DO 8 I = 1, 100 ITOTAL

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1 Teil 4 Programmformate Festes Programmformat FORTRAN (FORmula TRANslator) Fortran I: 1954 Fortran IV: 1966 Fortran 77: 1977 Fortran 90: 1990 Fortran 95: 1995 high performance FORTRAN (HPF): Fortran 90 für SIMD-Rechner veraltet Ursprung im Lochkartenformat Freies Programmformat Alle neueren FORTRAN Versionen Standardzeichensatz: Großbuchstaben und _, Ziffern, Sonderzeichen Kleinbuchstaben äquivalent zu Großbuchstaben (Vorsicht an externen Schnittstellen: foo = FOO) Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Festes Format Beispiel Spalte 1: Kommentarzeichen ( C, *,! ) 1-5 Marke als Sprungziel (nat. Zahl) beliebige Position, führende 0 ignoriert 6 beliebiges Zeichen kennzeichnet Fortsetzungszeile, sonst leer 7-72 Programm Kommentar (fortlauf. Numerierung) Keine Unterscheidung Bezeichnern und Wortsymbolen Leerzeichen in Wortsymbolen erlaubt Wortsymbole in Ausdrücken in der Form.gt. d.h. mit Punkt eingegrenzt Fortran 77: max. 8 Zeichen für Bezeichner PROGRAM SUMME C Dies ist ein Fortran 77 Programm COMMON /CB/ M CALL TOTAL WRITE (6,9) M 9 FORMAT (I10) END SUBROUTINE TOTAL! dies ist ein Zeilenendkommentar COMMON /CB/ ITOTAL ITOTAL = 0 DO 8 I = 1, 100 ITOTAL = 1ITOTAL + I 8 CONTINUE END 2 Übersetzungseinheiten Beachte: Alle Anweisungen in Fortran beginnen mit Wortsymbol außer Zuweisung und Definition Anweisungsfunktion (statement function) Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/2002 4

2 Beispiel Fortran 90/95 Beispiel Fortran 90/95 mit Modul PROGRAM SUMME C In Fortran 90/95 geht das auch so: INTEGER ITOTAL CALL TOTAL(100) PRINT *, ITOTAL CONTAINS SUBROUTINE TOTAL(N) ITOTAL = 0 DO I = 1, N ITOTAL = ITOTAL + I END DO END SUBROUTINE TOTAL END PROGRAM SUMME 1 Übersetzungseinheit MODULE SUMMIEREN CONTAINS FUNCTION TOTAL(N) INTEGER TOTAL, N, I TOTAL = 0 DO I = 1, N TOTAL = TOTAL + I END DO END FUNCTION TOTAL END MODULE SUMMIEREN PROGRAM SUMME C In Fortran 90/95 geht das auch so: USE SUMMIEREN PRINT *, TOTAL (100) END PROGRAM SUMME 2 Übersetzungseinheiten Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Freies Format Klassifikation Zeilen bis 132 Zeichen, Spaltenposition bedeutungslos Strichpunkt trennt mehrere Anweisungen auf gleicher Zeile Fortsetzungszeichen: & am Zeilenende Leerzeichen in Wortsymbolen verboten max. 31 Zeichen für Bezeichner Unterscheide Ausführbare Anweisungen ASSIGN, DO, PRINT, IF, END IF,... Nichtausführbare Anweisungen: Spezifikationsanweisungen FORMAT, COMMON, DATA,... Typvereinbarungen (in Wahrheit Variablenvereinbarungen) INTEGER, COMPLEX,... Strukturierungsanweisungen FUNCTION, SUBROUTINE, MODULE,... Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/2002 8

