich";)}
+ funktioniert \emph{nicht}.
+
+ \end{minipage}\hspace*{1cm}%
+ \begin{minipage}{6cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ int fun_4 (char *s1, char *s2)
+ {
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ {
+ result = 0;
+ break;
+ }
+ return result;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \end{center}
+
+ \exercise{Programm analysieren}
+
+ Wir betrachten das folgende C-Programm (Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{aufgabe-2.c}):
+ \begin{lstlisting}
+ char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}
+ \end{lstlisting}
+ \vspace{-\medskipamount}
+ \begin{itemize}
+ \item[(a)]
+ Was bewirkt dieses Programm?
+ \item[(b)]
+ Wofür stehen die Zahlen?
+ \item[(c)]
+ Ergänzen Sie das Programm derart, daß seine \lstinline{main()}-Funktion
+ \lstinline{int main (void)} lautet und eine \lstinline{return}-Anweisung hat,
+ wobei die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft erhalten bleiben soll.
+ \end{itemize}
+
+ \solution
+
+ \begin{itemize}
+ \item[(a)]
+ \textbf{Was bewirkt dieses Programm?}
+
+ Es gibt \emph{seinen eigenen Quelltext\/} aus.
+
+ (Wichtig ist die Bezugnahme auf den eigenen Quelltext.
+ Die Angabe\\
+ "`Es gibt
+ \lstinline|char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}|
+ aus"'\\
+ genügt insbesondere nicht.)
+
+ \item[(b)]
+ \textbf{Wofür stehen die Zahlen?}
+
+ Die 34 steht für ein Anführungszeichen und die 10 für ein
+ Zeilenendezeichen (\lstinline{\n}).
+
+ Hintergrund: Um den eigenen Quelltext ausgeben zu können, muß
+ das Programm auch Anführungszeichen und Zeilenendezeichen
+ ausgeben. Dies geschieht normalerweise mit vorangestelltem
+ Backslash: \lstinline{\"} bzw.\ \lstinline{\n}. Um dann aber
+ den Backslash ausgeben zu können, müßte man diesem ebenfalls
+ einen Backslash voranstellen: \lstinline{\\}. Damit dies nicht
+ zu einer Endlosschleife wird, verwendet der Programmierer
+ dieses Programms den Trick mit den Zahlen, die durch
+ \lstinline{%c} als Zeichen ausgegeben werden.
+
+ \item[(c)]
+ \textbf{Ergänzen Sie das Programm derart, daß seine \lstinline{main()}-Funktion
+ \lstinline{int main (void)} lautet und eine \lstinline{return}-Anweisung hat,
+ wobei die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft erhalten bleiben soll.}
+
+ Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2.c}
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ char*f="char*f=%c%s%c;int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}%c";
+ int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}
+ \end{lstlisting}
+ Das Programm ist eine einzige, lange Zeile, die hier nur aus
+ Platzgründen als zwei Zeilen abgedruckt wird. Auf das
+ Semikolon am Ende der "`ersten Zeile"' folgt unmittelbar -- ohne Leerzeichen --
+ das Schlüsselwort \lstinline{int} am Anfang der "`zweiten Zeile"'.
+
+ Mit "`die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft"' ist
+ gemeint, daß das Programm weiterhin seinen eigenen Quelltext
+ ausgeben soll. Die Herausforderung dieser Aufgabe besteht
+ darin, das Programm zu modifizieren, ohne diese Eigenschaft zu
+ verlieren.
+
+ Zusatzaufgabe für Interessierte: Ergänzen Sie das Programm so,
+ daß es auch mit \lstinline[style=cmd]{-Wall} ohne Warnungen
+ compiliert werden kann.
+
+ Hinweis dazu: \lstinline{#include<stdio.h>}
+ (ohne Leerzeichen, um Platz zu sparen)
+
+ Lösung der Zusatzaufgabe: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2x.c}
+
+ \end{itemize}
+
+ \exercise{Fehlerhaftes Primzahl-Programm}
+
+ \begin{minipage}[t]{5.5cm}
+ Das nebenstehende Primzahlsuchprogramm (Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{aufgabe-3.c})
+ soll Zahlen ausgeben, die genau zwei Teiler haben, ist aber fehlerhaft.
