Einrichten der Arbeitsumgebung zum Programmieren in C und C++ unter Windows 10 - Begleitmaterial zur Vorlesung im Wintersemester 2020/21

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Einrichten der Arbeitsumgebung zum Programmieren in C und C++ unter Windows 10 - Begleitmaterial zur Vorlesung im Wintersemester 2020/21
Einrichten der Arbeitsumgebung
zum Programmieren in C und C++
        unter Windows 10

    Begleitmaterial zur Vorlesung im
        Wintersemester 2020/21

              Stand 30. Juli 2020

             Universität Regensburg
                Fakultät Physik
Einrichten der Arbeitsumgebung zum Programmieren in C und C++ unter Windows 10 - Begleitmaterial zur Vorlesung im Wintersemester 2020/21
1 MinGW – Minimal GNU for Windows
Für das Programmieren in C brauchen wir einen Compiler, d. h. ein Programm, das unsere „Codes für
Menschen“ in Maschinensprache übersetzt. Ein sehr beliebter Compiler ist der gcc (GNU C-Compiler).
Dieser wird im Kontext des GNU/Linux-Projekts weiterentwickelt, und benötigt selbst Komponenten
aus dem Linux-System.
MinGW bietet eine Sammlung von Linux-Komponenten, die so konfiguriert wurden, dass sie unter
Windows funktionieren. Die Gesamtheit dieser Komponenten ist sehr groß und so gut wie nie notwendig.
Daher ist das Installations-Tool so programmiert, dass für verschiedene Anforderungen die richtigen
Komponenten installiert und nachgerüstet werden können. Hier zeige ich Ihnen, wie Sie MinGW für die
Arbeit in C einrichten.

  Lesen Sie genau und befolgen Sie jeden Schritt exakt wie beschrieben.
                       Ja, das ganze Dokument.

1.1 Download von der UR-Seite
Sie finden im Software-Katalog der UR (https://sso.uni-regensburg.de/rechenzentrum/software/
softwarekatalog/index.html) mit dem Suchbegriff MinGW und MSYS 0.6 einen Download-Link zum
Installer-Tool (vgl. Abbildung 1.1 und 1.2). Zu der Zeit, zu der dieses Tutorial geschrieben wurde, ist der
entsprechende Eintrag im Softwarekatalog über den folgenden Link aufrufbar (NDS-Login notwendig):

     https://nssso.uni-regensburg.de/oneNet/NetStorage/uni-soft/M/MinGW/Download/
                                 mingw-get-setup.exe

         Abbildung 1.1: Download des Installationstools aus dem Softwarekatalog der UR

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Einrichten der Arbeitsumgebung zum Programmieren in C und C++ unter Windows 10 - Begleitmaterial zur Vorlesung im Wintersemester 2020/21
Abbildung 1.2: Eintrag im Softwarekatalog der UR

Laden Sie diese Datei herunter, z. B. in Ihren Downloads-Ordner.

1.2 Installation Starten
Starten Sie das heruntergeladene Programm (mingw-get-setup.exe). Gegebenenfalls brauchen Sie
dazu Administrator-Rechte. Ein Fenster wie in Abb. 1.3 sollte sich öffnen. Klicken Sie auf den Button
Install.

                        Abbildung 1.3: Installation von MinGW, Schritt 1

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Sie sehen nun einen Dialog wie in Abb. 1.4. Ich empfehle Ihnen, die Standardeinstellungen so zu
übernehmen. Klicken Sie also einfach auf Continue. Falls Sie den Installationspfad ändern wollen, achten
Sie darauf, keine Leerzeichen in der Pfadangabe zu benutzen.

                   Abbildung 1.4: Installation von MinGW, Schritt 1: Begrüßung

Der Installer lädt nun die ersten Komponenten des MinGW-Pakets von einem sicheren Server. Dies kann
wenige Minuten dauern. Währen dieser Zeit sollten Sie den Dialog wie in Abbildung 1.5 sehen.

     Abbildung 1.5: Installation von MinGW, Schritt 3: Download der Minimal-Komponenten

Nach Abschluss dieser ersten Komponenten-Downloads wird der Button Continue freigeschalten (Siehe
Abbildung 1.6). Klicken Sie auf diesen.

