soluton

README.md

@@ -0,0 +1,47 @@
+# c-01-bits
+
+**Wichtig: Nur die Musterlösungen anzuschauen hat nicht
+ansatzweise den gleichen Lerneffekt wie vorheriges Bearbeiten der Aufgaben.**
+
+## Aufgabe 0: Intro (Übersetzen von C-Programmen)
+
+### 0a)
+
+Erstelle eine eigene Hallo-Welt.c Datei und kompiliere diese.
+
+### 0b)
+
+Anschließend soll ein `#define` benutzt werden, um ein Makro für die "Hallo-Welt" Expression zu erstellen. Diese Makro soll dann in einer extra Funktion genutzt werden, welche in der main-Funktion aufgerufen wird. Nutze zur Definition dieser neuen Funktion und des Makros eine eigene Header Datei (mit ifndef).
+
+## Aufgabe 1: Variablen, Flow Control, Bitwise Shift (Programmfluss)
+
+### 1a)
+
+Schreibe die Funktion binaerzahl in der .c-Datei, welche eine Zahl zwischen
+0 und 255 als Binärzahl ausgibt. Hierfür sollte der Bitwise Shift (<</>>) und
+wenn nötig die Bitwise Operatoren (&,|,^,~) verwendet werden. Außerdem
+sollen mindestens zwei verschiedene Datentyp aus stdint genutzt werden.
+Ob für die Definition ein Funktionsprototyp oder
+eine eigene Header Datei genutzt wird, ist hierbei egal.
+
+### 1b)
+
+Was passiert, wenn die Zahl größer als 255 ist?
+
+Passe die Funktion so an, dass auch größere Zahlen (0 bis 232-1) als Binärzahlen ausgegeben werden können.
+
+## Aufgabe 2: Bitwise Operatoren
+
+Was passiert, wenn die Zahl negativ ist?
+
+Erweitere die Funktion erneut, sodass auch negative Zahlen bearbeitet werden. Hierbei soll bei der Ausgabe erst ein Minus stehen und dahinter die positive Binärzahl. Beispiel:
+
+Bitte gib eine Dezimalzahl ein: -3
+-00000011
+
+_Hinweis: Die negativen Zahlen werden im Zweierkomplement gespeichert. Es kann also hilfreich sein, eine Hilfsfunktion zu schreiben, welche das Zweierkomplement von Zahlen bestimmt._
+
+---
+
+_Zur Erinnerung:_
+_Das Zweierkomplement wird gebildet, indem die Bits invertiert werden und anschließend 1 zur Zahl addiert wird._

hallo-welt.c

@@ -1,34 +0,0 @@
-#include "hallo-welt.h"
-#include <stdint.h>
-#include <stdio.h>
-#include <stdlib.h>
-
-#ifndef HALLO
-#define HALLO "Hallo Welt"
-#endif
-
-void hallo_welt(void) { printf(HALLO); }
-
-// use more then one int type
-const char *binaerzahl(uint8_t bin) {
-  char *str = malloc(sizeof(bin) * 8 +
-                     1); // Allocate 8 bits for actual data and 1 Bit for the \0
-                         // sign indicating the end of the string
-  if (!str)
-    return NULL;
-  uint8_t bb;
-  printf("sizeof(bin) = %lu\n", sizeof(bin) * 8);
-  for (int i = sizeof(bin) * 8 - 1; i >= 0; i--) {
-    bb = bin >> i;
-    str[i] = (bb % 2 == 1) ? 1 : 0;
-    printf("%d", str[i]);
-  }
-  str[sizeof(bin)] = '\0';
-  return str;
-}
-
-int main(void) {
-  // hallo_welt();
-  char *in;
-  printf(binaerzahl(8));
-}

hallo-welt.h

@@ -1,7 +0,0 @@
-#include <stdio.h>
-
-#ifndef HALLO
-#define HALLO "Hallo Welt!"
-#else
-printf("HALLO ist schon definiert!");
-#endif

hallo_welt.c

@@ -0,0 +1,61 @@
+#include <stdint.h>
+#include <stdio.h>
+
+void binaerzahl1A(int input);
+void binaerzahl1B(int input);
+void binaerzahl2(int input);
+int32_t zweierkomplement(int32_t input);
+
+int main(void) {
+  int temp;
+  printf("Bitte gib eine Dezimalzahl ein: ");
+  scanf("%d", &temp);
+  binaerzahl2(
+      temp); // Hier muss der Funktionsaufruf entsprechend angepasst werden
+}
+
+/*
+ *  Musterlösung 1 a)
+ */
+void binaerzahl1A(int input) {
+  for (int8_t i = 0; i < 8; i++) { // Wir geben 8 mal aus:
+    uint8_t erg =
+        (input
+         << i);     // Wir verschieben so, dass das aktuelle Bit am Anfang steht
+    erg = erg >> 7; // Da wir uint8_t nutzen, wird der Rest abgeschnitten und
+                    // wir verschieben zurück, sodass wir nur 0 oder 1 ausgeben
+    printf("%d", erg);
+  }
+}
+
+/*
+ *  Musterlösung 1 b)
+ */
+void binaerzahl1B(int input) {
+  for (uint8_t i = 0; i < 32; i++) {
+    uint32_t erg = (input << i);
+    erg = erg >> 31;
+    printf("%d", erg);
+  }
+}
+
+/*
+ *  Musterlösung 2
+ */
+void binaerzahl2(int input) {
+  if (input < 0) {
+    input = zweierkomplement(input);
+    printf("-");
+  }
+  for (uint8_t i = 0; i < 32; i++) {
+    uint32_t erg = (input << i);
+    erg = erg >> 31;
+    printf("%d", erg);
+  }
+}
+
+int32_t zweierkomplement(int32_t input) {
+  input = ~input;
+  input++;
+  return input;
+}