2. Visuelle Programmiersprachen Delphi und Visual C#

Transkript

1 2. Visuelle Programmiersprachen Delphi und Visual C# Windows-Programmierung Das Struktogramm für die Lösung quadratischer Gleichungen lässt sich durch eine Liste von Anweisungen realisieren. Das verwundert nicht, weil man ahnt, dass ein Prozessor ja nur einen Befehl nach dem andern abarbeiten kann. Programmieren in diesem Sinn wäre daher das Notieren eventuell sehr langer Anweisungslisten. Mit Delphi und Visual C# betreten wir jedoch das Land der Windowsprogrammierung. Und da ist alles anders: Alle Aktionen laufen objekt- und ereignisorientiert ab. Schluss mit der Befehlsliste! Das bedeutet, dass das Betriebssystem ständig darüber wacht, ob der Benutzer irgend etwas mit Tastatur (Maus, USB-Ports etc) tut. Das klappt gut, solange der Rechner nicht abgestürzt ist, also nicht mehr auf Eingaben reagieren kann oder will. Gibt der Benutzer etwas ein, so sollte sich, falls diese Eingabe vom Programmierer vorgesehen wurde, ein Programmteil zuständig fühlen und auf dieses Ereignis reagieren. Um diese Art der Programmierung zu verstehen, sollten Sie mindestens die folgenden drei Begriffe kennenlernen: Objekte, Eigenschaften, Methoden und Ereignisse. Besonders der Objekt-Begriff wird in Kapitel 5 ausführlich behandelt werden. Hier soll daher nur soviel, wie unbedingt nötig erklärt werden. Objekte (Objects): Das sind zunächst alle Elemente der Windows-Bedienungsoberfläche. Betrachten wir der Einfachheit halber nur visuelle Benutzerschnittstellen, dann hat man es in Delphi mit diesen Objekten zu tun: o Formulare: Das sind zum Beispiel Windowsfenster wie das schon recht komplizierte Word-Fenster, das Sie gerade geöffnet haben. Die Menge der Formulare wird mit TForm bezeichnet. Darin können Grafiken, Text oder andere Komponenten enthalten sein. o Komponenten: Da gibt es Menus (TMenu), Schaltflächen bzw. Buttons (TButton), Textfelder bzw Edits (TEdit)... (Welche Komponenten erkennen Sie im Formular rechts?) o Sonstige Objekte: Dazu gehören z.b. der Bildschirm (TScreen) und der Drucker (TPrinter). 125

2 Eigenschaften (Properties): Das sind Dinge wie Farbe (Color), Breite (Width) oder Schrift (Font) des Objekts. Jedes Objekt hat seine Eigenschaften. Manche muss kann man nur in der Entwurfzeit, andere nur zur Laufzeit verändern. Beispiel: Hier wurde zur Entwurfzeit festgelegt, dass das Formular rot sein soll. Auch die Aufschrift (Caption) wurde festgelegt ( Formular soll rot sein ) Hier lässt sich die Farbe durch den Befehl Form1.color:= clgreen; auch zur Laufzeit verändern. Dabei ist Form1 der Name des Formulars. Auch er gehört zu den Eigenschaften! Methoden (Methods): Der Begriff meint das Verhalten des Objekts auf bestimmte Ereignisse. Diese können vom Benutzer ausgelöst werden. Aber auch das Programm selbst kann Methoden auslösen. Beispiel: Immer wenn eine Taste gedrückt wird, soll die Farbe zwischen rot, grün und blau umgeschaltet und die Aufschrift entsprechend verändert werden. Damit haben Sie selbst eine Methode für das Formular programmiert. ( Beispiel: FarbeAendern.exe) Objekte können bestimmte Methoden auch besitzten. Mit der Methode Hide für Formulare kann man die Eigenschaft visible der Formulars von true auf false setzten. Das Ergebnis der Methode ist nicht schwer zu erraten. (Beispiel: Form_Hide.exe ). Ereignisse (Events): Das sind alle Nachrichten, die vom Objekt empfangen werden. Im obigen Fall also die Nachricht, dass eine Taste gedrückt wurde. Diese Ereignisse sind das Herz jeder Windowsprogrammierung. Sie sind die Schnittstelle zwischen Programm und Benutzer. Die Fähigkeit auf Ereignisse zu reagieren wird in Ereignisbehandlungsroutinen (Event Handler) erledigt. Noch ein Beispiel: Wenn man mit der Maustaste auf den obigen Knopf drückt, soll das Formular grün werden. Hier hat ganz offensichtlich schon einer gedrückt! Das Ereignis ist schon eingetreten und das Progamm hat entsprechend reagiert. Holen Sie sich zur Anschauung das Programm FarbwechselKnopfdruck.exe aus dem Tauschverzeichnis. Ein wichtiger Tipp: Wenn Sie wissen wollen, welche Eigenschaften, Methoden und Ereignisse ein visuelles Objekt hat, dann setzten Sie es auf das Formular, markieren es und drücken dann Taste F