                                                   3
Abbildung 1.6: Installation von MinGW, Schritt 4: Bereit zur Wahl der Komponenten

Das Installations-Tool zeigt Ihnen nun eine Auswahl der Verfügbaren Komponenten (Abbildung 1.7). Um
eine Komponente zu installieren, Klicken Sie auf das Häkchen am linken Rand der Liste, und wählen Sie
aus dem sich öffnenden Kontextmenü die Option Mark for Installation (Abbildung 1.8). Sie benötigen
die folgenden Komponenten:
  • mingw-developer-toolkit-bin
  • mingw32-base-bin
  • mingw32-gcc-g++-bin
  • mysis-base-bin
Die Komponenten sind teilweise miteinander verknüpft; wundern Sie sich also nicht, wenn Sie eine
Komponente wählen, und dadurch bereits andere Komponenten mit aktiviert werden. In Abbildung 1.9
sehen Sie die vollständige Auswahl.

                                                 4
Abbildung 1.7: Installation von MinGW, Schritt 5: Wahl der Komponenten

    Abbildung 1.8: Installation von MinGW, Schritt 6: Wahl der Komponenten – Kontextmenü

Abbildung 1.9: Installation von MinGW, Schritt 5: Wahl der Komponenten (empfohlene Auswahl)

Wählen Sie nun aus der Menüleiste den Punkt Installation und hierin Apply Changes (vg. Abb. 1.10).
Über dasselbe Tool können Sie später Komponenten nachrüsten oder wieder entfernen.

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Abbildung 1.10: Installation von MinGW, Schritt 6: Ausgewählte Komponenten installieren

Das Tool wird nun alle ausgewählten Komponenten aus dem Internet laden und installieren. Starten Sie
dies per Klick auf Apply (Abbildung 1.11) Währenddessen der Downloads sehen Sie eine Fortschrittsan-
zeige wie in Abbildung 1.12. Nach wenigen Minuten sollten die Downloads erledigt sein und ein Dialog
wie in Abbildung 1.13 den Fortschritt der Installation selbst anzeigen.

   Abbildung 1.11: Installation von MinGW, Schritt 7: Installation der Komponenten beginnen

                                                 6
Abbildung 1.12: Installation von MinGW, Schritt 8: Fortschrittsanzeige bei der Installation

          Abbildung 1.13: Installation von MinGW, Schritt 9: Installation Abgeschlossen

1.3 Erfolg der Installation Testen
War die Installation erfolgreich, so sollten Sie auf Ihrer Festplatte den Ordner finden, den Sie im
Installations-Tool angegeben haben. Wenn Sie (wie empfohlen) die Standard-Einstellungen verwendet
haben, so finden Sie diesen unter C:\MinGW (Abbildung 1.14). Insbesondere sollte der Unterordner bin
vorhanden sein, und in diesem sollte der gcc zu finden sein (Abbildung 1.15)

                  Abbildung 1.14: Ansicht des Installationsordners von MinGW

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Abbildung 1.15: Speicherort des Compilers gcc

Falls Sie auf Ihrem Rechner eine ähnliche Ansicht finden, war die Installation erfolgreich. Kopieren Sie
den Pfad, unter dem Sie den gcc gefunden haben in die Zwischenablage (d. h. üblicherweise den Text
C:\MinGW\bin) und schließen Sie alle Fenster. Machen Sie dann weiter mit Abschnitt 1.4.

1.4 Umgebungsvariablen Einrichten
Wie Sie wissen, können auf demselben Rechner mehrere Dateien mit demselben Namen vorliegen, solange
sich diese in unterschiedlichen Verzeichnissen befinden. Damit der Computer weiß, welche Datei gemeint
ist wenn „der gcc“ aufgerufen werden soll, müssen wir diesen Speicherort als ein „Standard-Verzeichnis“
markieren. Die folgenden Schritte zeigen Ihnen, wie Sie dies tun.
Starten Sie ein Explorer-Fenster (z. B. über die Startleiste, indem Sie nach Explorer suchen – siehe
Abbildung 1.16).

                                 Abbildung 1.16: Explorer Starten

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Im Explorer finden Sie am linken Rand eine Auflistung verschiedener Speicherorte, darunter u. a. den
Punkt „Dieser PC“. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Dieser PC (Abbildung 1.17). Wählen Sie
im sich öffnenden Kontextmenü den untersten Eintrag Einstellungen.

                          Abbildung 1.17: Systemeinstellungen aufrufen

Es öffnet sich ein Dialog, in dem Sie Daten über Ihr System ablesen können (Abbildung 1.18). Mittig-
Rechts sollten Sie den Link Einstellungen ändern finden (rot markiert). Klicken Sie auf den Link.