+
+ \smallskip
+
+ Korrigieren Sie das Programm derart, daß ein Programm entsteht,
+ welches alle Primzahlen kleiner 100 ausgibt.% \points 5
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{9cm}
+ \vspace*{-0.5cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ divisors = 0;
+ for (i = 0; i < n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors = 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+
+ \solution
+
+ Beim Compilieren des Beispiel-Programms mit
+ \lstinline[style=cmd]{gcc -Wall} erhalten wir die folgende Warnung:
+ \begin{lstlisting}[style=terminal]
+ aufgabe-2.c:11:5: warning: suggest parentheses around assignment
+ used as truth value [-Wparentheses]
+ \end{lstlisting}
+ Beim Ausführen gibt das Programm die folgende (falsche) Behauptung aus:
+ \begin{lstlisting}[style=terminal]
+ 100 ist eine Primzahl.
+ \end{lstlisting}
+
+ Einen ersten Hinweis auf den Fehler im Programm liefert die Warnung.
+ Die Bedingung \lstinline{if (divisors = 2)} in Zeile 11
+ steht \emph{nicht\/} für einen Vergleich
+ der Variablen \lstinline{divisors} mit der Zahl 2,
+ sondern für eine Zuweisung der Zahl 2 an die Variable \lstinline{divisors}.
+ Neben dem \emph{Seiteneffekt\/} der Zuweisung gibt \lstinline{divisors = 2}
+ den Wert \lstinline{2} zurück.
+ Als Bedingung interpretiert, hat \lstinline{2} den Wahrheitswert "`wahr"' ("`true"');
+ die \lstinline{printf()}-Anweisung wird daher in jedem Fall ausgeführt.
+
+ Korrektur dieses Fehlers: \lstinline{if (divisors == 2)}
+ -- siehe die Datei \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2-1.c}.
+
+ \bigskip
+
+ Nach der Korrektur dieses Fehlers compiliert das Programm ohne Warnung,
+ gibt aber beim Ausführen die folgende Fehlermeldung aus:
+ \begin{lstlisting}[style=terminal]
+ Gleitkomma-Ausnahme
+ \end{lstlisting}
+ (Bemerkung: Bei ausgeschalteter Optimierung
+ -- \lstinline[style=cmd]{gcc} ohne \lstinline[style=cmd]{-O} --
+ kommt diese Fehlermeldung bereits beim ersten Versuch, das Programm auszuführen.
+ Der Grund für dieses Verhalten ist, daß bei eingeschalteter Optimierung
+ irrelevante Teile des Programms entfernt und gar nicht ausgeführt werden,
+ so daß der Fehler nicht zum Tragen kommt.
+ In diesem Fall wurde die Berechnung von \lstinline{divisors} komplett wegoptimiert,
+ da der Wert dieser Variablen nirgendwo abgefragt,
+ sondern durch die Zuweisung \lstinline{if (divisors = 2)}
+ sofort wieder überschrieben wurde.)
+
+ Die Fehlermeldung "`\lstinline[style=terminal]{Gleitkomma-Ausnahme}"'
+ ist insofern irreführend, als daß hier gar keine Gleitkommazahlen im Spiel sind;
+ andererseits deutet sie auf einen Rechenfehler hin, was auch tatsächlich zutrifft.
+ Durch Untersuchen aller Rechenoperationen
+ -- z.\,B.\ durch das Einfügen zusätzlicher \lstinline{printf()} --
+ finden wir den Fehler in Zeile 9:
+ Die Modulo-Operation \lstinline{n % i} ist eine Division,
+ die dann fehlschlägt, wenn der Divisor \lstinline{i} den Wert 0 hat.
+ Die Fehlerursache ist die bei 0 beginnende \lstinline{for}-Schleife in Zeile 8:
+ \lstinline{for (i = 0; i < n; i++)}.
+
+ Korrektur dieses Fehlers: Beginn der Schleife mit \lstinline{i = 1}
+ statt \lstinline{i = 0} -- siehe die Datei \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2-2.c}.
+
+ \bigskip
+
+ Nach der Korrektur dieses Fehlers gibt das Programm überhaupt nichts mehr aus.