3 Delphi mit Oracle Delphi an der Schule Informatiklehrer an den Gymnasien werden häufig mit folgender Schüler-Frage konfrontiert: Warum behandeln alle Lehrer als Programmiersprache Delphi im Informatikunterricht? Es gibt doch so viele ander Sprachen! Die Frage ist berechtigt! Zwar gibt es hie und da auch Lehrer, die Java unterrichten. Bisher muss man sie aber noch mit der Lupe suchen. Hier der Versuch einer Antwort: Es gibt viele gute Lehrbücher für Delphi. Delphi beruht auf Object Pascal und das kennen viele Lehrer noch vom Studium. Die ersten Schritte in Delphi sind recht einfach. Es ist alles so schön bunt ;-)) Das sind sicher alles gute Argumente. Leider hat man aber keine Schüler gefragt. Bei vielen ist im Moment C++ oder C# hoch im Kurs. Manche beschäftigen sich aber eigentlich nur mit PHP und HTML und wollen nur darüber etwas hören. (Von denen, die eigentlich nur Computerspiele im Unterricht machen wollen, soll hier keine Rede sein!!) Und dann gibt es eine kleine (aber feine!) Menge von Lehrern, die sich ganz und gar nicht für Delphi begeistern können. Und auch sie haben handfeste Gründe. Es geht ihnen eigentlich nicht um Delphi, sondern sie hadern mit all den graphischen Fertigprodukten, wie Visual Basic oder Visual C#. Damit Sie das nachvollziehen können, machen wir nun ein kleines Experiment: Öffnen Sie Delphi 7. Dann sehen Sie dies: Jetzt ist wichtig, dass Sie sich genau an die folgenden Anweisungen halten: Gehen Sie zu file / save project as und wählen Sie einen neuen Ordner namens Test auf D: Dann müssen Sie zwei mal auf Speichern drücken. Beim ersten Mal sieht es so aus: 127

4 Hier speichern Sie offensichtlich eine Datei namens Unit1.pas ab. Beim zweiten Mal wird eine Datei namens Project1.dpr ebenfalls dort abgespeicher. Nun erzeugen wir durch Drücken auf den grünen Pfeil (er bedeutet run und leitet die Kompilierung ein) oben links eine Programmdatei. Sie erhält autmatisch den Namen Project1.exe. Ein sehr anspruchsloses Programm! Es tut rein garnichts. Man sieht ein Fenster das leer ist. Man kann es eigentlich nur wieder wegklicken oder minimieren bzw auf den gesamten Bildschirm vergrößern : Und jetzt werfen Sie einen Blick in den Ordner Test in dem alle Dateien dieses Programms versammelt sind. Richtig, - es sind acht (!!) Dateien! Die meisten kann man mit Delphi ansehen. Tun Sie das! Ahnen Sie, weshalb diesen Daten-Erzeugungs- Vorgang manche überhaupt nicht gut finden? Selbst bei den banalsten Vorgängen laufen bestimmte Automatismen ab, von denen man nichts weiß. Damit wird einem das Heft aus der Hand genommen. Sicher ist es gut gemeint: Man will dem Programmierer zeitraubende und langweilige Arbeiten ersparen. Damit erkauft man sich jedoch den Nachteil, dass besonders Programmier-Anfänger beim ersten auftretenden Problem überhaupt nicht verstehen, was nun denn wieder nicht geht. Delphi spinnt!, bekommt man dann recht häufig zu hören. So kommt es, dass manche Lehrerinnen und Lehrer bei den Schulnetz- 128