                              Abbildung 1.18: Systemeigenschaften

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Es öffnet sich ein neuer Dialog (Abbildung 1.19). Wählen Sie oben die Registerkarte Erweitert (Abbildung
1.20)

         Abbildung 1.19: Systemeigenschaften Abbildung 1.20: Systemeigenschaften
         ändern                              ändern – erweitert

Der neue Dialog Umgebungsvariablen öffnet sich. In der oberen Box sollten Sie eine Zeile Path sehen
(Abbildung 1.21). Doppelklicken Sie auf diese Zeile.

                               Abbildung 1.21: Umgebungsvariablen

Ein weiterer Dialog Umgebungsvariablen bearbeiten öffnet sich (Abbildung 1.22). Doppelklicken Sie auf
eine leere Zeile, und fügen Sie den kopierten Pfad des gcc ein. Üblicherweise ist dies C:\MinGW\bin.

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Abbildung 1.22: Umgebungsvariablen bearbeiten

Bestätigen und schließen Sie nacheinander alle offenen Dialoge per Klick auf Ok und schließen Sie das
Fenster Systemeigenschaften (Abbildung 1.18)

1.5 Umgebungsvariablen Testen
Starten Sie eine Konsole. Hierzu klicken Sie auf Start, und geben Konsole ein (Abbildung 1.23).

                                 Abbildung 1.23: Konsole Starten

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Es öffnet sich ein schwarzes Fenster wie in Abbildung 1.24. Geben Sie gcc ein. Wenn Sie die Antwort gcc:
fatal error: no input files erhalten (wie in Abbildung 1.25 so war die Einrichtung bis hierhin
erfolgreich! (Lassen Sie sich nicht von der Antwort fatal error irritieren – dies ist hier tatsächlich
vorgesehen).
Lautet die Antwort dagegen Der Befehl „gcc“ ist entweder falsch geschrieben oder konnte
nicht gefunden werden. (wie in Abbildung 1.26), so ist Ihnen in diesem Tutorial ein Fehler unterlaufen.
Wenden Sie sich an die DozentInnen bzw. ÜbungsleiterInnen.

                                       Abbildung 1.24: Konsole

                               Abbildung 1.25: Einrichtung Erfolgreich

                            Abbildung 1.26: Einrichtung Fehlgeschlagen

Der letzte Teilschritt ist das Kompilieren und starten eines ersten eigenen Programms. Wenn Sie
Antivirus-Software installiert haben, kann diese den letzten Test blockieren. Falls die folgenden Schritte
nicht funktionieren, wenden Sie sich an die DozentInnen bzw. ÜbungsleiterInnen. Falls Sie sich im
Umgang mit ihrem Antivirus-Programm auskennen, können Sie versuchen, die Überwachung zeitweise
oder für bestimmte Ordner auszusetzen.
Starten Sie nochmal den Explorer. Unter Schnellzugriff, wählen Sie Dokumente. Legen Sie dort einen
Unterordner Codes an.

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Starten Sie das Programm Notepad. Kopieren Sie folgenden Beispiel-Code, und fügen Sie diesen in das
Notepad-Fenster ein:

   Beispielcode

     #include 

     int main (void) {
        printf("Compiler korrekt eingerichtet.\n");
     }

Speichern Sie den Beispielcode im neu angelegten Ordner Dokumente/Codes unter dem Dateinamen
test.c (Abbildung 1.27).

                                Abbildung 1.27: Code Speichern

Falls Sie das Konsole-Fenster bereits geschlossen haben, starten Sie die Konsole nochmals. Geben Sie
nacheinander die Befehle dir, cd Documents, cd Codes und nochmals dir ein. Bestätigen Sie jeden der
Befehle mit [ENTER]. Sie sollten Ergebnisse wie in Abbildung 1.28 sehen. Andernfalls wenden Sie sich
bitte an die DozentInnen bzw. ÜbungsleiterInnen.

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Abbildung 1.28: In das Codes-Verzeichnis wechseln

Geben Sie nun das Kommando ein:

                 gcc -std=c11 -Wall -Wextra -Wpedantic test.c -o test.exe

Nach etwa einer Sekunde sollte der Compiler-Prozess abgeschlossen sein, d. h. Sie können neue Kommandos
eingeben. Geben Sie nun ein:

                                                 test

Sie sollten sofort die Antwort Compiler korrekt eingerichtet. erhalten. Falls nach einigen Sekunden
dagegen die Antwort Der Befehl „test“ ist entweder falsch geschrieben oder konnte nicht
gefunden werden. erfolgt, besteht vermutlich ein Problem mit Ihrer Antivirensoftware. Wenden Sie
sich bitte an die DozentInnen bzw. ÜbungsleiterInnen.

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