+
+ Durch Untersuchen des Verhaltens des Programms
+ -- z.\,B.\ durch das Einfügen zusätzlicher \lstinline{printf()} --
+ stellen wir fest, daß die Zeilen 8 bis 12 des Programms nur einmal ausgeführt werden
+ und nicht, wie die \lstinline{for}-Schleife in Zeile 6 vermuten ließe, 100mal.
+ Der Grund dafür ist, daß sich die \lstinline{for}-Schleife
+ nur auf die unmittelbar folgende Anweisung \lstinline{divisors = 0} bezieht.
+ Nur diese Zuweisung wird 100mal ausgeführt;
+ alles andere befindet sich außerhalb der \lstinline{for}-Schleife.
+ (Die Einrückung hat in C keine inhaltliche Bedeutung,
+ sondern dient nur zur Verdeutlichung der Struktur des Programms.
+ In diesem Fall entsprach die tatsächliche Struktur nicht der beabsichtigten.)
+
+ Korrektur dieses Fehlers:
+ geschweifte Klammern um den Inhalt der äußeren \lstinline{for}-Schleife
+ -- siehe die Datei \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2-3.c}.
+
+ \bigskip
+
+ Nach der Korrektur dieses Fehlers gibt das Programm folgendes aus:
+ \begin{lstlisting}[style=terminal]
+ 4 ist eine Primzahl.
+ 9 ist eine Primzahl.
+ 25 ist eine Primzahl.
+ 49 ist eine Primzahl.
+ \end{lstlisting}
+ Diese Zahlen sind keine Primzahlen (mit zwei Teilern),
+ sondern sie haben drei Teiler.
+ Demnach findet das Programm einen Teiler zu wenig.
+ (Um diesen Fehler zu finden, kann man sich zu jeder Zahl
+ die gefundene Anzahl der Teiler \lstinline{divisors} ausgeben lassen.)
+
+ Der nicht gefundene Teiler ist jeweils die Zahl selbst.
+ Dies kommt daher, daß die Schleife
+ \lstinline{for (i = 1; i < n; i++)} nur bis \lstinline{n - 1} geht,
+ also keine Division durch \lstinline{n} stattfindet.
+
+ Korrektur dieses Fehlers: Schleifenbedingung \lstinline{i <= n}
+ statt \lstinline{i < n}
+ -- siehe die Datei \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2-4.c}.
+
+ \bigskip
+
+ Nach der Korrektur dieses Fehlers verhält sich das Programm korrekt.
+
+ Die Datei \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{loesung-2-4.c} enthält somit das korrigierte Programm.
+
+\end{document}
diff --git a/20211025/hp-uebung-20211025.pdf b/20211025/hp-uebung-20211025.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..e452bd3c91d71aff6b4d5bd3524cc3cde2df0cfa
Binary files /dev/null and b/20211025/hp-uebung-20211025.pdf differ
diff --git a/20211025/hp-uebung-20211025.tex b/20211025/hp-uebung-20211025.tex
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..b6785572e59d4aa25af36cb7f8457b456cf7a299
--- /dev/null
+++ b/20211025/hp-uebung-20211025.tex
@@ -0,0 +1,127 @@
+% hp-uebung-20211025.pdf - Exercises on Low-Level Programming
+% Copyright (C) 2013, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021 Peter Gerwinski
+%
+% This document is free software: you can redistribute it and/or
+% modify it either under the terms of the Creative Commons
+% Attribution-ShareAlike 3.0 License, or under the terms of the
+% GNU General Public License as published by the Free Software
+% 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
+% GNU General Public License for more details.
+%
+% You should have received a copy of the GNU General Public License
+% along with this document. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+%
+% 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: Strings, Programm analysieren, fehlerhaftes Primzahl-Programm
+
+\documentclass[a4paper]{article}
+
+\usepackage{pgscript}
+
+\thispagestyle{empty}
+
+\begin{document}
+
+ \thispagestyle{empty}
+
+ \section*{Hardwarenahe Programmierung\\
+ Übungsaufgaben -- 25.\ Oktober 2021}
+
+ \exercise{Strings}
+
+ Strings werden in der Programmiersprache C
+ durch Zeiger auf \lstinline{char}-Variable realisiert.