5 Administratoren nachfragen, ob man nicht noch das alte Pascal in Windows XP installieren kann. Das funktioniert vielleicht sogar mit einer virtuellen Windows 98 Oberfläche, - der Aufwand ist jedoch unnötig, denn Java ist nicht schlechter und ist vor allem kostenlos! Delphis Lebenslauf Die folgenden Zeilen stellen nur einen stark vereinfachten Ablauf der Delphi- Geschichte dar. (Die systematische Einordnung der Sprache haben wir schon in Kapitel 2.0 behandelt) Bis anfang der 80-iger Jahre gab es im Wesentlichen BASIC-, C-, Fortran- und Pascal-Compiler. All diese Sprachen waren auf der Grundlage von MS-DOS sehr umständlich zu bedienen. Das lag vor allem daran, dass MS-DOS nicht multitaskfähig war. Mit anderen Worten: Die Technik, durch timesharing mehrer Tasks gleichzeitig ablaufen zu lassen, gab es in MS-DOS nicht. Zudem waren die genannten Sprachen vor allem wegen des stattlichen Preises nur für den professionellen Einsatz sinnvoll. (Die privaten Nutzer und Schulen verwendeten den zu MS-DOS mitgelieferten sehr langsamen Microsoft BASIC-Interpreter wohin gegen die Universitäten mit dem teuren Pascal-Compiler arbeiteten.) Weshalb waren die Compiler umständlich? Sie dürfen nicht vergessen, dass es zu der damaligen Zeit kaum Festplatten gab. Sie waren einfach zu teurer. Man musste sich mit Disketten der maximalen Speichergröße von 1,4 MB begnügen. So blieb ein mehrfacher Disketten-Wechsel nicht aus! 1983 endlich brachte Anders Hejlesberg Turbo-Pascal heraus. (Dem Namen werden Sie noch einige Male begegnen!) Dass diese Programmier-Sprache zum Standard wurde, hat mehrere Gründe: Relativ güngstig zu kaufen Sehr kleiner Speicherbedarf: 60 kb!!! Dadurch kein Diskettenwechsel mehr nötig Verwirklichung eines IDE-Konzepts (IDE = Integrierte Entwicklungsumgebung) Es mag Sie erstaunen, aber in den Jahren 1983 bis 1990 wurden zwischen 70% und 80% aller Programme in Turbo-Pascal geschrieben!! Um einschätzen zu können, wie stark sich die Programmiersprachen in den letzten Jahren entwickelt haben, muss man sich vor Augen halten, dass bis etwa 1985 eine Programmiersprache aus einem Editor, einem Compiler, einem Linker und einer Bibliothek bestand. Mit dem Editor gab man den Programm-Quelltext ein. Der Compiler übersetzte diesen Quelltext in Prozessorbefehle, der Linker verband das Compilat mit den vorgefertigten Teilen der Bibliothek. Eine Bibliothek ist hier eine Sammlung von 129

6 vorgefertigten Funktionen. Die Sammlung geht von A wie Ausgabe über G wie Gleitkomma bis Z wie Zeichnen von Linien. Die.NET Bibliothek, die wie einige Seiten später im Zusammenhang mit C# behandeln werden, ist solch eine Bibliothek. Für jeden der oben beschriebenen Prozesse musste man eine riesige Diskette (5¼inch: 380kB - 1,2 MB!!) in das Laufwerk schieben. Bis das Programm schließlich fertig war, hatte man vielleicht mehr als hundert Mal die Disketten gewechselt! Vor allem war es sehr zeitaufwändig und schwierig, Fehler zu lokalisieren. Selbst kleinste grafische Bestandteile des Programms erforderten einen riesigen Programmieraufwand. Um die Hilfe der Programmiersprache in Anspruch zu nehmen, musste man wieder mit Disketten jonglieren. Die Hilfe für die Bibliothek war freilich wieder auf anderen Disketten. Kurzum: Programmieren war ziemlich öde und erforderte vom Programmierer ein erhebliches Maß an Frustrationstoleranz! Heute freilich sieht die Sache erheblich besser aus. Eine Programmiersprache hat, wie wir schon im letzten Kapitel erfahren haben, in der Regel eine Integrated Development Environment, also eine Integrierte Entwicklungsumgebung, kurz: IDE. In einer IDE sind die oben genannten Komponenten, wie Editor, Compiler bzw. Interpreter und Linker zusammengefasst. Darüber hinaus gibt es einen Debugger, einen visueller Designer und eine integrierte Hilfe für die Programmiersprache und die Bibliothek. Der Programmierer gibt nur den Quelltext ein, drückt auf den besagten grünen Pfeil und die ganzen Prozesse laufen mehr oder weniger vollautomatisch ab. Mehr noch: Wenn der Compiler Fehler findet, dann werden diese aufgelistet und der Vorgang gestoppt. Es gab 7 Versionen der Sprache Turbo-Pascal. Die IDE der 6.Version sah so beispielsweise so aus: (Bild-Quelle: ) Erst 1991 kam, parallel zur Version 6, Turbo-Pascale für Windows in die Läden. Wäre Windows nicht der Quasi-Standard geworden, so hätte diese Programmiersprach wohl kaum einer gekauft, denn mit dem in C programmierten 130

