Das erste Programm: »Hello World«

Es hat sich etabliert, beim Lernen einer neuen Programmiersprache immer mit einem sogenannten »Hello World« zu beginnen. Das ist das einfachste mögliche Programm, welches nur den Text »Hello World« ausgibt und sich dann wieder beendet. Es verdeutlicht kurz und knapp, was mindestens benötigt wird, um mit dem Programmieren loslegen zu können.

Und das hier ist »Hello World« in C++:

Sieht erst mal seltsam aus? Keine Sorge, wir werden diesen sogenannten Code in diesem Kapitel Stück für Stück durchgehen. Sie werden das Grundgerüst eines jeden C++-Programms kennenlernen und dann das Konzept von Variablen erlernen. Im Verlauf des Kapitels erweitern wir nach und nach den obigen Code um neu gelernte Konzepte und beenden die Lerneinheit mit ein paar Übungen.

Die Nummern an der linken Seite sind übrigens nicht Teil des Programmcodes – das sind Zeilennummern, damit wir einfacher über den Inhalt sprechen können.

2.1 Anlegen eines neuen Projekts

Jedes neue Programmierprojekt beginnt in seinem eigenen, leeren Ordner auf der Festplatte. Ganz so, als würden Sie ein neues Textdokument beginnen, nur dass es statt einer einzelnen Datei ein ganzer Ordner voller Programmierdateien werden wird. Das Aufsetzen eines Projekts läuft immer ähnlich ab, und so können Sie die folgende Liste als Spickzettel nutzen, wann immer Sie ein neues starten.

Diese Anleitung ist spezifisch für Visual Studio geschrieben und weicht bei anderen Entwicklungsumgebungen leicht ab.

1. Legen Sie einen neuen Ordner Programmierprojekte an, zum Beispiel als Unterordner von Dokumente. Sie können auch einen beliebigen anderen Ordnernamen wählen.
2. Starten Sie Visual Studio über das Startmenü.
3. Das Startfenster erscheint (Abbildung 1.4). Sollte dies nicht der Fall sein, sondern sich die Programmierumgebung direkt öffnen, können Sie das Startfenster am oberen Bildschirmrand über DATEI|Startfenster aufrufen.

   Abb. 2.1: Das Visual-Studio-Startfenster öffnen

4. Klicken Sie im Startfenster auf Neues Projekt erstellen.

   Wählen Sie rechts die Vorlage Konsolen-App aus, und klicken Sie auf Weiter. Die anderen Projektvorlagen werden in diesem Buch nicht ver­wendet.

   Abb. 2.2: Ein Projekt nach der Vorlage »Konsolen-App« erstellen

5. Geben Sie dem Projekt einen Namen, beispielsweise »Hello World«, und wählen Sie den im ersten Schritt erstellten Ordner Programmierprojekte als Speicherort aus. Aktivieren Sie den Haken neben Platzieren Sie die Projektmappe und das Projekt im selben Verzeichnis.

   Abb. 2.3: Speicherort des neuen Projekts wählen

6. Nach dem Klick auf Erstellen öffnet sich die Programmierumgebung.

   Abb. 2.4: Die Programmierumgebung nach der Erstellung eines neuen Projekts

7. Der Großteil des Fensters besteht aus einem Texteditor, in dem Sie Ihren Programmcode schreiben werden. Der Text wurde schon von Visual Studio vorausgefüllt und zeigt eine leicht andere Variante des Hello Worlds, als ich sie Ihnen weiter oben vorgestellt habe. Markieren Sie den vorhandenen Text, und löschen Sie ihn vollständig.

Nun haben Sie ein neues, leeres Projekt vorbereitet. Übertragen Sie anschließend die Codezeilen des Hello Worlds in den Texteditor.