3 Türme von Hanoi Programmaufbau program hanoi write (6,*) 'Wert fuer N an: '; read (5,*) n call hanoi0 (n,'a','b','c') contains subroutine move (von,nach)... end subroutine move recursive subroutine hanoi0 (n,von,nach,ueber) integer :: n character :: von, nach, ueber if (n.eq. 1) then call move (von, nach) else if (n.gt. 1) then call hanoi0 (n-1, von, ueber, nach) call move (von, nach) call hanoi0 (n-1, ueber, nach, von) end if end subroutine hanoi0 end program hanoi Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Hauptprogramm, ausführbar: PROGRAM name... CONTAINS... END PROGRAM name Externes Unterprogramm, ausführbar: SUBROUTINE name... CONTAINS... END SUBROUTINE name FUNCTION name... CONTAINS... END FUNCTION name Modul, nicht ausführbar: MODULE name... CONTAINS... END MODULE name Block-Data, nicht ausführbar: BLOCK DATA name... END BLOCK DATA name Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Vordefinierte Datentypen Weitere Datentypen INTEGER: Ausschnitt der ganzen Zahlen, parametrisiert mit KIND Attribut REAL: Annäherung an reelle Zahlen mit KIND COMPLEX: KIND wie REAL LOGICAL: Boolesche Werte, KIND für Anzahl Bytes CHARACTER: KIND für Zeichendarstellung, LEN für Anzahl Bytes KIND: Parametrisierung kennzeichnet Genauigkeit/Werteumfang, z.b. INTEGER (KIND = HIGH) zufall INTEGER (KIND = SHORT) wochentag COMPLEX (KIND = HIGH) z HIGH, SHORT,... benannte ganzzahlige Konstante Fortran 77: Neben Typ REAL noch DOUBLE PRECISION Vereinbarungen in der Form INTEGER i,j! alt INTEGER (Zusätze) i,j! alt, z.b. Zusatz SAVE: Wert erhalten INTEGER :: i,j! neu INTEGER, Zusätze :: i,j! neu implizite Vereinbarung: Bezeichner beginnend mit I,J,K,L,M,N ganzzahlig, sonst real Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Reihungen statische offene Verbunde Zeiger und Ziele von Zeigern Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

4 Statische Reihungen Equivalence Anweisung Reihungen spaltenweise gespeichert! (column major order) reihung ::= typ [par][, attribute] [, DIMENSION ( indexgrenzen )]:: name [( indexgrenzen )][=ausdruck] indexgrenzen ::= [untergrenze : ] obergrenze untergrenze und obergrenze konstant Indexgrenzen gehören zum Typ INTEGER A(100)! Untergrenze 1 REAL, DIMENSION(0:100,0:100) :: x mit Initialisierung durch DATA Anweisung: REAL :: x (100,100)= RESHAPE((/ ((1.0,K=1,J-1),& (0.0,K=J,100), J=1,100) /), SHAPE = (/ 100, 100 /) ) REAL :: y (100,100) DATA ((y (K,J), K=1,J-1), J= 1,100) / 4050*1.0 / DATA ((y (K,J), K=J,100), J= 1,100) / 5050*0.0 / Reihungszugriff: a(i,j)! kein Unterschied zu Funktionsaufruf a(i,:)! i-te Zeile a(i,10:1:-1)! Elemente a i,10, a i,9,...,a i,1 Ziel: Überlagerung mehrerer Variablen, meistens Reihungen, im Speicher Methode: Angabe von Gruppen von Variablen, insbesondere Reihungselementen, die den gleichen Speicherplatz einnehmen sollen; der Rest der Reihungen wird dann entsprechend überlagert. Vorsicht! Widersprüche werden beanstandet! REAL A(10,10), B(100) EQUIVALENCE (A,B) REAL A(100) COMPLEX Z(50) EQUIVALENCE (A,Z) REAL A(100) REAL X,Y,Z(98) EQUIVALENCE (Y,A(1)),(X,A(100)),Z(50),A(51)) Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Offene Reihungen Verbunde Ziel wie in Pascal: Vereinbarung von Parametern oder Variablen, deren Umfang bei Aufruf oder durch explizite Allokation festgelegt wird Anzahl der Indexgrenzen, repräsentiert durch Doppelpunkt mit/ohne Grenzen, gehört zum Typ SUBROUTINE f (reihung, n, m) INTEGER n, m REAL, DIMENSION(0:n,0:m) :: reihung Typdeklaration: typdef ::= TYPE [[,zugriffsrecht] ::] name [ PRIVATE ][ SEQUENCE ] komp* END TYPE [name] komp ::= typ [par][[,attribute] ::] namesliste Variablendeklaration REAL A(:,:) INTEGER, DIMENSION (:,:) :: K vardekl ::= typ [par][[,attribute] ::] namesliste Komponentenzugriff: zugriff ::= verbundname % komponentenname CHARACTER, ALLOCATABLE :: C (:,:) ALLOCATE (C(100,100)) REAL A(2:4,*)! Werte werden so verteilt, daß 3 Zeilen entstehen Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

