C-Programmieren - Einrichten einer Arbeitsumgebung unter Windows

Programmieren besteht aus mehreren Arbeitsschritten. Weitläufig gefasst umfasst der Begriff

• das Formulieren eines mit einem Algorithmus lösbaren Problems, 
• das Finden und Formulieren der Lösung, 
•  die Umsetzung in einer geeigneten Programmiersprache - und letztendlich das, was von vielen als das eigentliche Programmieren verstanden wird: 
•  die Umsetzung in einer Programmiersprache. 

 Auch dieser Prozess besteht aus mehreren Schritten, die auch als Kreislauf gesehen werden können:

1. Editieren, 
2. Compilieren, 
3. Linken, 
4. Testen 

Nur die vier letztgenannten Schritte sollen in diesem kleiner HowTo beschrieben werden. Basisannahme ist ein durchschnittlich ausgestatteter PC/Laptop mit Windows XP, 7 oder 10 als Betriebssystem. Ziel ist es, eine sehr schlanke, schnell eingerichtete Lösung für diejenigen zur Verfügung zu stellen, die schnell und ohne sich mit Integrierten Entwicklungsumgebungen oder anderen Betriebssystem zu beschäftigen, das Programmieren mit C erlernen möchten.

Eine Arbeitsumgebung mit Cygwin einrichten

Cygwin Logo

Diese Lösung stellt eine einfache und oftmals zum Erlernen einer Programmiersprache ausreichende Möglichkeit von sehr vielen Alternativen dar (wie. z.B. parallel bootendes Linux, Linux in VirtualBox, Netbeans mit C/C++ Plugin, MS Visual Studio ....).

Der Vorteil liegt in der schnellen Installation und dem Fokus auf dem Erlernen der Programmiersprache. Es müssen nicht zusätzliche Fähigkeiten für das Betriebssystem, einem Editor oder einer IDE (Integrated Development Environment) erarbeitet werden. Und letztendlich gilt:

"a fool with a tool is still a fool".

Windows 10 ist "out of the box" nur bedingt zum Programmieren geeignet, es verfügt zwar über einen Editor (notepad.exe), es fehlen jedoch Compiler, Linker und Debugger. Diese notwendigen Tools lassen sich mittels Cygwin einfach nachrüsten.

Laden Sie zunächste von der Cygwin-Website das für Ihr System passende Installationspaket herunter: https://cygwin.com/install.html

Cygwin ist OpenSource-Software, steht damit u.a. kostenlos zur Verfügung und ist unter der LGPL lizenziert.

Weitere Informationen in kurzer Form bietet Wikipedia.

Wenn Sie zum ersten Mal Pakete installieren, installiert setup * .exe nicht jedes Paket (wovon ich auch dringend abrate - Sie erhalten jede Menge Ballast, den Sie vermutlich niemals benötigen werden). Die Cygwin-Distribution wird standardmäßig installiert, was etwa 100 MB in Anspruch nimmt.

Als Root-Installationspfad habe ich c:\cygwin64 beibehalten und als Local Package Directory C:\Cygwin Package Directory anegegben. Sie können diese Einstellungen Ihren Gegebenheiten anpassen.

Wenn Sie im Installationsschritt "Cygwin Setup - Select Packages" im Suchfeld die zu installierenden Pakete angeben (zum Beispiel gcc), können Sie die Installationsmenge gering halten.

Folgende Pakete aus der Kategorie "Devel" werden benötigt:

• gcc (gcc-core: GNU Compiler Collection (C, OpenMP)
• gdb (gdb: The GNU Debugger)
• make (make:The GNU version of the 'make' utility

Auswahl des GCC-Paketes

Sind die zu installierenden Pakete ausgewählt, löst Cygwin im nächsten Installationsschritt die Abhängigkeiten selbständig auf und installiert die Pakete.

Sobald Sie Ihre gewünschte Teilmenge der Cygwin-Distribution installiert haben, speichert setup * .exe die von Ihnen ausgewählte Datei, so dass Sie Ihr System später mit neuen Paketversionen aktualisieren können. Hierzu genügt der nochmalige Aufruf der Setup-Datei.

Der Aufruf des Terminals kann über "Start - Alle Programme - Cygwin - Cygwin64 Terminal" erfolgen (Windows 7).

Im Terminal steht Ihnen als Editor mindestens der vi zur Verfügung, die Arbeit mit ihm ist gewöhnungsbedürftig, ich mag ihn (mittlerweile....) Eine kurze Anleitung finden Sie hier.

Da unser Fokus jedoch auf Programmieren in C liegt machen wir es uns einfach und erzeugen im home-Verzeichnis eine erste C-Quellcodedatei ("HalloWelt.c").

Öffnen Sie dazu den Editor Ihrer Wahl (Empfehlung: notepad++), geben den folgenden kurzen Quelltext ein und speichern diese Datei als HalloWelt.c im home-Verzeichnis (in meinem Fall C:\cygwin64\home\hoernke.

Somit ist der Schritt "Editieren" erledigt, folgt das Kompilieren und Linken. Dazu geben Sie im Cygwin-Terminal ein: gcc Ha und drücken die Tabulatortatse, die Eingabe wird vervollständigt zu gcc Hallowelt.c. Darauf lassen Sie ein Leerzeichen folgen und geben '-o' (für Output) und 'Hallowelt' ein und drücken die Return-Taste.

Folgt keine Meldung, ist alles fehlerfrei verlaufen und wir können zum Testen kommen. Andernfalls zurück zum Editieren.

Der in diesem Fall sehr einfache Test geschieht durch Aufruf der erstellten Programmdatei (HalloWelt.exe), geben Sie bitte ein: ./HalloWelt. Es sollte u.a. Ausgabe erfolgen.

Eine detaillierte Erläuterung der Schritte und Programmzeilen erfolgt zum späteren Zeitpunkt, zunächst sollte uns dies als motivierender Erfolg genügen.