+
+ Wir betrachten die folgende Funktion (Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{aufgabe-1.c}):
+ \begin{center}
+ \begin{minipage}{8cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=8]
+ int fun_1 (char *s1, char *s2)
+ {
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ result = 0;
+ return result;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \end{center}
+ \begin{itemize}
+ \item[(a)]
+ Was bewirkt die Funktion? % \points{3}
+ \item[(b)]
+ Welchen Sinn hat die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+ in der \lstinline{for}-Schleife? % \points{2}
+ \item[(c)]
+ Was würde sich ändern, wenn die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+ in der \lstinline{for}-Schleife\\
+ zu "`\lstinline{s1[i]}"' verkürzt würde? % \points{3}
+% \item[(d)]
+% Von welcher Ordnung (Landau-Symbol) ist die Funktion \lstinline{fun_1()}
+% hinsichtlich der Anzahl ihrer Zugriffe auf die Zeichen in den Strings
+% -- und warum? % \points{2}
+ \item[(d)]
+ Schreiben Sie eine eigene Funktion,
+ die dieselbe Aufgabe erledigt wie \lstinline{fun_1()}, nur effizienter.
+% und geben Sie die Ordnung (Landau-Symbol) der von Ihnen geschriebenen Funktion an. % \points{5}
+ \end{itemize}
+
+ \exercise{Programm analysieren}
+
+ Wir betrachten das folgende C-Programm (Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{aufgabe-2.c}):
+ \begin{lstlisting}
+ char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}
+ \end{lstlisting}
+ \vspace{-\medskipamount}
+ \begin{itemize}
+ \item[(a)]
+ Was bewirkt dieses Programm?
+ \item[(b)]
+ Wofür stehen die Zahlen?
+ \item[(c)]
+ Ergänzen Sie das Programm derart, daß seine \lstinline{main()}-Funktion
+ \lstinline{int main (void)} lautet und eine \lstinline{return}-Anweisung hat,
+ wobei die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft erhalten bleiben soll.
+ \end{itemize}
+
+ \exercise{Fehlerhaftes Primzahl-Programm}
+
+ \begin{minipage}[t]{5.5cm}
+ Das nebenstehende Primzahlsuchprogramm (Datei: \gitfile{hp}{2021ws/20211025}{aufgabe-3.c})
+ soll Zahlen ausgeben, die genau zwei Teiler haben, ist aber fehlerhaft.
+
+ \smallskip
+
+ Korrigieren Sie das Programm derart, daß ein Programm entsteht,
+ welches alle Primzahlen kleiner 100 ausgibt.% \points 5
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{9cm}
+ \vspace*{-0.5cm}
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ #include <stdio.h>
+
+ int main (void)
+ {
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ divisors = 0;
+ for (i = 0; i < n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors = 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ return 0;
+ }
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+
+\end{document}
diff --git a/20211025/loesung-1.c b/20211025/loesung-1.c
new file mode 100644
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--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-1.c
@@ -0,0 +1,67 @@
+#include <stdio.h>
+
+int fun_1 (char *s1, char *s2)
+{
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ result = 0;
+ return result;
+}
+
+int fun_2 (char *s1, char *s2)
+{
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i] && result; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ result = 0;
+ return result;
+}
+
+int fun_3 (char *s1, char *s2)
+{
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ return 0;
+ return 1;
+}
+
+int fun_4 (char *s1, char *s2)
+{
+ int result = 1;
+ for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+ if (s1[i] != s2[i])
+ {
+ result = 0;
+ break;
+ }
+ return result;
+}
+
+int main (void)
+{
+ char *s1 = "Apfel";
+ char *s2 = "Apfelkuchen";
+ if (fun_1 (s1, s2) && fun_2 (s1, s2) && fun_3 (s1, s2) && fun_4 (s1, s2))
+ printf ("OK\n");
+ else
+ printf ("failed\n");
+ s1 = "Apfelkuchen";
+ s2 = "Apfel";
+ if (fun_1 (s1, s2) && fun_2 (s1, s2) && fun_3 (s1, s2) && fun_4 (s1, s2))
+ printf ("OK\n");
+ else
+ printf ("failed\n");
+ s2 = "Birnenmarmelade";
+ if (fun_1 (s1, s2) || fun_2 (s1, s2) || fun_3 (s1, s2) || fun_4 (s1, s2))
+ printf ("failed\n");