5 Zeiger und ihre Ziele Ausdrücke zeiger ::= typ [par][,attribute], POINTER :: name [(:[,:]*)] ziel ::= typ [par][,attribute], TARGET :: name [( indexgrenzen )][=ausdruck] Rekursive Datenstrukturen TYPE liste INTEGER wert TYPE (liste), POINTER :: next END TYPE liste TYPE (liste), TARGET :: anker TYPE (liste), POINTER :: temp, hinten hinten = anker ALLOCATE(temp) hinten%next = temp Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Numerische Datentypen: Addition, Subtraktion, Division, Exponentiation, Negation, Identität, weitere mathematische Funktionen, Vergleiche Vektoren und Matrizen: elementweise Operationen, Skalarprodukt, Transposition, Matrixmultiplikation, Maximum, Minimum, Summe, Produkt Logischer Datentyp: Negation, Konjunktion, Disjunktion, Äquivalenz, Antivalenz. Matrizen: ALL und ANY. Zeichen: Verkettung zu Feldern. Selbstdefinierte Operationen möglich. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prioritäten Ablaufsteuerung selbstdefiniert einstellig Numerische Operationen, Verkettung, Vergleichsoperatoren, Logische Operatoren, selbstdefinierte zweistellig Sprünge Bedingte Anweisungen und Sprünge Schleifen Prozeduren und Funktionen Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

6 Sprünge Bedingte Anweisungen und Fallunterscheidungen goto ::= GOTO label berechnetes goto ::= GOTO ( label1, label2, label3...) skalarer numerischer ausdruck arithmetisches if ::= IF ( skalarer ausdruck ) label1, label2, label3 inzwischen veraltet logisches if ::= IF ( logischer ausdruck ) anweisung* block if ::= IF ( logischer ausdruck ) THEN... [ELSE IF...]*[ELSE...] END IF Fallunterscheidung case ::= SELECT CASE ( ausdruck ) [CASE ( ausdruck )... ]* [CASE DEFAULT... ] END SELECT Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Schleifen Zuweisungen, forall-schleifen schleife ::= [name:] DO schleifensteuerung... END DO [name] alt: schleife ::= [name:] DO label schleifensteuerung... label ende anweisung ende anweisung ::= continue beliebig schleifensteuerung ::= leer for while for ::= i = anfang, ende [,increment] [,] while while ::= WHILE ( logischer ausdruck ) exit ::= EXIT [name] cycle ::= CYCLE [name] Normale Zuweisung: Variable = Ausdruck Zeigerzuweisung: Zeiger => Zielobjekt maskierte Reihungszuweisung: real A(10,10) where (A /= 0.0) A_NEU = 1.0/A elsewhere A_NEU = 1.0 END WHERE forall-schleife: forall (I = 1:N, J = 1:M) A(I,J) = I+J zusätzlich kann ein logischer Ausdruck einzelne Zweige ausblenden Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

7 Prozeduren und Funktionen Ein-/Ausgabe Externe und Interne Prozeduren [RECURSIVE] FUNCTION name... END FUNCTION name Ergebnis an Funktionsname zuweisen, dieses als Variable vereinbaren [RECURSIVE] SUBROUTINE name... END SUBROUTINE name ENTRY name... END SUBROUTINE name weiterer Eingang in Unterprogramm Reine Prozeduren (PURE procedures): Prozeduren ohne Nebenwirkung (für FORALL) Aufruf von Unterprogrammen: CALL subroutinename(...) Parameterübergabe: Referenzaufruf oder Wert/Ergebnisaufruf, oder INTEND(IN) INTEND(OUT) INTEND(INOUT) Parameter können optional sein generische Prozedur: überladene Prozedur, zur Auflösung Argumentliste benutzen Block Data: Unterprogramm zur (statischen) initialisierung von COMMON Zonen E/A durch die Anweisungen READ, PRINT, WRITE, OPEN, CLOSE, INQUIRE, BACKSPACE, ENDFILE, REWIND (keine Prozeduraufrufe!) Dateien intern gekennzeichnet durch ganze Zahlen (unit number) Standard-Eingabe: 5, Standardausgabe: 6, (Standards, wenn nichts angegeben) unterscheide externe (echte) und interne Dateien (lokal im Programm) Zugriffsmethoden: sequentiell, direkt formatierte Text-E/A: READ (UNIT=5,FMT=FMT) EA-Liste oder kürzer READ FMT EA-Liste, analog für WRITE (PRINT erlaubt nur die Kurzform) EA-Liste enthält Variable/Ausdruck oder Schleifen (EA-Liste, i=anfang,ende) auch Ausgabe von ganzen Reihungen und Verbunden erlaubt Format FMT: * (implizite Formatierung), Textkonstante/Marke einer Formatanw. 'A6', 'E10.3', 'F10.3', 'I3', 'G10.3', '5I3', '3(I3,2F10.3)' formatiert Texte, reelle Zahlen mit/ohne Exponent, ganze Zahlen, beliebiges,... Formatkontrolle wiederholt anwenden, wenn nicht ausreichend viele Spez. erstes Zeichen bei Ausgabeformat: Druckersteuerung: Zwi: neue Zeile, 0: mit Leerzeile, 1: neue Seite, +: kein Zeilenvorschub Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Module in Fortran 77 Module in Fortran 90 Benannte Common Bereiche Partitionierung bezüglich der verwendeten globalen Daten ist Modularisierung MODULE name [ use ] [ deklarationen ] [ typdefinitionen ] [ schnittstellen ] [ [ CONTAINS [ module-unterprogramme ] ] END MODULE Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