7 Windows war Turbo-Pascal keine Freude! Die Vorteile der Sprache waren dahin. Dennoch: Derart umständlich und langsam, konnte auch die Portierung in Windows als Kaufargument nicht mehr lange überzeugen. Mit Version 7 kam die Firma Borland ins Spiel. Die Sprache hieß nun Borland-Pascal. Vermutlich war das Microsoftsche Visual Basic Vorbild für die nächste Version von Pascal, die jetzt Delphi genannt wurde, wobei man den zugrunde liegenden Code weiterhin Object-Pascal nennt. In Delpi wurde, wie in Visual Basic, das sogenannte RAD-Prinzip (Rapid- Application-Development) verwendet. Man klickt sich seine Anwendungen mit der Maus zusammen und ein Großteil des nötigen Programmcodes wird automatisch generiert. Genau das haben Sie ja oben schon kennengelernt! Ganz im Gegensatz zu den Sprachen Java und PHP findet in Objekt-Pascal eine strenge Typenprüfung statt. Durch sie und durch die sehr gute Lesbarkeit des Codes wird die Gefahr nicht gewollten Verhaltens des Programms verringert. Bleibt zu klären, woher der Name Delphi kommt. Angeblich liegt dies daran, dass Delphi sehr stark im Erzeugen von Datenbanken ist. Die bekannteste Datenbank heißt Oracle. Von da ist es nicht mehr weit zu Orakel und schließlich Delphi! (Gibt es etwa jemanden, der dies nicht verstanden hat?!?) Behalten wir die Vorteile von Delphi im Auge und schreiben unser erstes Hallo Welt! Programm. Programmieren in Delphi Starten wir Delphi und verkleinern wir mit der Maus das Form1-Fenster. Dann sehen wir dies: 131

8 Dabei ist die Unit1 offensichtlich der Teil, in den man den Pascal-Programm-Code schreibt oder von Delphi schreiben lässt. Platzieren wir einen Button irgendwo auf dem Formular mit Namen Form1: Mit linker Maustaste anklicken und auf dem Formular erneut klicken. Dann sieht das Formular so aus: Da liegt er nun unser Button mit Name Button1. Ein Schaltknopf auf den man klicken kann. Auf der linken Seite der Delphi-Programmoberfläche gibt es ein sehr wichtiges Instrument: Den Projektinspektor! Hier können Sie alle Eigenschaften (Properties) des Buttons einstellen. Ein Beispiel: Wenn man unter der Eigenschaft Caption den Text Hier drücken! schreibt, so sieht der Schaltknopf so aus: Wer nun noch die Schrift verändern will, stellt diese unter der Eigenschaft Fonts ein. Frage: Was ist der Unterschied zwischen den Eigenschaften Caption und Name? Bevor man weiter arbeitet sollte man unbedingt das Projekt speichern. Speichern Sie den bisherigen Stand in einem Ordner namens 03_HalloWelt. (Wie das geht ist zwei Seiten weiter oben gezeigt!) Dann drücken wir den grünen Pfeil, um das Progrämmchen kompilieren zu lassen. Nun bekommt man eine exe-datei, die geöffnet wie links dargestellt aussieht. Leider kann man auf den Button drücken sooft man will, - es passiert einfach nichts! Und das liegt daran, dass wir dem Button noch kein Onclick Ereignis mitgegeben haben. Schauen Sie sich nochmal den 132

9 Objektinspektor an: Hier gibt es auch einen Tab Events. Leider steht hier noch nichts. Das werden wir sofort ändern: Gehen Sie zurück in den Programmier-Modus und führen Sie einen Doppelklick auf dem Button aus. Jetzt passiert zweierlei: 1. Es gibt einen Eintrag unter Events : Da steht das Ereignis Button1Click. Ist doch wunderbar, diese Automatik! 2. In Unit1 erscheint wie von Zauberhand ein Zusatz: procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin end; Und zwischen begin und end schreiben wir den Auftrag, dem wir dem Programm geben wollen: Showmessage( Hallo Welt!); Dann noch alles speicher mit Zu guter Letzt kompilieren und das Programm sollte die Welt grüßen: Somit haben Sie Ihr erstes Delphi-Programm geschreiben! Aber haben Sie es auch verstanden? Was bedeutet beispielsweise procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);? Auch wenn das Thema Objektorientierte Programmierung erst später behandelt werden wird, so sollten Sie dennoch den Hintergrund für diese Schreibweise kennen: procedure ist klar, oder? Wenn nicht: Es soll heißen, dass in den folgenden Zeilen zwischen begin und end ein Programm bzw Unterprogramm ausgeführt werden soll. Wie Sie gelernt haben, wird die procedure von einem Ereignis ausgelöst werden (In diesem Fall dem Knopfdruck). TForm1 ist ein Objekt. Dieses hat, wie wir oben dargelegt haben, bestimmte Eigenschaften, Methoden und Ereignisse. TForm1.Button1Click besagt, dass das Ereignis Button1Click des Buttons1 dem Objekt TForm1 zugeordnet ist. 133