+ else
+ printf ("OK\n");
+ s1 = s2;
+ s2 = "Apfelkuchen";
+ if (fun_1 (s1, s2) || fun_2 (s1, s2) || fun_3 (s1, s2) || fun_4 (s1, s2))
+ printf ("failed\n");
+ else
+ printf ("OK\n");
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/loesung-2.c b/20211025/loesung-2.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..6346384a81d62e7e687f4db99be3ba8fe4020744
--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-2.c
@@ -0,0 +1 @@
+char*f="char*f=%c%s%c;int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}%c";int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}
diff --git a/20211025/loesung-2x.c b/20211025/loesung-2x.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..fcc65e153ddf009f55af118278774cd202f7c316
--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-2x.c
@@ -0,0 +1,2 @@
+#include<stdio.h>
+char*f="#include<stdio.h>%cchar*f=%c%s%c;int main(void){printf(f,10,34,f,34,10);return 0;}%c";int main(void){printf(f,10,34,f,34,10);return 0;}
diff --git a/20211025/loesung-3-1.c b/20211025/loesung-3-1.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..248883b772ca68d498ae4dc080e83899eb715570
--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-3-1.c
@@ -0,0 +1,14 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ divisors = 0;
+ for (i = 0; i < n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors == 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/loesung-3-2.c b/20211025/loesung-3-2.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..0cc3db639099eab0040c568acbd46987eb599645
--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-3-2.c
@@ -0,0 +1,14 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ divisors = 0;
+ for (i = 1; i < n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors == 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/loesung-3-3.c b/20211025/loesung-3-3.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..af2694c1ad2f710d79d7913b9dcfc7348be96115
--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-3-3.c
@@ -0,0 +1,16 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ {
+ divisors = 0;
+ for (i = 1; i < n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors == 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ }
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/loesung-3-4.c b/20211025/loesung-3-4.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..770d92706cc68f64147e5efd443880ac3d875495
--- /dev/null
+++ b/20211025/loesung-3-4.c
@@ -0,0 +1,16 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+ int n, i, divisors;
+ for (n = 0; n < 100; n++)
+ {
+ divisors = 0;
+ for (i = 1; i <= n; i++)
+ if (n % i == 0)
+ divisors++;
+ if (divisors == 2)
+ printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+ }
+ return 0;
+}
diff --git a/20211025/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf b/20211025/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf
new file mode 120000
index 0000000000000000000000000000000000000000..4aa99b8f81061aca6dcaf43eed2d9efef40555f8
--- /dev/null
+++ b/20211025/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf
@@ -0,0 +1 @@
+../common/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf
\ No newline at end of file
diff --git a/20211025/logo-hochschule-bochum.pdf b/20211025/logo-hochschule-bochum.pdf
new file mode 120000
index 0000000000000000000000000000000000000000..b6b9491e370e499c9276918182cdb82cb311bcd1
--- /dev/null
+++ b/20211025/logo-hochschule-bochum.pdf
@@ -0,0 +1 @@
+../common/logo-hochschule-bochum.pdf
\ No newline at end of file
diff --git a/20211025/pgscript.sty b/20211025/pgscript.sty
new file mode 120000
index 0000000000000000000000000000000000000000..95c888478c99ea7fda0fd11ccf669ae91be7178b
--- /dev/null
+++ b/20211025/pgscript.sty
@@ -0,0 +1 @@
+../common/pgscript.sty
\ No newline at end of file
diff --git a/20211025/pgslides.sty b/20211025/pgslides.sty
new file mode 120000
index 0000000000000000000000000000000000000000..5be1416f4216f076aa268901f52a15d775e43f64
--- /dev/null
+++ b/20211025/pgslides.sty
