C in 10 Minuten lernen

7 October 2025 — Programmiersprache

C ist eine leistungsstarke, universelle Programmiersprache, die für ihre Effizienz und hardwarenahen Fähigkeiten bekannt ist. Dieses Tutorial behandelt die Grundlagen der C-Programmierung und hilft dir, die Sprache schnell zu verstehen.

1. Dein erstes C-Programm schreiben

Beginnen wir mit dem klassischen “Hello, World!"-Programm. Erstelle eine Datei namens hello.c und gib folgenden Code ein:

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

Speichere die Datei und kompiliere sie mit einem C-Compiler wie GCC:

gcc hello.c -o hello
./hello

Die Ausgabe wird sein:

Hello, World!

Dieses einfache Programm demonstriert C’s grundlegende Struktur:

#include <stdio.h> bindet die Standard-Ein-/Ausgabe-Bibliothek ein
int main() ist der Einstiegspunkt des Programms
printf() zeigt Textausgabe an
return 0 zeigt erfolgreiche Ausführung an

2. Grundlegende Syntax

C verwendet eine strukturierte Syntax mit Semikolons zum Beenden von Anweisungen und geschweiften Klammern {} zum Definieren von Codeblöcken.

// Dies ist ein einzeiliger Kommentar
/* Dies ist ein mehrzeiliger Kommentar */

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

Grundlegende Syntaxregeln in C:

Semikolons: Jede Anweisung muss mit einem Semikolon ; enden
Kommentare: Einzeilige Kommentare verwenden //, mehrzeilige Kommentare verwenden /* */
Codeblöcke: Werden durch geschweifte Klammern {} definiert
Groß-/Kleinschreibung: C unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung (main vs Main)

3. Variablen und Datentypen

C ist eine statisch typisierte Sprache, was bedeutet, dass du Variablentypen vor der Verwendung deklarieren musst.

Grundlegende Regeln für Variablennamen:

Variablennamen können Buchstaben, Zahlen und Unterstriche enthalten
Variablennamen können nicht mit einer Zahl beginnen
Variablennamen unterscheiden zwischen Groß- und Kleinschreibung
C-Schlüsselwörter können nicht als Variablennamen verwendet werden

C’s Hauptdatentypen:

int: Ganzzahlen (z.B. 42, -10)
float: Gleitkommazahlen (z.B. 3.14, -2.5)
double: Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit
char: Einzelne Zeichen (z.B. 'A', 'z')
void: Kein Typ

int age = 25;
float temperature = 36.5;
double pi = 3.14159265359;
char grade = 'A';

3.1 Ganzzahltypen

C bietet mehrere Ganzzahltypen mit unterschiedlichen Größen:

char small_number = 100;        // Normalerweise 1 Byte
short medium_number = 32000;    // Normalerweise 2 Bytes
int regular_number = 1000000;   // Normalerweise 4 Bytes
long large_number = 1000000000; // Normalerweise 4 oder 8 Bytes

3.2 Gleitkommatypen

float single_precision = 3.14f;
double double_precision = 3.14159265359;
long double extended_precision = 3.14159265358979323846L;

3.3 Zeichentyp

Zeichen werden als Ganzzahlen unter Verwendung von ASCII-Kodierung gespeichert:

char letter = 'A';
char digit = '7';
char newline = '\n';
char tab = '\t';

4. Konstanten

Konstanten sind feste Werte, die während der Programmausführung nicht geändert werden können:

const int MAX_SIZE = 100;
const float PI = 3.14159;
const char NEWLINE = '\n';

#define MAX_USERS 1000
#define PI 3.14159

5. Eingabe und Ausgabe

C verwendet Funktionen aus stdio.h für Ein- und Ausgabeoperationen.

5.1 Ausgabe mit printf()

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 25;
    float height = 1.75;
    char name[] = "John";

    printf("Hello, %s!\n", name);
    printf("You are %d years old\n", age);
    printf("Your height is %.2f meters\n", height);

    return 0;
}

Häufige Formatbezeichner:

%d - Ganzzahl
%f - Float/Double
%c - Zeichen
%s - Zeichenkette
%p - Zeiger

5.2 Eingabe mit scanf()

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    float height;
    char name[50];

    printf("Enter your name: ");
    scanf("%s", name);

    printf("Enter your age: ");
    scanf("%d", &age);

    printf("Enter your height: ");
    scanf("%f", &height);

    printf("Hello %s, you are %d years old and %.2f meters tall\n",
           name, age, height);

    return 0;
}

6. Operatoren

C bietet einen umfangreichen Satz von Operatoren für verschiedene Berechnungen.