10 Sender: TObject soll klarstellen, dass die aufrufende Instanz ein Objekt, in diesem Fall Button1 ist. Denken Sie jetzt kurz darüber nach, wie Sie bei der Programmierung vorgegangen sind! Danach lesen Sie die folgenden Zeilen: Erkenntnisse bezüglich der Windowsprogrammierung: Man beginnt die Programmierung mit dem Entwurf einer visuellen Oberfläche. Wenn alle Objekte auf der Oberfläche untergebracht sind, müssen diesen ihre Eigenschaften, die von den voreingestellten Werten abweichen, zugewiesen werden. Die Objekte werden mit Ereignissen verknüpft. Jetzt erst wird im alten Sinn programmiert, in dem man in die Unit mittels Pascal-Code die durchzuführenden Methoden schreibt. Diese Erkenntnisse gelten selbstverständlich auch für Visual C# oder für Visual Basic. Vergleichen Sie diese Methode beispielsweise mit dem nicht-grafischen Java und Sie verstehen sofort, weshalb sich diese Programmiersprachen großer Beliebtheit erfreuen! Sehen wir uns diese Eigenschaft / Ereignis / Methode - Charakterisierung am Beipiel eines Schaltknopfes nochmals an: Objekttyp TButton (Schaltflächen-Komponente) Eigenschaften Caption Name Width Ereignisse OnClick OnExit Methoden Hide SetFocus Click Text für die Aufschrift des Buttons Name des Objektes Länge des Buttons in Pixel usw. Das Ereigniss wird ausgelöst, wenn man mit der linken Maustaste auf den Button klickt. Das Ereignis wird ausgelöst, wenn die Komponente verlassen wird. usw. Versteckt den Button Der Fokus wird auf den Button gesetzt Simuliert einen Mausklick usw. 134

11 Wie bereits oben erwähnt, können Sie diese Informationen stets mit der F 1 -Taste abrufen. Aufabe 1 Öffnen Sie Delphi. Identifizieren Sie die unten beschriebenen Teile der Oberfläche: ein Hauptfenster mit Menüleiste, Symbolleiste und Komponentenpalette. Hier finden Sie die vorgefertigten Delphi-Komponenten wie z.b. Buttons, Radio- Buttons usw. ein Hauptformular für die zu schreibende Anwendung, in dem Komponenten wie z.b. Buttons eingefügt werden. ein Objektinspektor, mit dessen Hilfe die Eigenschaften und Ereignisse einer Komponente festgelegt werden. ein Quelltexteditor, in welchem der Programmcode bearbeitet wird. Bevor man nun ein etwas anspruchsvolleres Programm, wie Hallo Welt schreiben will, sollte man, wie bei Java und PHP auch, die wichtigsten Datentypen kennen. Wie so oft ist ein Blick zu Wikipedia sehr aufschlussreich: Elementare Datentypen Name Größe Wertebereich Beschreibung Boolean 1 Byte true oder false boolescher Wert Byte 1 Byte 0 bis 255 Word 2 Byte 0 bis Cardinal 4 Byte 0 bis ShortInt 1 Byte 128 bis 127 SmallInt 2 Byte bis LongInt 4 Byte 2 31 bis vorzeichenlose 8-Bit- Ganzzahl vorzeichenlose 16-Bit- Ganzzahl vorzeichenlose 32-Bit- Ganzzahl vorzeichenbehaftete 8-Bit- Ganzzahl vorzeichenbehaftete 16-Bit- Ganzzahl vorzeichenbehaftete 32-Bit- Ganzzahl Int64 8 Byte 2 63 bis vorzeichenbehaftete 64-Bit- Ganzzahl Real48 6 Byte 2, bis 1, Bit-Gleitkommazahl Single 4 Byte 1, bis 3, Bit-Gleitkommazahl (IEEE 754-float) Double 8 Byte 5, bis 1, Bit-Gleitkommazahl (IEEE 754-double) Extended 10 Byte 3, bis 1, Bit-Gleitkommazahl Comp 8 Byte 2 63 bis vorzeichenbehaftete 64-Bit- 135