Sie werden merken, dass Sie beim Programmieren eine Menge an Spezialsymbolen benötigen, die Sie vermutlich noch nie zuvor verwendet haben. Die geschweiften Klammern { und } benötigen zum Beispiel die Taste AltGr, rechts neben der Leertaste, genau wie die spitzen Klammern <<. Die Einrückung in Zeile 5 und 6 besteht übrigens aus zwei Leerzeichen hintereinander, dazu später mehr (Abschnitt 2.5.2). Nach dem Abtippen des Hello World sollte Ihr Editor so wie in Abbildung 2.5 aussehen.

Abb. 2.5: Hello World in der IDE

Über der Texteingabe steht der Name der Datei, in der Sie gerade programmieren, hier Hello World.cpp. Sie können diese Datei auch auf Ihrer Festplatte finden, indem Sie entweder

• in Ihren Programmierprojekteordner gehen und dort den Unterordner Hello World öffnen oder
• mit der rechten Maustaste auf den gelben Tab klicken und Enthaltenden Ordner öffnen auswählen.

Sie könnten die .cpp-Datei übrigens in einem beliebigen Texteditor öffnen (Rechtsklick auf die Datei → Öffnen mit) und sogar auch damit verändern. Das Programmieren innerhalb von Visual Studio ist aber deutlich angenehmer.

Führen Sie nun das Programm aus. Dazu wählen Sie oben im Fenster Debuggen|Starten ohne Debuggen mit dem unausgefüllten grünen Dreieck (Abbildung 2.6) oder verwenden das Tastenkürzel Strg+F5. Das Kürzel lohnt sich, das wird Ihre häufigste Eingabe werden.

Abb. 2.6: Schaltfläche zum Starten des Programms

Es öffnet sich ein Konsolenfenster mit folgendem Inhalt:

Abb. 2.7: Screenshot des Hello-World-Konsolenfensters

Ihr erstes Programm wurde erfolgreich kompiliert! Das heißt, der menschenlesbare Programmcode wurde in maschinenlesbare Befehle übersetzt. Danach hat der Computer diese Befehle ausgeführt, und Sie haben das Ergebnis auf dem Bildschirm gesehen. Sie können das Konsolenfenster schließen und das Programm jederzeit erneut über Strg+F5 starten.

2.2 Der Ausgangspunkt eines Programms: main()

Nun sehen wir uns den Code unseres Hello-World-Programms noch einmal im Detail an. Beginnen wir mit der dritten Zeile:

Das ist der Einsprungspunkt, an dem Ihr Programm beginnt, jedes Mal, wenn Sie es starten. Was genau passiert, wird mit einer geschweiften Klammer in Zeile 4 begonnen

und mit einer geschweiften Klammer in Zeile 7 beendet:

Ihr Programm beginnt also direkt nach der geschweiften Klammer und führt von dort Zeile für Zeile nacheinander aus. Diese Klammern definieren einen Codeblock, und die IDE erlaubt sogar, ihn ein- und auszuklappen, was besonders hilfreich ist, wenn der Code später komplizierter wird.

Abb. 2.8: Ein- und Ausklappen von Codeblöcken in der IDE mit dem Minus- bzw. Pluszeichen

Wie Sie bestimmt schon erraten haben, sorgt diese Zeile

dafür, dass auf der Konsole der Text Hello World ausgegeben wird. Die Anweisung wird durch zwei Leerzeichen am Beginn eingerückt.

std steht für die »Standard Library«, also die Standardbibliothek. Eine Bibliothek ist eine Ansammlung von hilfreichen Funktionalitäten, wie zum Beispiel in diesem Fall die Textausgabe. Mit std:: machen Sie klar, dass Sie aus dieser Bibliothek eine Funktion nutzen möchten. Was genau Bibliotheken für Sie machen und welche weitere es gibt, folgt im Verlauf des Buchs.

cout steht für »Console Out« und bedeutet, dass nun Text auf der Konsole ausgegeben werden soll. cout ist ein sogenannter Stream, also ein Objekt, das nach und nach mit Daten gefüttert werden. In diesem Fall handelt es sich um Textdaten, die sofort ausgegeben werden sollen.

<< ist ein sogenannter...