imageInput.c

@@ -7,217 +7,16 @@
 #define FILE_HEADER_STRING "__info2_image_file_format__"
 
 // TODO Implementieren Sie geeignete Hilfsfunktionen für das Lesen der Bildserie aus einer Datei
-static FILE* openFileCheckHeader(const char *path)
-{
-    FILE *fp = NULL;
 
-    fp = fopen(path, "rb");
-    if(fp == NULL)
-        return NULL;
-    char headerbuffer[BUFFER_SIZE];
-    size_t headerlength = strlen(FILE_HEADER_STRING);
-    if((fread(headerbuffer, sizeof(char), headerlength, fp)) != headerlength)
-    {
-        fclose(fp);
-        return NULL;
-    }
-    if(strncmp(FILE_HEADER_STRING, headerbuffer, headerlength) != 0)
-    {
-        fclose(fp);
-        return NULL;
-    }
-    return fp;
-}
-//Oeffnet die Datei. 2. liest aus Datei headerlaenge laenge aus speichert in array vergleicht mit gewolltem header.
-///Gibt bei Erfolg (header laenge richtig, richtiger header) den FILE* Zeiger zurück welcher nun gespeichert hat
-///dass nun der header Teil gelesen wurde und somit die nächste Funktion ab dieser Stelle weiter liest. 
-///NULL, wenn falscher header.
 // TODO Vervollständigen Sie die Funktion readImages unter Benutzung Ihrer Hilfsfunktionen
-static int readWidthHeightCount(FILE *fp, unsigned int *count, unsigned int *width, unsigned int *height)
-{
-    unsigned short count_s;
-    unsigned short width_s;
-    unsigned short height_s;
-    if(fread(&count_s, sizeof(unsigned short), 1, fp) != 1)
-    {
-        return -1;
-    }
-    if(fread(&width_s, sizeof(unsigned short), 1, fp) != 1)
-    {
-        return -1;
-    }
-    if(fread(&height_s, sizeof(unsigned short), 1, fp) != 1)
-    {
-        return -1;
-    }
-    *count = (unsigned int)count_s;
-    *width = (unsigned int)width_s;
-    *height = (unsigned int)height_s;
-    return 0;
-}
-static GrayScaleImageSeries* allocateSeries(unsigned int count)
-{
-    // 1. Speicher reservieren für Hauptstruktur. Speicheradresse dieses Speicherbereichs einem Strukt ptr zuweisen
-    GrayScaleImageSeries *series = malloc(sizeof(GrayScaleImageSeries));
-    
-    // 2. Prüfen, ob Speicherreservierung nicht funktioniert hat
-    if (series == NULL) {
-        return NULL;//Wir müssen nichts freen, da wir keinen Speicherplatz reservieren konnten! Gibt nix zu freen
-    }
-
-    // 3. Initialiseren der Struktur.
-    series->count = count;
-    series->images = NULL;
-    series->labels = NULL;
-
-    // 4. Speicher reservieren für images Struktur array
-    series->images = malloc(count * sizeof(GrayScaleImage));//Startadresse des images Array wird in die series gespeichert
-    
-    // 5. Prüfen, ob das images-Array nicht reserviert werden konnte
-    if (series->images == NULL) {
-        // Fehler! Rufen wir clearSeries auf, um aufzuräumen, was wir
-        // bisher haben (nur die 'series'-Struktur selbst).
-        clearSeries(series);//zu implementieren
-        return NULL;
-    }
-
-    // 6. WICHTIG: Alle "buffer"-Zeiger in den "Seiten" initialisieren
-    //    Das ist der "sichere" Zustand für den nächsten Schritt.
-    for (unsigned int i = 0; i < count; i++) {
-        series->images[i].buffer = NULL;
-    }
-
-    // 7. "malloc" für das "labels"-Array
-    series->labels = malloc(count * sizeof(unsigned char));
-
-    // 8. Prüfen, ob das "labels"-Array reserviert werden konnte
-    if (series->labels == NULL) {
-        // Fehler! clearSeries räumt jetzt die 'series'-Struktur
-        // UND das 'images'-Array auf.
-        clearSeries(series);
-        return NULL;
-    }
-
-    // 9. Erfolg! Alle Container sind reserviert.
-    return series;
-}
-/**
- * Liest die Pixel-Daten und Labels für alle Bilder in die vorreservierte Serie.
- * Reserviert den Speicher für jeden einzelnen Pixel-Buffer.
- *
- * @param fp Der geöffnete und bereits "vorgespulte" Datei-Zeiger.
- * @param series Die vorreservierte Serie (Hülle, images-Array, labels-Array).