12 Currency 8 Byte Char 1 Byte #0 bis #255 WideChar 2 Byte #0 bis #65535 bis 256 ShortString Byte AnsiString bis 2 GByte WideString bis 2 GByte ,5808 bis ,5807 Aneinanderreihung von bis zu 255 Chars Aneinanderreihung von bis zu 2 31 Chars Aneinanderreihung von bis zu 2 30 WideChars Ganzzahl, mit der über die FPU gerechnet wird vorzeichenbehaftete 64-Bit- Festkommazahl 8-Bit-Zeichen, z. B. ASCII- /ANSI-Zeichen 16-Bit-Zeichen, z. B. Unicode- Zeichen Der Datentyp Real entspricht in Delphi standardmäßig dem Double. Der Datentyp Integer hängt von der jeweiligen Pascal-Implementierung ab. In 16-Bit- Implementierungen (z. B. Turbo Pascal) entsprach er einem SmallInt, in 32-Bit- Implementierungen einem LongInt und in 64-Bit-Implementierungen wird er einem Int64 entsprechen. Viele Variablen-Bezeichnungen kennen Sie schon von Java und PHP. Dort war die Art der verwendeten Variablen nicht all zu wichtig. Man konnte zum Beispiel ungestraft string mit integer mulitplizieren. Ist das in Delphi auch so? Aufgabe 2 Erzeugen Sie einen Ordner 04_Multiplikation. Stellen Sie mit Delphi etwa diese Oberfläche her und speichern Sie alles im Ordner 04_Multiplikation ab Jetzt ein Doppelklick auf Berechnen. Schreiben Sie folgender Programmcode in den sich öffnenden procedure-rumpf: procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); var x,y,ergebnis: double; 136

13 begin x:=strtofloat(edit1.text); y:=strtofloat(edit2.text); Ergebnis:=x*y; edit3.text:=floattostr(ergebnis); end; Die fett gedruckten Teile hat Delphi selbst geschrieben. strtofloat ist eine Methode, die einen übergebene Stringvariable in eine Gleitkomma- Variable umwandelt. Die Methode ist hier unverzichtbar, da alle Einträge in Editfelder Stringvariable sind. Und mit denen multipliziert es sich etwas schlecht... Was bedeuten die verschiedenen Zeilen? Was tut floattostr und wozu wird die Methode gebraucht? Überprüfen Sie, ob folgende für Multiplikation in PHP und Java erlaubte Variablendefinition (x und y) auch in Delphi zugelassen ist, wenn man beide Variable durch eine Rechenoperation verknüpft: var x, Ergebnis: double; y:integer; Erweitern Sie das Programm für weitere Rechenoperationen. (Taschenrechner). Die Zeichen für die Rechenoperationen unterscheiden sich nicht wesentlich von denen in Java. Zum Abschluss wieder unser Universalproblem quadratische Gleichung lösen: Die Oberfläche erstellt man äußerst komfortabel mit der Maus: Einfach die gewünschten Komponenten in das Formular ziehen. So kann das Fenster aussehen: Man benötigt zwei Eingabe-Komponenten. Hier ist wie oben auch TEdit geeignet. Die Ausgabe-Komponenten sind hier ebenfalls Editfelder, könnten aber auch TLabel sein. Achten Sie auf gute Lesbarkeit und Übersichtlichkeit! Eventuell die Eigenschaften Font und Color anpassen! Doppelklicken Sie auf die beiden Buttons und fügen Sie in den Programmrumpf zum Beispiel diesen Code ein: 137

14 procedure TForm1.BerechneClick(Sender: TObject); var diskr, p, q :double; begin if (edit1.text = '') or (edit2.text = '') // leere Eingabe vermeiden then begin edit3.visible :=true; edit3.text:= 'Zunächst p und q angeben!' ; end else begin p:= strtofloat(edit1.text); q:= strtofloat(edit2.text); diskr:= p*p/4 - q; if diskr > 0 then //positive Diskriminante : zwei Lösungen begin edit3.visible:= true; edit4.visible:= true; //sonst sieht man nichts! label3.visible:= true; label4.visible:= true; edit3.text:= FloatToStr(-p/2 + sqrt(diskr)); //erste Lösung edit4.text:= FloatToStr(-p/2 - sqrt(diskr)); //zweite Lösung end else if diskr = 0 then //Diskriminante 0: genau eine Lösung begin edit3.visible:= true; label3.visible:= true; edit3.text:= FloatToStr(-p/2); end else begin edit3.visible:= true; edit3.text:='keine Lösung'; end; end; end; Hier der zweite Button: procedure TForm1.NeueRechnungClick(Sender: TObject); begin edit1.text:=''; edit2.text:=''; edit3.visible:= false; edit4.visible:= false; label3.visible:= false; label4.visible:= false; end; Der besseren Lesbarkeit wegen wurden für den Programmcode Farben verwendet. Dabei ist der fettgedruckte, schwarze Teil immer von Delphi selbst geschrieben. Aufgabe 3 Versuchen Sie den Quellcode nachzuvollziehen und erstellen Sie das Programm. (Ordner 05_quadratischeGleichung ) Schreiben Sie danach, wie bei Java auch, eine Variante dieses 138

