Vorbereitung 22.10.2018

20181022/aufgabe-2.c

+char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}

20181022/aufgabe-3.c

+  year = ORIGINYEAR;  /* = 1980 */
+
+  while (days > 365)
+    {
+      if (IsLeapYear (year))
+        {
+          if (days > 366)
+            {
+              days -= 366;
+              year += 1;
+            }
+        }
+      else
+        {
+          days -= 365;
+          year += 1;
+        }
+    }

20181022/hp-uebung-20181022.tex

+% hp-uebung-20181022.pdf - Exercises on Low-Level Programming / Applied Computer Sciences
+% Copyright (C) 2013, 2015, 2016, 2017, 2018  Peter Gerwinski
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+% document.  If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
+
+% README: ROT13-Verschlüsselung, Programm analysieren, Kalender-Berechnung
+
+\documentclass[a4paper]{article}
+
+\usepackage{pgscript}
+
+\begin{document}
+
+  \section*{Hardwarenahe Programmierung / Angewandte Informatik\\
+            Übungsaufgaben -- 22.\ Oktober 2018}
+
+  \exercise{ROT13-Verschlüsselung}
+
+  Schreiben Sie ein C-Programm, das einen Text entgegennimmt,
+  jeden Buchstaben von A bis Z zyklisch um 13 Stellen verschiebt
+  und den auf diese Weise "`verschlüsselten"' Text wieder ausgibt.
+  Umlaute, Ziffern, Satz- und Sonderzeichen sollen nicht verändert werden.
+
+  \begin{tabular}{ccc}
+    A & $\longrightarrow$ & N \\
+    B & $\longrightarrow$ & O \\
+      & \dots & \\
+    M & $\longrightarrow$ & Z \\
+    N & $\longrightarrow$ & A \\
+      & \dots & \\
+    Y & $\longrightarrow$ & L \\
+    Z & $\longrightarrow$ & M
+  \end{tabular}
+  \qquad
+  \begin{tabular}{ccc}
+    a & $\longrightarrow$ & n \\
+    b & $\longrightarrow$ & o \\
+      & \dots & \\
+    m & $\longrightarrow$ & z \\
+    n & $\longrightarrow$ & a \\
+      & \dots & \\
+    y & $\longrightarrow$ & l \\
+    z & $\longrightarrow$ & m
+  \end{tabular}
+
+  Beispiel: Aus "`Apfelkuchen"' wird "`Ncsryxhpura"'.
+
+  \exercise{Programm analysieren}
+
+  Wir betrachten das folgende C-Programm (Datei: \gitfile{hp}{20181022}{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{Kalender-Berechnung}
+
+  Am 3.\,1.\,2009 meldete \emph{heise online\/}:
+  \begin{quote}
+    Kunden des ersten mobilen Media-Players von Microsoft
+    erlebten zum Jahresende eine böse Überraschung:
+    Am 31.\ Dezember 2008 fielen weltweit alle Zune-Geräte der ersten Generation aus.
+    Ursache war ein interner Fehler bei der Handhabung von Schaltjahren.
+
+    \strut\hfill\url{http://heise.de/-193332}, 
+  \end{quote}
+  Der Artikel verweist auf ein Quelltextfragment (Datei: \gitfile{hp}{20181022}{aufgabe-3.c}),
+  das für einen gegebenen Wert \lstinline{days}
+  das Jahr und den Tag innerhalb des Jahres
+  für den \lstinline{days}-ten Tag nach dem 1.\,1.\,1980 berechnen soll:
+  \begin{lstlisting}
+     year = ORIGINYEAR;  /* = 1980 */
+
+     while (days > 365)
+       {
+         if (IsLeapYear (year))
+           {
+             if (days > 366)
+               {
+                 days -= 366;
+                 year += 1;
+               }
+           }
+         else
+           {
+             days -= 365;
+             year += 1;
+           }
+       }
+  \end{lstlisting}
+  \vspace*{-1cm}
+  \goodbreak
+  Dieses Quelltextfragment weist mehrere Code-Verdopplungen auf:
+  \begin{itemize}
+    \item
+      Die Anweisung \lstinline{year += 1} taucht an zwei Stellen auf.
+    \item
+      Es gibt zwei unabhängige Abfragen \lstinline{days > 365} und \lstinline{days > 366}:\\
+      eine in einer \lstinline{while}- und die andere in einer \lstinline{if}-Bedingung.
+    \item
+      Die Länge eines Jahres wird nicht durch eine Funktion berechnet oder in einer Variablen gespeichert;
+      stattdessen werden an mehreren Stellen die expliziten numerischen Konstanten 365 und 366 verwendet.
+  \end{itemize}
+  Diese Probleme führten am 31.\ Dezember 2008 zu einer Endlosschleife,
+  die sich -- z.\,B.\ durch eine Funktion \lstinline{DaysInYear()} -- leicht hätte vermeiden lassen.
+
+  Gut hingegen ist die Verwendung einer Konstanten \lstinline{ORIGINYEAR}
+  anstelle der Zahl 1980
+  sowie die Kapselung der Berechnung der Schaltjahr-Bedingung
+  in einer Funktion \lstinline{IsLeapYear()}.
+
+  \begin{itemize}
+    \item[(a)]
+      Erklären Sie das Zustandekommen der Endlosschleife.
+    \item[(b)]
+      Schreiben Sie das Quelltextfragment so um, daß es die beschriebenen Probleme
+      nicht mehr enthält.
+  \end{itemize}
+
+
+\end{document}