6.1 Arithmetische Operatoren

int a = 10, b = 3;

printf("Addition: %d\n", a + b);      // 13
printf("Subtraction: %d\n", a - b);   // 7
printf("Multiplication: %d\n", a * b); // 30
printf("Division: %d\n", a / b);      // 3
printf("Modulus: %d\n", a % b);       // 1

6.2 Vergleichsoperatoren

int x = 5, y = 10;

printf("Equal: %d\n", x == y);     // 0 (false)
printf("Not equal: %d\n", x != y); // 1 (true)
printf("Greater than: %d\n", x > y);  // 0
printf("Less than: %d\n", x < y);  // 1

6.3 Logische Operatoren

int a = 1, b = 0;

printf("AND: %d\n", a && b);  // 0
printf("OR: %d\n", a || b);   // 1
printf("NOT: %d\n", !a);      // 0

6.4 Bitweise Operatoren

unsigned int a = 5;  // 0101 in binär
unsigned int b = 3;  // 0011 in binär

printf("AND: %d\n", a & b);   // 1 (0001)
printf("OR: %d\n", a | b);    // 7 (0111)
printf("XOR: %d\n", a ^ b);   // 6 (0110)
printf("NOT: %d\n", ~a);      // hängt vom System ab
printf("Left shift: %d\n", a << 1);  // 10 (1010)
printf("Right shift: %d\n", a >> 1); // 2 (0010)

7. Kontrollfluss

C bietet mehrere Kontrollfluss-Anweisungen zur Steuerung der Programmausführung.

7.1 if-Anweisungen

int age = 20;

if (age >= 18) {
    printf("Adult\n");
} else if (age >= 13) {
    printf("Teen\n");
} else {
    printf("Child\n");
}

7.2 switch-Anweisungen

int day = 3;

switch (day) {
    case 1:
        printf("Monday\n");
        break;
    case 2:
        printf("Tuesday\n");
        break;
    case 3:
        printf("Wednesday\n");
        break;
    default:
        printf("Other day\n");
}

7.3 for-Schleifen

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("i = %d\n", i);
}

7.4 while-Schleifen

int count = 0;
while (count < 5) {
    printf("Count: %d\n", count);
    count++;
}

7.5 do-while-Schleifen

int count = 0;
do {
    printf("Count: %d\n", count);
    count++;
} while (count < 5);

7.6 break und continue

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break;  // Schleife verlassen
    }
    if (i % 2 == 0) {
        continue;  // Gerade Zahlen überspringen
    }
    printf("i = %d\n", i);  // Ausgabe: 1, 3
}

8. Arrays

Arrays speichern mehrere Werte desselben Typs.

8.1 Eindimensionale Arrays

int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

// Auf Elemente zugreifen
printf("First element: %d\n", numbers[0]);
printf("Last element: %d\n", numbers[4]);

// Elemente ändern
numbers[0] = 10;

// Durch Array iterieren
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
}

8.2 Mehrdimensionale Arrays

int matrix[2][3] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6}
};

// Auf Elemente zugreifen
printf("matrix[1][2] = %d\n", matrix[1][2]);  // 6

// Durch 2D-Array iterieren
for (int i = 0; i < 2; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        printf("%d ", matrix[i][j]);
    }
    printf("\n");
}

9. Zeichenketten

In C sind Zeichenketten Arrays von Zeichen, die durch ein Nullzeichen \0 abgeschlossen werden.

char greeting[] = "Hello";  // Enthält automatisch Nullterminator
char name[20] = "John";

// Zeichenkettenfunktionen aus string.h
#include <string.h>

char str1[20] = "Hello";
char str2[20] = "World";

printf("Length: %lu\n", strlen(str1));  // 5
strcpy(str1, str2);  // Kopiere str2 nach str1
printf("After copy: %s\n", str1);  // World

if (strcmp(str1, str2) == 0) {
    printf("Strings are equal\n");
}

10. Funktionen

Funktionen sind wiederverwendbare Codeblöcke, die bestimmte Aufgaben ausführen.

10.1 Funktionsdefinition und -aufruf

#include <stdio.h>

// Funktionsdeklaration
int add(int a, int b);

int main() {
    int result = add(5, 3);
    printf("5 + 3 = %d\n", result);
    return 0;
}

// Funktionsdefinition
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

10.2 Funktion ohne Rückgabewert

void greet(char name[]) {
    printf("Hello, %s!\n", name);
}

int main() {
    greet("Alice");
    return 0;
}

10.3 Rekursive Funktionen

int factorial(int n) {
    if (n <= 1) {
        return 1;
    }
    return n * factorial(n - 1);
}

int main() {
    printf("5! = %d\n", factorial(5));  // 120
    return 0;
}

11. Zeiger

Zeiger sind Variablen, die Speicheradressen speichern.