8 Schnittstellen Teil 5 provide ::= INTERFACE [ OPERATOR ] name MODULE PROCEDURE prozedurname... END INTERFACE require ::= INTERFACE prozedurkopf... END INTERFACE COBOL COmmon Business Oriented Language 60 Kaufmännische, behördliche Anwendungen E/A ist Hauptteil der Anwendung, große Zahl einfacher Berechnungen, Dezimalarithmetik, DoD & IBM, 1959/60, die treibenden Kräfte: Grace Hopper, Jean Sammet Standardisierung 1968 durch CODASYL (COnference on DAta SYstems Languages) dann 1974, 1985, de facto Standard: IBM COBOL Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ COBOL by the numbers (Quelle: ZDNet / Gartner Inc., 2001) Sprache ohne Programmierer Crunching the COBOL numbers leads to one chilling conclusion: The projected proliferation of COBOL code over the next four years goes hand-in-hand with a drastic dwindling of the number of programmers who know anything about supporting the language. Here's the skills-hungry picture Gartner paints: 200 billion lines of COBOL code in existence in billion lines estimated annual growth of COBOL code over the next four years 90,000 Number of COBOL programmers in North America in % des Welthandels gehen über Systeme die in COBOL implementiert sind. 60% der weltweiten Codebasis ist COBOL, die Zahl vergrößert sich sogar! Die COBOL-Programmierer gehen zur Zeit in Rente oder sterben. << Unfortunately, many four-year colleges and universities have cut back or stopped giving classes in COBOL. "You can't get the new kids the dotcommers to take a second look at COBOL. It's far easier to teach a COBOLer the dot-com stuff than vice versa. Knowing COBOL means you already know how the business runs." >> 13 percent estimated annual decrease in number of COBOL programmers due to retirement and death Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

9 Entwurfsprinzipien ANSI-COBOL-85 Norm Strikte Trennung der Beschreibung von Daten und Operationen. Selbst-Dokumentation: Programme wie Sätze, Flut von Schlüsselworten, oft optional Unterscheidung Umgebung - interne Namen Statische Speicherzuteilung Keine Unterprogramme (ursprünglich) Sehr umfangreiche Sprache Bestehend aus elf Bausteinen Bausteine obligatorisch, optional oder zusätzlich Verschiedene Leistungsstufen einzelner Bausteine Keine zwei Übersetzer übersetzen die gleiche Sprache. IBM Übersetzer de facto Standard. neue Norm 2002? Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Obligatorische Bausteine Optionale Bausteine Kern (Nucleus): allgemeine Sprachelemente, Datendefinitionen (Elemente, Gruppen, Sätze, Tabellen), Basisoperationen (Zuweisung, Arithmetik, etc.), Programmablaufsteuerung Sequentielle EA: sequentieller Zugriff auf (sequentielle) Dateien, Formatierung von Seiten in Druckdateien Programmkommunikation: Aufruf externer Programme, fremde Sprachen anbinden Relative EA: sequentieller und wahlfreier Zugriff auf strukturierte Dateien Indizierte EA: Sätze einer Datei indiziert mit Schlüsseln, alternative Schlüssel, sequentieller und wahlfreier Zugriff über Schlüssel Sort/Merge: Sortieren und Mischen von Dateien, Operationen zur Datensatztransformation vor dem Sortieren/Mischen, Benutzergesteuerte Sortieroperationen Quelltext Manipulation: Bibliotheksmodell, Zusammenbinden verschiedener Programme Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