- * @param width Die Breite, die jedes Bild hat.
- * @param height Die Höhe, die jedes Bild hat.
- * @return 0 bei Erfolg, -1 bei einem Speicher- oder Lesefehler.
- */
-static int readImageData(FILE *fp, GrayScaleImageSeries *series, unsigned int width, unsigned int height)
-{
-    // 1. Berechne die Anzahl der Pixel pro Bild (mach das nur einmal)
-    const unsigned int numPixels = width * height;
-    
-    // 2. Gehe in einer Schleife durch jedes Bild (von 0 bis count-1)
-    for (unsigned int i = 0; i < series->count; i++) {
-        
-        // 3. Setze die Metadaten für das aktuelle Bild
-        series->images[i].width = width;
-        series->images[i].height = height;
-
-        // 4. "malloc" für den Pixel-Buffer DIESES EINEN Bildes
-        series->images[i].buffer = malloc(numPixels * sizeof(GrayScalePixelType));
-
-        // 5. Prüfe auf Speicherfehler
-        if (series->images[i].buffer == NULL) {
-            // Fehler! Es gibt nicht genug Speicher.
-            // Gib -1 zurück. Der "Chef" (readImages) muss clearSeries aufrufen.
-            return -1;
-        }
-
-        // 6. Lies die Pixel-Daten aus der Datei in den neuen Buffer
-        // Wir wollen 'numPixels' Blöcke lesen, die 'sizeof(GrayScalePixelType)' groß sind
-        if (fread(series->images[i].buffer, sizeof(GrayScalePixelType), numPixels, fp) != numPixels) {
-            // Fehler! Konnte nicht die erwartete Anzahl an Pixeln lesen.
-            // (z.B. Datei endet zu früh)
-            return -1;
-        }
-
-        // 7. Lies das Label für dieses Bild aus der Datei
-        // Wir wollen 1 Block lesen, der 'sizeof(unsigned char)' groß ist
-        if (fread(&series->labels[i], sizeof(unsigned char), 1, fp) != 1) {
-            // Fehler! Konnte das Label nicht lesen.
-            return -1;
-        }
-    } // Die Schleife geht zum nächsten Bild (i++)
-
-    // 8. Wenn die Schleife komplett durchläuft, war alles erfolgreich.
-    return 0;
-}
-/*
-readWidthHeightCount: liest die drei unsigned shorts ein, welche Hoehe, Breite und Anzahl sind. (SHORT!!)
-unsigned shorts werden zeigern übergeben, welche werte in unsigned int abspeichern.
-*/
 GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
 {
-    // --- Vorbereitung ---
-    // Wir brauchen Variablen, um die Ergebnisse der Helfer zu speichern
-    FILE *fp = NULL;
     GrayScaleImageSeries *series = NULL;
-    unsigned int count = 0, width = 0, height = 0;
+    
-
+    return series;
-    // --- Schritt 1: Datei öffnen und Header prüfen ---
-    fp = openFileCheckHeader(path);
-    if (fp == NULL) {
-        fprintf(stderr, "Fehler: Datei konnte nicht geöffnet oder validiert werden.\n");
-        return NULL; // Kein Aufräumen nötig, da nichts reserviert/geöffnet wurde
-    }
-
-    // --- Schritt 2: Metadaten (count, width, height) lesen ---
-    if (readWidthHeightCount(fp, &count, &width, &height) != 0) {
-        fprintf(stderr, "Fehler: Metadaten konnten nicht gelesen werden.\n");
-        fclose(fp); // Aufräumen: Datei schließen
-        return NULL;
-    }
-
-    // --- Schritt 3: Speicher-Gerüst reservieren ---
-    series = allocateSeries(count);
-    if (series == NULL) {
-        fprintf(stderr, "Fehler: Speicher konnte nicht reserviert werden.\n");
-        fclose(fp); // Aufräumen: Datei schließen
-        return NULL;
-    }
-
-    // --- Schritt 4: Daten (Pixel & Labels) einlesen ---
-    if (readImageData(fp, series, width, height) != 0) {
-        fprintf(stderr, "Fehler: Bilddaten konnten nicht gelesen werden.\n");
-        clearSeries(series); // Aufräumen: Speicher freigeben
-        fclose(fp);         // Aufräumen: Datei schließen
-        return NULL;
-    }
-
-    // --- Erfolg! ---
-    // Alle Schritte waren erfolgreich.
-    fclose(fp); // Datei schließen (wichtiger letzter Schritt)
-    return series; // Den Zeiger auf die fertige Datenstruktur zurückgeben
 }
 
 // TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
 void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
 {
-    //von innen nach außen freen
-    if(series == NULL)
-    {
-        return;//beendet Funktion. Fall series == NULL würde das ausführen der folgenden zu einem segmentation fault führen.
-    }
-    if(series->images != NULL)
-    {
-        for(unsigned int i = 0; i < series->count; i++)
-        {
-            if(series->images[i].buffer != NULL)
-            free(series->images[i].buffer);
-        }
-        free(series->images);
-    }
-    if(series->labels != NULL)
-        free(series->labels);
-    free(series);
 }

imageInput.h

@@ -5,19 +5,19 @@ typedef unsigned char GrayScalePixelType;
 
 typedef struct
 {
-    GrayScalePixelType *buffer; //char Array mit 0 -255 als zahlenwert.
+    GrayScalePixelType *buffer;
     unsigned int width;
-    unsigned int height; //Breite und Höhe eines Bildes
+    unsigned int height;
-} GrayScaleImage;//ein Bild
+} GrayScaleImage;
 
 typedef struct
 {
-    GrayScaleImage *images;//array von Bildern mit jeweiligen Werten
+    GrayScaleImage *images;
-    unsigned char *labels;//array von Labeln zu jeweiligem Bild
+    unsigned char *labels;
-    unsigned int count;//Anzahl der Bilder
+    unsigned int count;
-} GrayScaleImageSeries;//alle Bilder, also eine Bilderserie
+} GrayScaleImageSeries;
 
 GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path);
-void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series);//Zeiger auf die Bilderserie als arg
+void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series);
 
 #endif

matrix.c

@@ -4,157 +4,32 @@
 
 // TODO Matrix-Funktionen implementieren
 
-//Matrix dimensionieren
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
 {
-    Matrix m; //Struktur anlegen, Varibale m von Typ Matrix
+    
-
-    //Sonderfall aus Unit-Test, wenn rows == 0 oder cols == 0, darf kein Speicher allokiert werden
-    if(rows==0 || cols==0){
-        m.rows = 0;
-        m.cols = 0;
-        m.buffer = NULL;
-        return m;
-}
-
-    //Normalfall
-    m.rows = rows;    // strukurvariable.feldname --> Struktur-Zugriffsoperator
-    m.cols = cols;
-    m.buffer = malloc((rows * cols) * sizeof(MatrixType)); //Speicher reserviert für Elemente
-
-    return m;
 }
 
 void clearMatrix(Matrix *matrix)
 {
-    // falls Speicher existiert (buffer NICHT NULL ist): freigeben
+    
-    if(matrix->buffer != NULL)
-    {
-        free(matrix->buffer);// Speicher freigegeben aber zeigt irgendwo hin (dangling pointer)
-    }
-
-    //Matrix in definierten leeren Zustand setzen
-    matrix->buffer = NULL; // dangling pointer zurücksetzen
-    matrix->rows = 0;
-    matrix->cols = 0;
 }
 
-//Wert in Matrix schreiben und wo genau
 void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
 {
-    // Sicherheit: wenn buffer == NULL (kein gültiger Speicher) oder Index außerhalb der Matrix --> return
+    
-    if(matrix.buffer == NULL || rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols)
-    {
-        return;
-    }
-    //index = Zeile * Anzahl_Spalten + Spalte
-    unsigned int index = rowIdx * matrix.cols + colIdx;
-
-    // Schreibt value direkt an die berechnete Position im Matrixspeicher
-    matrix.buffer[index] = value;
 }
 
 MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
 {
-    if (matrix.buffer == NULL || rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols)
+    
-    {
-        return 0;
-    }
-
-    unsigned int index = rowIdx * matrix.cols + colIdx;
-
-    return matrix.buffer[index];
 }
 
 Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-    Matrix result;
+    
-
-    //Zeilen müssen gleich sein
-    if (matrix1.rows != matrix2.rows)
-    {
-        result.rows = 0;
-        result.cols = 0;
-        result.buffer = NULL;
-        return result;
-    }
-
-
-    //Spalten müssen gleich sein (mit broadcasting)
-    //Fälle: gleiche Spalten ok, matrix1 hat 1 Spalte, matrix2 hat 1 Spalte
-    //sonst inkompatibel
-    if (matrix1.cols != matrix2.cols && matrix1.cols != 1 && matrix2.cols != 1)
-    {
-        result.rows = 0;
-        result.cols = 0;
-        result.buffer = NULL;
-        return result;
-    }
-
-    result.rows = matrix1.rows;
-    result.cols = (matrix1.cols > matrix2.cols) ? matrix1.cols : matrix2.cols;
-
-    result.buffer = malloc(result.rows * result.cols * sizeof(MatrixType));
-
-    for (unsigned int r = 0; r < result.rows; r++)
-    {
-        for (unsigned int c = 0; c < result.cols; c++)
-        {
-            // Bestimme Spalte für matrix1:
-            // Wenn nur 1 Spalte -> immer Spalte 0 benutzen
-            unsigned int c1 = (matrix1.cols == 1) ? 0 : c;
-
-            // Bestimme Spalte für matrix2:
-            unsigned int c2 = (matrix2.cols == 1) ? 0 : c;
-
-            MatrixType v1 = getMatrixAt(matrix1, r, c1);
-            MatrixType v2 = getMatrixAt(matrix2, r, c2);
-
-            setMatrixAt(v1 + v2, result, r, c);
-        }
-    }
-
-    return result;
 }
 
-
 Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-    Matrix result;
+    
-
+}
-    if(matrix1.cols != matrix2.rows)
-    {
-    result.rows = 0;
-    result.cols = 0;
-    result.buffer = NULL;
-    return result;
-    }
-
-
-    result.rows = matrix1.rows;
-    result.cols = matrix2.cols;
-
-    result.buffer = malloc(result.rows * result.cols * sizeof(MatrixType));
-
-    for (unsigned int r = 0; r < result.rows; r++)
-    {
-        for (unsigned int c = 0; c < result.cols; c++)
-        {
-            MatrixType sum = 0;
-
-            // gemeinsame Dimension = matrix1.cols = matrix2.rows
-            for (unsigned int i = 0; i < matrix1.cols; i++)
-            {
-                MatrixType a = getMatrixAt(matrix1, r, i);
-                MatrixType b = getMatrixAt(matrix2, i, c);
-
-                sum += a * b;
-            }
-
-            setMatrixAt(sum, result, r, c);
-        }
-    }
-
-    return result;
-}
-

matrix.h

@@ -6,11 +6,6 @@
 typedef float MatrixType;
 
 // TODO Matrixtyp definieren
-typedef struct {
-    unsigned int rows;
-    unsigned int cols;
-    MatrixType* buffer; //buffer Pointer zeigt auf Heap, mit malloc dort dann Speicher reservieren
-} Matrix;
 
 
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
@@ -21,4 +16,4 @@ Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
 Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
 
 
-#endif
+#endif

neuralNetwork.c

@@ -170,7 +170,7 @@ NeuralNetwork loadModel(const char *path)
 
 static Matrix imageBatchToMatrixOfImageVectors(const GrayScaleImage images[], unsigned int count)
 {
-    Matrix matrix = (Matrix){0, 0, NULL};
+    Matrix matrix = {NULL, 0, 0};
 
     if(count > 0 && images != NULL)
     {

neuralNetwork.h

@@ -23,4 +23,4 @@ NeuralNetwork loadModel(const char *path);
 unsigned char *predict(const NeuralNetwork model, const GrayScaleImage images[], unsigned int numberOfImages);
 void clearModel(NeuralNetwork *model);
 
-#endif
+#endif