Textaufgaben: Funktionen und Header

Fahrt 1: 12,6 km / 42 min · 60 = 0,3 km/min · 60 = 18,0 km/h. Fahrt 2: 8,0 km / 25 min · 60 = 0,32 km/min · 60 = 19,2 km/h.

Strecke:  12.6 km
Tempo:    18.0 km/h
Strecke:   8.0 km
Tempo:    19.2 km/h

Bei %5.1f ist 12.6 vier Zeichen breit, also ein Leerzeichen davor; 8.0 ist drei Zeichen breit, also zwei Leerzeichen davor. Hinzu kommt jeweils das Leerzeichen aus dem Formatstring.

Beim Aufruf mitPause(min) wird der Wert 42.0 in den Parameter minuten kopiert (Wertübergabe, call by value). minuten ist eine eigene Variable der Funktion; minuten = minuten + 10 ändert nur diese Kopie auf 52.0. Beim Verlassen der Funktion verschwindet die Kopie, min in main ist unverändert 42.0 — es erscheint „Gesamt: 42 min“ (mit gcc bestätigt).

#include <stdio.h>

double mitPause(double minuten) {
    return minuten + 10;
}

int main(void) {
    double min = 42.0;
    min = mitPause(min);                  // Rückgabewert übernehmen
    printf("Gesamt: %.0f min\n", min);   // Gesamt: 52 min
    return 0;
}

Entscheidend ist beides: Rückgabetyp double mit return und das Speichern des Ergebnisses beim Aufruf (min = mitPause(min);).

#ifndef UMRECHNUNG_H
#define UMRECHNUNG_H

double inFahrenheit(double celsius);
int windstufe(double kmh);

#endif

#include "umrechnung.h"

double inFahrenheit(double celsius) {
    return celsius * 1.8 + 32;
}

int windstufe(double kmh) {
    if (kmh < 2) {
        return 0;            // still
    } else if (kmh < 20) {
        return 1;            // leicht
    } else if (kmh < 50) {
        return 2;            // frisch
    } else {
        return 3;            // Sturm
    }
}

Mit Pauls main.c ohne Warnung übersetzt. Der Include-Guard verhindert, dass die Prototypen doppelt eingefügt werden, falls die Header-Datei mehrfach eingebunden wird. Der Name des Makros ist frei wählbar, muss aber eindeutig sein.

Paul hat nur main.c übersetzt. Durch #include "umrechnung.h" kennt der Compiler die Prototypen, deshalb gibt es keinen Compilerfehler. Der Linker (ld) muss aber die fertigen Funktionen inFahrenheit und windstufe einbauen und findet sie nirgends: „undefined reference“. Richtig ist:

$ gcc -Wall main.c umrechnung.c -o wetter
$ ./wetter
Temperatur: 74.3 F
Windstufe:  3

Rechnung: 23,5 · 1,8 + 32 = 42,3 + 32 = 74,3. 54 km/h ist nicht kleiner als 50, also Stufe 3.

#ifndef UMRECHNUNG_H
#define UMRECHNUNG_H

double inFahrenheit(double celsius);
int windstufe(double kmh);
void warnung(double kmh);

#endif

#include <stdio.h>               // neu: für printf in warnung
#include "umrechnung.h"

/* inFahrenheit und windstufe unverändert wie in a) */

void warnung(double kmh) {
    if (windstufe(kmh) == 3) {
        printf("Achtung: Sturm! Fenster schliessen.\n");
    }
}

    printf("Windstufe:  %d\n", windstufe(wind));
    warnung(wind);           // 54 km/h: Warnung erscheint
    warnung(15.0);           // Test: keine Ausgabe erwartet
    return 0;

$ gcc -Wall main.c umrechnung.c -o wetter
$ ./wetter
Temperatur: 74.3 F
Windstufe:  3
Achtung: Sturm! Fenster schliessen.

Der zweite Aufruf mit 15 km/h erzeugt wie gewünscht keine Ausgabe. Weil warnung windstufe aufruft, steht die Sturmgrenze nur an einer Stelle.

Dafür: In diesem kleinen Projekt funktioniert es tatsächlich — gcc main.c -o wetter übersetzt dann ohne Fehler, weil der Präprozessor den ganzen Quelltext von umrechnung.c in main.c einfügt. Man spart sich eine Datei und muss beim Übersetzen nur eine Datei angeben.

Dagegen: Übersetzt jemand wie üblich gcc main.c umrechnung.c -o wetter, sind alle Funktionen zweimal definiert; der Linker bricht mit „multiple definition of inFahrenheit“ ab (mit gcc geprüft). Dasselbe passiert, sobald eine zweite .c-Datei die Funktionen nutzen will. Außerdem fehlt die kurze Übersicht der Schnittstelle, die der Header bietet: Paul konnte nur deshalb schon vor Hanna arbeiten. Bei großen Projekten müsste bei jeder Änderung alles neu übersetzt werden.

Ergebnis: Der Vorschlag ist höchstens für Ein-Personen-Miniprojekte vertretbar; „klappt immer“ ist falsch. Für Teamarbeit ist die Aufteilung in .h und .c klar vorzuziehen. Vollständig ist die Erörterung mit Argumenten beider Seiten, dem Linker-Problem und einem begründeten Ergebnis.