10 Zusätzliche Bausteine Programmformate Testhilfe: Sprachelemente zur Fehlersuche (z.b. Statusregister) Kommunikation: Datenfernübertragung Segmentierung: Auslagerung einzelner Programmteile zur Laufzeit Report Writer: Listenerstellung Festes Format (veraltet): Spalte 1-6: Marke, numerisch, führende Nullen ignoriert 7: Kommentar- (*, /) oder Fortsetzungszeichen (-) 8-11: Feld A - Stufennummern, Hauptabschnitte 12-72: Feld B - Namen in Datenbeschreibungen, Anweisungen 73-80: Kommentar (ignoriert, Zeilenkennung/Numerierung) Alternative: Freies Format Groß-/Kleinbuchstaben äquivalent, Minuszeichen Bestandteil von Bezeichnern Überschriften, Vereinbarungen, Anweisungen abgeschlossen mit Punkt. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Beispiel (IBM 1965) IDENTIFICATION DIVISION. PROGRAM-ID. 'SORT360'. AUTHOR. IBM. DATE-WRITTEN DATE-COMPILED. UNKNOWN. SECURITY. CONFIDENTIAL. REMARKS. THIS PROGRAM WAS WRITTEN TO DEMONSTRATE THE USE OF THE SORT FEATURE. THIS PROGRAM PERFORMS THE FOLLOWING TASKS - 1. SELECTS, FROM A FILE OF 1000-CHARACTER RECORDS, THOSE RECORDS HAVING FIELD-A NOT EQUAL TO FIELD-B 2. EXTRACTS INFORMATION FROM THE SELECTED RECORDS. 3. SORTS THE SELECTED RECORDS INTO SEQUENCE, USING FIELD-AA, FIELD-BB, AND FIELD-CC AS SORT KEYS. 4. WRITES THOSE SORTED RECORDS HAVING FIELD-FF EQUAL TO FIELD-EE ON FILE-3 AND WRITES SELECTED DATA OF THE OTHER RECORDS ON FILE-2. ENVIRONMENT DIVISION. CONFIGURATION SECTION. SOURCE-COMPUTER. IBM-360 F50. OBJECT-COMPUTER. IBM-360 F50. INPUT-OUTPUT SECTION. FILE-CONTROL. SELECT INPUT-FILE-1 ASSIGN TO 'F401' UTILITY. SELECT SORT-FILE-1 ASSIGN 'SF1' UTILITY. SELECT FILE-2 ASSIGN 'F402' UTILITY. SELECT FILE-3 ASSIGN 'F403' UTILITY. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

11 DATA DIVISION. FILE SECTION. FD INPUT-FILE-1 BLOCK CONTAINS 5 RECORDS RECORDING MODE IS F LABEL RECORDS ARE STANDARD DATA RECORD IS INPUT-RECORD. 01 INPUT-RECORD 02 FIELD-A PICTURE X (20). 02 FIELD-C PICTURE 9 (10). 02 FIELD-D PICTURE X (15). 02 FILLER PICTURE X (900). 02 FIELD-B PICTURE X (20). 02 FIELD-E PICTURE 9 (5). 02 FIELD-G PICTURE X (25). 02 FIELD-F PICTURE 9 (5). 01 FILE-2-RECORD 02 FIELD-EEE PICTURE $$$$9. 02 FILLER-A PICTURE 9 (2). 02 FIELD-FFF PICTURE 9 (5). 02 FILLER-B PICTURE X (2). 02 FIELD-AAA PICTURE X (20). 02 FIELD-BBB PICTURE X (20). FD FILE-3 BLOCK CONTAINS 15 RECORDS RECORDING MODE IS F LABEL RECORDS ARE STANDARD DATA RECORD IS FILE-3-RECORD. 01 FILE-3-RECORD PICTURE X(75). Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ SD SORT-FILE-1 DATA RECORD IS SORT-RECORD. 01 SORT-RECORD 02 FIELD-AA PICTURE X (20). 02 FIELD-CC PICTURE 9 (10). 02 FIELD-BB PICTURE X (20). 02 FIELD-DD PICTURE X (15). 02 FIELD-EE PICTURE 9 (5). 02 FIELD-FF PICTURE 9 (5). FD FILE-2 BLOCK CONTAINS 10 RECORDS RECORDING MODE IS F LABEL RECORDS ARE STANDARD DATA RECORD IS FILE-2-RECORD. PROCEDURE DIVISION. OPEN INPUT-FILE-1, OUTPUT FILE-2, FILE-3. SORT SORT-FILE-1 ASCENDING FIELD-AA, DESCENDING FIELD-BB, ASCENDING FIELD-CC INPUT PROCEDURE RECORD-SELECTION OUTPUT PROCEDURE PROCESS-SORTED-RECORDS. CLOSE INPUT-FILE-1, FILE-2, FILE-3. STOP RUN. RECORD-SELECTION SECTION. PARAGRAPH-1. READ INPUT-FILE-1 AT END GO TO PARAGRAPH-2. IF FIELD-A = FIELD-B GO TO PARAGRAPH-1 ELSE MOVE FIELD-A TO FIELD-AA MOVE FIELD-F TO FIELD-FF MOVE FIELD-C TO FIELD-CC MOVE FIELD-B TO FIELD-BB MOVE FIELD-D TO FIELD-DD MOVE FIELD E TO FIELD-EE RELEASE SORT-RECORD. GO TO PARAGRAPH-1. PARAGRAPH-2. EXIT. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