11.1 Grundlegende Zeigerverwendung

int number = 42;
int *ptr = &number;  // ptr speichert Adresse von number

printf("Value: %d\n", number);     // 42
printf("Address: %p\n", &number);  // Speicheradresse
printf("Pointer value: %d\n", *ptr); // 42 (Dereferenzierung)

// Wert über Zeiger ändern
*ptr = 100;
printf("New value: %d\n", number);  // 100

11.2 Zeiger und Arrays

int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr = numbers;  // zeigt auf erstes Element

printf("First element: %d\n", *ptr);        // 1
printf("Second element: %d\n", *(ptr + 1)); // 2

// Array-Name ist im Wesentlichen ein Zeiger auf das erste Element
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("numbers[%d] = %d\n", i, *(numbers + i));
}

11.3 Zeiger und Funktionen

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main() {
    int x = 5, y = 10;
    printf("Before swap: x=%d, y=%d\n", x, y);
    swap(&x, &y);
    printf("After swap: x=%d, y=%d\n", x, y);
    return 0;
}

12. Strukturen

Strukturen ermöglichen es dir, zusammengehörige Variablen zu gruppieren.

12.1 Strukturen definieren und verwenden

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Strukturdefinition
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
};

int main() {
    // Strukturvariablen erstellen
    struct Student student1;

    // Werte zuweisen
    strcpy(student1.name, "Alice");
    student1.age = 20;
    student1.gpa = 3.8;

    // Auf Strukturmitglieder zugreifen
    printf("Name: %s\n", student1.name);
    printf("Age: %d\n", student1.age);
    printf("GPA: %.2f\n", student1.gpa);

    return 0;
}

12.2 Strukturen mit Zeigern

struct Point {
    int x;
    int y;
};

int main() {
    struct Point p1 = {10, 20};
    struct Point *ptr = &p1;

    printf("Coordinates: (%d, %d)\n", ptr->x, ptr->y);

    return 0;
}

13. Dynamische Speicherverwaltung

C bietet Funktionen für die dynamische Speicherverwaltung.

13.1 malloc, calloc, realloc, free

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    // Speicher für 5 Ganzzahlen reservieren
    int *numbers = (int*)malloc(5 * sizeof(int));

    if (numbers == NULL) {
        printf("Memory allocation failed!\n");
    return 1;
    }

    // Array initialisieren
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        numbers[i] = i * 10;
    }

    // Array ausgeben
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }

    // Reservierten Speicher freigeben
    free(numbers);

    return 0;
}

13.2 Dynamische Zeichenkettenzuweisung

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char *name = (char*)malloc(50 * sizeof(char));

    if (name != NULL) {
        strcpy(name, "Dynamic string");
        printf("Name: %s\n", name);
        free(name);
    }

    return 0;
}

14. Dateioperationen

C bietet Funktionen zum Lesen von und Schreiben in Dateien.

14.1 In eine Datei schreiben

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");

    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file!\n");
        return 1;
    }

    fprintf(file, "Hello, File!\n");
    fprintf(file, "This is a test.\n");

    fclose(file);
    printf("File written successfully.\n");

    return 0;
}

14.2 Aus einer Datei lesen

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");

    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file!\n");
        return 1;
    }

    char buffer[100];

    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
        printf("%s", buffer);
    }

    fclose(file);

    return 0;
}

15. Präprozessor-Direktiven

Präprozessor-Direktiven werden vor der Kompilierung verarbeitet.

15.1 #include

#include <stdio.h>    // System-Header-Datei
#include "myheader.h" // Benutzer-Header-Datei

15.2 #define

#define PI 3.14159
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

int main() {
    double area = PI * 5 * 5;
    int larger = MAX(10, 20);

    printf("Area: %.2f\n", area);
    printf("Larger number: %d\n", larger);

    return 0;
}

15.3 Bedingte Kompilierung

#define DEBUG 1

int main() {
    #ifdef DEBUG
        printf("Debug mode enabled\n");
    #endif

    #if DEBUG == 1
        printf("Debug level 1\n");
    #elif DEBUG == 2
        printf("Debug level 2\n");
    #else
        printf("No debug\n");
    #endif

    return 0;
}

16. Fehlerbehandlung

C hat keine eingebaute Ausnahmebehandlung, daher verwenden wir Rückgabewerte und Fehlercodes.

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent.txt", "r");

    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

Dieses umfassende C-Tutorial behandelt die wesentlichen Konzepte, die du benötigst, um mit der Programmierung in C zu beginnen. Übe diese Beispiele und erkunde fortgeschrittenere Themen wie verkettete Listen, Funktionszeiger und Mehrdateien-Programme, wenn du mit der Sprache vertrauter wirst.