Dieser Kurs bietet eine Einführung in die C++-Programmierung anhand der Entwicklung einer kleinen Audio-/Synthesizer-Anwendung.

Ziel ist es, die Sprache Schritt für Schritt beim Aufbau eines funktionierenden Audiosystems zu erlernen.

Voraussetzungen:

  • Ein Linux-System (Debian oder Ubuntu empfohlen)

  • GCC (GNU Compiler Collection)

  • Das Build-Tool make

  • Grundlegende Kenntnisse der Befehlszeile

  • Etwas mathematisches Hintergrundwissen (hilfreich für die Abschnitte zu Audio und Signalverarbeitung)

Windows-Benutzer können den Kurs mithilfe des Windows Subsystem for Linux (WSL) absolvieren.

Die Beispiele in diesem Kurs wurden mit der folgenden Entwicklungsumgebung getestet.

Compiler:

g++ (Debian 12.2.0-14+deb12u1) 12.2.0

Erforderliche Bibliotheken:

libsdl2-2.0-0 2.26.5+dfsg-1 libsdl2-dev 2.26.5+dfsg-1

Installieren Sie die erforderlichen Abhängigkeiten unter Debian / Ubuntu mit:

sudo apt install build-essential libsdl2-dev

Dadurch werden installiert:

  • g++

  • make

  • erforderliche Systembibliotheken

  • SDL2-Entwicklungs-Header

Der in diesem Kurs verwendete Quellcode ist auf GitHub verfügbar:

https://github.com/wehrend/cpp-tutorials

Der Kurs baut schrittweise einen kleinen Software-Synthesizer auf und führt in jedem Kapitel neue C++-Konzepte ein.

C++ 01

cpp_01

Einführung in die Grundlagen der Programmierung, Entwicklungswerkzeuge und die grundlegende C++-Syntax.

Enthält:

  • Ein kleines Informationsprogramm, das Plattformgrenzen mithilfe von limits.h ausgibt (Tutorial 00)

  • Ein klassisches Hello World-Programm, das bis auf die Assembler-Ebene untersucht wird (Tutorial 01)

C++ 02

cpp_02

Behandelt Kernfunktionen der Sprache wie Variablen, Kontrollstrukturen, Funktionen und grundlegende Datentypen.

Enthält:

  • Eine Einführung in die SDL (Simple DirectMedia Layer)-Bibliothek (Tutorial 02)

  • Eine Einführung in Header-Dateien und grundlegendes Oszillator-Design (Tutorial 03)

C++ 03

cpp_03

Stellt objektorientierte Programmierkonzepte vor, darunter:

  • Klassen

  • Komposition

  • Vererbung

Enthält:

  • Komposition und Hüllkurvengeneratoren für Synthesizer (Tutorial 04)

C++ 04

cpp_04

Wendet objektorientierte Konzepte auf eine einfache Synthesizer-Implementierung an.

Enthält:

  • Einen fest programmierten Synthesizer mit einem Tiefpassfilter (Tutorial 05a, minimale Benutzeroberfläche)

  • Eine erweiterte Version mit Debug-Ausgabe, Schriftarten und einer visuellen Anzeige der Cutoff-Frequenz (Tutorial 05b)

C++ 05

cpp_05

Erweitert den Synthesizer um fortgeschrittenere Audiofunktionen.

Enthält:

  • Polyphonie und mehrere Stimmen (Tutorial 06)

  • Master-/Slave-Oszillatorsynchronisation (Hard-Sync) (Tutorial 07)

C++ 06

link:https://wehrend.github.io/de/pages/cpp_06/ [cpp_06]

Konzentriert sich auf Leistung und Systemkonzepte.

Enthält:

  • Algorithmen, Datenstrukturen und Konzepte der Berechenbarkeit

  • Implementierung eines Audio-Ringpuffers (Tutorial 08)

Build-Tools: Von make zu cmake

cpp_cmake

Ein kurzer Abschnitt, der moderne Build-Tools erklärt und zeigt, wie man Projekte von Makefiles zu CMake migriert.

Von reinem C++ zur GUI: Einführung in das Qt-Framework

cpp qt gui

Erstellen Sie Anwendungen mit GUI und nativen Widgets.

Was Sie erstellen werden

Am Ende des Kurses werden Sie einen einfachen Software-Synthesizer implementiert haben, einschließlich:

  • Oszillatoren

  • Hüllkurvengeneratoren

  • Filter

  • Polyphone Stimmverarbeitung

  • Audio-Pufferung

  • SDL-basierte Audioausgabe

Dabei lernen Sie:

  • die Grundlagen der Programmiersprache C++

  • objektorientiertes Design

  • Grundlagen der Audioprogrammierung

  • Build-Systeme

  • praktische Entwicklungsabläufe unter Linux

Übersetzt mit DeepL.com (kostenlose Version)