@@ -0,0 +1 @@
+../common/pgslides.sty
\ No newline at end of file
diff --git a/README.md b/README.md
index 9b4619f64670d76b6387ee30d094b01f3efc4f0c..cca50f0a7db8dfeb766cd5d4ee98072e6e3ce985 100644
--- a/README.md
+++ b/README.md
@@ -18,17 +18,23 @@ Für Details siehe [common/README](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/ra
Vortragsfolien und Beispiele:
-----------------------------
* [04.10.2021: Einführung, Einführung in C (bis Schleifen)](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211004/hp-20211004.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/2021ws/20211004/)
- * [11.10.2021: Einführung in C: Seiteneffekte, Funktionen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211011/hp-20211011.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/2021ws/20211011/)
+ * [11.10.2021: Einführung in C: Seiteneffekte, Funktionen, Zeiger](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211011/hp-20211011.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/2021ws/20211011/)
+ * [18.10.2021: Einführung in C: Arrays und Strings, Strukturen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211018/hp-20211018.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/2021ws/20211018/)
+ * [25.10.2021: Einführung in C: Arrays und Strings und Zeichen, Strukturen, Dateien und Fehlerbehandlung](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211025/hp-20211025.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/2021ws/20211025/)
* [alle in 1 Datei](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/hp-slides-2021ws.pdf)
Übungsaufgaben:
---------------
* [04.10.2021: Hello-World-Programme, Schaltjahr ermitteln, Maximum berechnen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211004/hp-uebung-20211004.pdf)
* [11.10.2021: Schaltjahr ermitteln, Multiplikationstabelle, Fibonacci-Zahlen, fehlerhaftes Programm](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211011/hp-uebung-20211011.pdf)
+ * [18.10.2021: Seltsame Programme, Kalender-Berechnung](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211018/hp-uebung-20211018.pdf)
+ * [25.10.2021: Strings, Programm analysieren, fehlerhaftes Primzahl-Programm](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211025/hp-uebung-20211025.pdf)
Musterlösungen:
---------------
* [11.10.2021: Schaltjahr ermitteln, Multiplikationstabelle, Fibonacci-Zahlen, fehlerhaftes Programm](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211011/hp-musterloesung-20211011.pdf)
+ * [18.10.2021: Seltsame Programme, Kalender-Berechnung](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211018/hp-musterloesung-20211018.pdf)
+ * [25.10.2021: Strings, Programm analysieren, fehlerhaftes Primzahl-Programm](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/2021ws/20211025/hp-musterloesung-20211025.pdf)
Tafelbilder:
------------
diff --git a/hp-slides-2021ws.pdf b/hp-slides-2021ws.pdf
index 10b5d181cdcd61a8a9f2c8b5ef771253ab2f1e27..280d352972bb97ef923e1652546b58297a0f657b 100644
Binary files a/hp-slides-2021ws.pdf and b/hp-slides-2021ws.pdf differ
diff --git a/hp-slides-2021ws.tex b/hp-slides-2021ws.tex
index 1e7df3a592bfe3db4f6a703a18c87f1d1744d5a0..4b12fd848b43ce69bc04bb8ed0bc9c1ae05cee02 100644
--- a/hp-slides-2021ws.tex
+++ b/hp-slides-2021ws.tex
@@ -12,6 +12,10 @@
\includepdf[pages=2-]{script/hp-slides-title-2021ws.pdf}
\pdfbookmark[1]{04.10.2021: Einführung, Einführung in C (bis Schleifen)}{20211004}
\includepdf[pages=-]{20211004/hp-20211004.pdf}
- \pdfbookmark[1]{11.10.2021: Einführung in C: Seiteneffekte, Funktionen}{20211011}
+ \pdfbookmark[1]{11.10.2021: Einführung in C: Seiteneffekte, Funktionen, Zeiger}{20211011}
\includepdf[pages=-]{20211011/hp-20211011.pdf}
+ \pdfbookmark[1]{18.10.2021: Einführung in C: Arrays und Strings, Strukturen}{20211018}
+ \includepdf[pages=-]{20211018/hp-20211018.pdf}
+ \pdfbookmark[1]{25.10.2021: Einführung in C: Arrays und Strings und Zeichen, Strukturen, Dateien und Fehlerbehandlung}{20211025}
+ \includepdf[pages=-]{20211025/hp-20211025.pdf}
\end{document}