Historische Innovationen von Niklaus Wirth

Transkript

1 Historische Innovationen von Niklaus Wirth Romain Schmitz 26. Januar 2006

2 Biografie 1934 geboren am 15. Februar, Schweiz 1959 Abschluss als Elektroingenieur 1963 Promotion, Berekley 1968 Professor an der ETH Zürich 1999 Emeritation

3 Entwicklungen

4 ALGOL

5 Backus Naur Form Strukturierte Programmierung Blockstruktur Rekursion Call by name

6 Satz ::= Subjekt Prädikat Zusatz Subjekt ::= Peter Siegfried Prädikat ::= arbeitet schläft Zusatz ::= nicht epsilon Gültige Sätze: Peter schläft nicht Siegfried arbeitet

7 <block> ::= <unlabelled block> <label> : <block> <unlabelled block> ::= <block head> ; <compound tail> <block head> ::= begin <declaration> <block head> ; <declaration> <declaration> ::= <type declaration> <procedure declaration>... <type declaration> ::= <type> <variable>... <compound tail> ::= <statement> end <statement> ; <compound tail>

8 begin integer zahl1, zahl2, summe; procedure addiere(a,b); integer a,b; begin addiere:=a+b end zahl1 := 3; Zahl2 := 255; Summe := addiere(zahl1,zahl2); end ISUMME = 0 IZAHL1 = 0 IZAHL2 = 255 CALL SUM(SUMME,ZAHL1,ZAHL2) STOP END SUBROUTINE SUM(SUMME,A,B) SUMME = A + B RETURN END

9 integer ergebnis; integer procedure fak(n); integer n; begin if n=0 then fak := 1 else fak := n * fak(n-1) end Ergebnis := fak(5);

10 integer zahl; zahl:=10; procedure addiere(cbn a:integer); begin a:=a+10; end addiere(zahl);

11 integer zahl; zahl:=10; procedure addiere(cbn a:integer); begin a:=a+10; end addiere(zahl); Ergebnis: 20

12 integer zahl; zahl:=10; procedure addiere(cbn a:integer); integer zahl; begin zahl:=5; a:=a+10; end addiere(zahl);

13 integer zahl; zahl:=10; procedure addiere(cbn a:integer); integer zahl; begin zahl:=5; a:=a+10; end addiere(zahl); Ergebnis: 15

14 ALGOL W

15 Algol W Zusammenfassung von Variablen unterschiedlicher Datentypen Zeiger Verbund (Record) Vermeidung unerwünschter Verhalten (vgl. call by name) Programmierung verketteter Listen möglich Ereignisbehandlung

16 Algol W record STUDENT( integer MATRIKEL_NR; string(20) NAME; string(100) Anschrift; ); reference(student) S; class STUDENT{ int MATRIKEL_NR; String NAME; String Anschrift; }

17 Algol W record EXCEPTION( logical XCPNOTED; integer XCPLIMIT; XCPACTION; logical XCPMARK; string(64) XCPMSG; ); reference(exception) ENDFILE, OVFL, DIVZERO; begin Integer ZAHL; ENDFILE := EXCEPTION(false,1,1,false,); READ(ZAHL); while XCPNOTED(ENDFILE) do begin WRITEON(ZAHL); READON(ZAHL) end end.

18 PASCAL

19 Sprache für den Lehrbereich Sprache sollte leicht erlernbar sein Sprachumfang möglichst einfach und gering Sprache für eigene Entwicklungen

20 Single-Pass-Compiler Verschachtelung von Prozeduren P-Code

21 procedure Drucke(); procedure oeffneschnittstelle(); begin... end; begin Schnittstelle();... end;

22 UCSD Turbo Object Delphi Free Virtual

23

24 Sprache für den Lehrbereich Sprache sollte leicht erlernbar sein Sprache für eigene Entwicklungen

25 Modulkonzept Aufteilung großer Probleme in Teilprobleme Leichte Wartbarkeit von Systemen Wiederverwendbarkeit von Systemteilen Module gegliedert in Programmmodule Lokale Module Globale Module

26 Module ProgrammModule lokale Module globale Module BenutzerModule BasisModule BibliotheksModule

27 Separate Erstellung und Übersetzung von Modulen Kommunikation nur über Schnittstellen Definition Implementation Programmierung paralleler Prozesse Kein Goto

28 Compiler:

29 Lilith Basiert auf der Single-user workstation Alto Innovationen Nutzen Grafikfähiger Bildschirm Fenstertechnologie Maus Arbeitsinstrument zur Verwaltung des Instituts Lehrzweck M-Code direkt ausführbar

30 Betriebssystem der Lilith Realisierung quasi-paralleler Prozesse System und Programme in geschrieben Software und Hardware aufeinander abgestimmt

31 Parallele Prozesse als Koroutinen: K1 K2

32

33 steht für Betriebssystem Systemsprache

34 Programmiersprache Sprache für den Lehrbereich Sprache sollte leicht erlernbar sein Sprache für eigene Entwicklungen

35 Programmiersprache Vereinfachung der Schnittstellendefinitionen

36 Programmiersprache MODULE Ausgabe; FROM InOut IMPORT WriteString, WriteLn; (* nicht qualifizierter Import *) MODULE Ausgabe; IMPORT Write; IMPORT RealInOut; (* qualifizierter Import *) BEGIN WriteString("Hallo!"); WriteLn; RealInOut.WriteReal(1.0, 0); END Ausgabe. BEGIN Write.String("Hallo!"); Write.Ln; Write.Real(1.0, 0); END Ausgabe.

37 Programmiersprache MODULE Ausgabe; FROM InOut IMPORT WriteString, WriteLn; (* nicht qualifizierter Import *) MODULE Ausgabe; IMPORT Write; IMPORT RealInOut; (* qualifizierter Import *) BEGIN WriteString("Hallo!"); WriteLn; RealInOut.WriteReal(1.0, 0); END Ausgabe. BEGIN Write.String("Hallo!"); Write.Ln; Write.Real(1.0, 0); END Ausgabe. - Vermeidung von Konflikten durch gleichnamige Prozeduren -

38 Programmiersprache Typerweiterung Erweiterbare Records

39 Programmiersprache TYPE Figur = RECORD x, y: INTEGER; (* center *) END; Rechteck = RECORD (Figur) b, h: INTEGER; END; Kreis = RECORD (Figur) r: INTEGER; END; Figur x Rechteck x y b h y Kreis y x r

40

41

42 Beziehungen Tony Hoare Edsgar Dijkstra Algol W Algol Wirth Lilith Richard Ohran Jürg Gutknecht

43 Zusammenfassung Algol W Algol-Nachfolger Strukturierte Programmierung Strukturierte Programmierung (-2) risierung Objektorientierung

44 Quellen Rudolf Herschel FORTRAN Systematische Darstellung für den Anwender Edsgar Dijkstra A Primer of ALGOL 60 Programming Walter Bosse Einführung in das Programmieren mit ALGOL W

45 Quellen T.Ottmann / P.Widmayer Programmierung mit PASCAL Hermann Gehring / Peter Röscher Einführung in Niklaus Wirth From to