15 Programms, bei der die andere Mitternachtsformel für ax 2 + bx + c = 0 gelöst wird! Lösung: x 1/2 = (-b +/- sqrt(d)) / (2a) wobei d = b 2-4ac Ordner:06_quadratischeGleichung2. Wie im letzten Kapitel auch wollen wir uns anhand eines Primzahlprogramms einige Schleifen in Delphi ansehen. Die Oberfläche ist schnell zusammengeklickt: Ein Doppelklick auf den Button und zum Beispiel folgenden Programmcode einfügen: (Nochmals zur Erinnerung: Die fett gedruckten Zeilen sind von Delphi geschrieben!) procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); var zahl : int64; i,j : cardinal; begin zahl:= strtoint64(edit1.text); if zahl=1 then label1.caption:= 'Die Zahl ist keine Primzahl' else if zahl=2 then label1.caption:= 'Die Zahl ist eine Primzahl' else if zahl mod 2 = 0 then label1.caption:= 'Die Zahl ist keine Primzahl' else begin i:= 1; j:= 0; if zahl > 2 then repeat i:= i + 2; j:= j + 1; until (zahl mod i = 0) or (i > zahl div i); end; if i > zahl div i then label1.caption:= 'Die Zahl ist eine Primzahl' else label1.caption:= 'Die Zahl ist keine Primzahl'; end; 139

16 Es gibt natürlich mehrere Möglichkeiten in Delphi, eine Schleife zu programmieren. Oben haben wir es mit repeat / until versucht. Hier wird die Bedingung, ob die Schleife verlassen werden soll, erst nach dem Durchlauf geprüft. Genauer: Jede Iteration (Schleife) besteht aus einer Anweisungsfolge, die mehrfach ausgeführt werden kann und einer Bedingung, die als Austrittsbedingung aus der Schleife oder als Eintrittsbedingung für die Schleife dient. Struktogramm für eine Iterationen mit einer Austrittsbedingung ( repeat...until) Struktogramm für eine Iterationen mit einer Eintrittsbedingung (while...do) Iteration mit Austrittsbedingung Syntax : repeat <Anweisung oder Anweisungsblock> until <Austrittsbedingung> Iteration mit Eintrittsbedingung Syntax : while <Eintrittsbedingung> do 140

17 <Anweisung oder Anweisungsblock> Eine Anweisungsfolge muss bei der while-schleife mit begin/end zu einem Anweisungsblock geklammert werden. Eine repeat-schleife wird mindestens einmal durchlaufen, eine while-schleife muss nicht unbedingt durchlaufen werden. Iterationen mit einer festen Zahl von Wiederholungen Beispiel: for i:=1 to 10 do begin dzinsen:=dkapital*dzinssatz/100; dkapital:=dkapital+dzinsen; end; Struktogramm für eine Zählschleife: Gezählte Iteration (aufwärts) Syntax : for <Zählvariable>:=<Startwert> to <Endwert> do <Anweisung oder Anweisungsfolge> Gezählte Iteration (abwärts) Syntax : for <Zählvariable>:=<Startwert> downto <Endwert> do <Anweisung oder Anweisungsblock> Eine for-schleife kann nur benutzt werden, wenn im Voraus die Anzahl der Schleifendurchläufe bekannt ist. Eine Anweisungsfolge muss bei der for-schleife mit begin/end zu einem Anweisungsblock geklammert werden. Aufgabe 4 141

18 Erstelle einen Ordner namens 07_Primzahltest bis 10hoch18 und erstelle dort das Programm Primzahltest wie oben beschrieben. Aufgabe 5 Um die anderen Schleifen kennenzulernen, versuchen Sie nun mit Hilfe der obigen Primfaktorbestimmung ein Programm zu schreiben, das eine gegebene ganze Zahl (bis also int64) in ihre Primfaktoren zerlegt. Die Oberfläche kann zum Beispiel so aussehen: Das Feld rechts heißt Listbox und ist unter Standard zu finden. Will man die Zahl i auf der Listbox hinzufügen, so lässt sich das mit dieser Zeile erledigen: Listbox1.Items.Add(inttostr(i)) Je nach Geschwindigkeit des Rechners kann die Zerlegung einige Zeit (1-2 Minuten) in Anspruch nehmen. Allerdings nur, wenn man eine sehr große Primzahl eingegeben hat. Sollte Ihnen das im Moment noch zu schwer sein, so können Sie den Programmcode im Tauschverzeichnis finden (08_Primfaktorzerlegung). Delphi ganz ohne Optik Wie wir schon mehrfach erwähnt haben, ist der ganze optische Krimskrams mit den vielen Automatismen mitunter eher eine Last denn eine Hilfe. Will man beispielsweise einen bestimmten mathematischen Algorithmus testen, dann wäre eine Konsole wie bei Java eigentlich viel besser. Kein Problem. Für die Puristen unter Ihnen wird folgender Tipp hilfreich sein: Öffnen Sie Delphi. Gehen Sie zu File / New / Other: Hier wählen Sie Console Application. (siehe rechts!) 142