20181022/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf

+../common/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf
\ No newline at end of file

20181022/logo-hochschule-bochum.pdf

+../common/logo-hochschule-bochum.pdf
\ No newline at end of file

20181022/pgscript.sty

+../common/pgscript.sty
\ No newline at end of file

20181022/pgslides.sty

+../common/pgslides.sty
\ No newline at end of file

20181022/structured-programming-1.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  for (int a = 0; a < 1000000; a++)
+    {
+      if ((a * 1117) % 65535 == 137)
+        {
+          for (int t = 2; t < 1000000; t++)
+            {
+              if (a % t == 0)
+                {
+                  printf ("Found something:\n");
+                  printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+                  a = 2000000;
+                  break;
+                }
+              else
+                continue;
+            }
+        }
+    }
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}

20181022/structured-programming-2.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  for (int a = 0; a < 1000000; a++)
+    {
+      if ((a * 1117) % 65535 == 137)
+        {
+          for (int t = 2; t < 1000000; t++)
+            {
+              if (a % t == 0)
+                {
+                  printf ("Found something:\n");
+                  printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+                  break;
+                }
+            }
+          break;
+        }
+    }
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}

20181022/structured-programming-3.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  for (int a = 0; 1; a++)
+    {
+      if ((a * 1117) % 65535 == 137)
+        {
+          for (int t = 2; 1; t++)
+            {
+              if (a % t == 0)
+                {
+                  printf ("Found something:\n");
+                  printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+                  goto found;
+                }
+            }
+        }
+    }
+found:
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}

20181022/structured-programming-4.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  for (int a = 0; 1; a++)
+    {
+      if ((a * 1117) % 65535 == 137)
+        {
+          int t = 2;
+          while (a % t != 0)
+            t++;
+          printf ("Found something:\n");
+          printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+          break;
+        }
+    }
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}

20181022/structured-programming-5.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int a = 0;
+  while ((a * 1117) % 65535 != 137)
+    {
+      a++;
+      if ((a * 1117) % 65535 == 137)
+        {
+          int t = 2;
+          while (a % t != 0)
+            t++;
+          printf ("Found something:\n");
+          printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+          break;
+        }
+    }
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}

20181022/structured-programming-6.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int a = 0;
+  while ((a * 1117) % 65535 != 137)
+    a++;
+  int t = 2;
+  while (a % t != 0)
+    t++;
+  printf ("Found something:\n");
+  printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}

20181022/structured-programming-7.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int N = 65535;
+  int p = 1117;
+  int q = 137;
+  int a = 0;
+  while ((a * p) % N != q)
+    a++;
+  int t = 2;
+  while (a % t != 0)
+    t++;
+  printf ("Found something:\n");
+  printf ("a = %d\nt = %d\n", a, t);
+  printf ("Bye.\n");
+  return 0;
+}