19 Danach öffnet sich ein solches Fenster: Interessant ist, dass beispielsweise der Object TreeView und der Objectinspector leer bleiben. Ist ja klar: Wir programmieren eine Konsolenanwendung! Was soll man da mit Buttons, Edits etc anfangen?! Aufgabe 6 Erstellen Sie einen Ordner (09_Delphikonsole) und ergänzen Sie mit dem Editor wie unten angegeben: 143

20 Speichern Sie das Projekt unter dem Namen Hallo. (Dann wird der Name bei program automatisch angepasst!) Und nun das Programm kompilieren! Kommt Ihnen das bekannt vor?? Wenn ja, dann schreiben Sie doch in Delphi eine Konsolenanwendung für das Addieren zweier Zahlen oder, wenn Sie höhere Ziele haben, wie wäre es mit einem Konsolenprogramm für den Primzahltest...???? Zur Hilfe ist nebenstehend der Pascal-Quellcode für ein Additionsprogramm angegeben. Die Ähnlichkeit zu Java und PHP fällt Ihnen hoffentlich auf! Noch eine abschließende Frage hier zu: Weshalb steht einige Zeilen weiter oben Pascal- und nicht Delphi-Quellcode? Wir arbeiten doch mit Delphi?! Delphi entwanzen Zu einer guten Programmiersprache gehört ein ausgezeichneter Debugger. Denn, machen Sie sich keine Illusionen, ca. 50% der Programmierzeit ist debug-zeit! Was genau ist ein Debugger? Schlagen wir nach bei Wikipedia: Ein Debugger (von engl. bug) ist ein Werkzeug zum Auffinden, Diagnostizieren und Beheben von Fehlern in Hardware und Software. Ein Debugger ermöglicht in der Regel eine Ablaufverfolgung des zu untersuchenden Programmes in einzelnen Schritten oder zwischen definierten Haltepunkten (Breakpoints). Ist ein Programm auf diese Weise angehalten, kann der Entwickler die Inhalte von Prozessorregistern und Variablen einsehen, verändern oder sich den Verlauf der Funktionsaufrufe bis zum Breakpoint ansehen (callstack). Moderne Debugger (bei kompilierten Sprachen, z.b. C/C++) haben die Möglichkeit, Änderungen am Quelltext on the fly zu übersetzen 144

21 und mit diesen Änderungen die Programmausführung fortzusetzen. Diese Technik wird auch als just in time debugging bezeichnet. Klingt gut! So gut, dass wir uns gleich weiter unten mit dieser Technik in Delphi auseinandersetzen werden. Aber zuvor noch eine Warnung: Ein Debugger findet (prinzipiell) nicht alle Fehler. Dies wirft die Frage auf: Welche Fehlerarten gibt es denn? Und welche kann der Debugger finden, welche aber nicht? Hier eine Aufzählung: Syntaxfehler Fehler dieser Art treten während der Compilierung des Programmcodes auf, wenn gegen die Syntaxregeln von Objekt-Pascal verstoßen wird. Delphi stoppt die Compilierung nach dem ersten Fehler (oft erst in der Zeile danach), hebt die entsprechende Zeile farblich hervor und gibt eine entsprechende Fehlermeldung in der Statuszeile aus. Der eigentliche Fehler kann sich jedoch an einer anderen Stelle im Programmcode befinden. Ein konkretes Beispiel, das Ihnen vermutlich sehr bekannt vorkommt: (Der obige Screenshot ist aus unserem Primzahlprogramm) Beispiele für Syntaxfehler: Als Bezeichner werden reservierte Wörter (z. B. var, begin, end, procedure, etc.) benutzt. Es werden Sonderzeichen vergessen (z. B. Semikolon, Kommata, etc.) Reservierte Wörter werden falsch geschrieben Unzulässige Operationen bei gewissen Dateitypen (zb.:. stext := 'Hallo' * 'Welt'; ist nicht zulässig); 145