12 PROCEDURE DIVISION. OPEN INPUT-FILE-1, OUTPUT FILE-2, FILE-3. SORT SORT-FILE-1 ASCENDING FIELD-AA, DESCENDING FIELD-BB, ASCENDING FIELD-CC INPUT PROCEDURE RECORD-SELECTION OUTPUT PROCEDURE PROCESS-SORTED-RECORDS. CLOSE INPUT-FILE-1, FILE-2, FILE-3. STOP RUN. RECORD-SELECTION SECTION. PARAGRAPH-1. READ INPUT-FILE-1 AT END GO TO PARAGRAPH-2. IF FIELD-A = FIELD-B GO TO PARAGRAPH-1 ELSE MOVE FIELD-A TO FIELD-AA MOVE FIELD-F TO FIELD-FF MOVE FIELD-C TO FIELD-CC MOVE FIELD-B TO FIELD-BB MOVE FIELD-D TO FIELD-DD MOVE FIELD E TO FIELD-EE RELEASE SORT-RECORD. GO TO PARAGRAPH-1. PARAGRAPH-2. EXIT. PROCESS-SORTED-RECORDS SECTION. PARAGRAPH-3. RETURN SORT-FILE-1 AT END GO TO PARAGRAPH-4. IF FIELD-FF = FIELD-EE WRITE FILE-3-RECORD FROM SORT-RECORD GO TO PARAGRAPH-3 ELSE MOVE FIELD-EE TO FIELD-EEE MOVE FIELD-FF TO FIELD-FFF MOVE FIELD-AA TO FIELD-AAA MOVE FIELD-BB TO FIELD-BBB MOVE SPACES TO FILLER-A, FILLER-B WRITE FILE-2-RECORD. GO TO PARAGRAPH-3. PARAGRAPH-4. EXIT. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Programmaufbau IDENTIFICATION DIVISION Hierarchische Gliederung: Division - Section - Paragraph vier Abteilungen: Name des Programms Allgemeine Programminformationen Optionale Zusatzangaben ohne semantische Bedeutung IDENTIFICATION DIVISION Verfasser, Datum, usw. ENVIRONMENT DIVISION Konfiguration, EA-Steuerung: Zuordnung externe-interne Datei DATA DIVISION Dateivereinbarungen, EA-Puffer, Datenvereinbarungen PROCEDURE DIVISION Anweisungen. Abschnitts-/Absatznamen als Sprungziele. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

13 ENVIRONMENT DIVISION ENVIRONMENT DIVISION Konfigurationsabschnitt: Übersetzung (Quell-Ziel-System), Internationalisierung (Dezimaltrenner, Sortierangaben, etc.) Ein-Ausgabe-Informationen: Zuordnung externe (physikalische) Dateien - interne (logische) Dateien Vereinbarung der EA-Puffer ENVIRONMENT DIVISION. CONFIGURATION SECTION. SOURCE-COMPUTER. Atari ST OBJECT-COMPUTER. Cray SPECIAL-NAMES. DECIMAL-POINT IS COMMA. INPUT-OUTPUT SECTION. SELECT datafile ASSIGN TO Data.dat Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Datei (Data-Set) DATA DIVISION zuordnung ::= SELECT intern ASSIGN TO system [organisation] [zugriff] [schlüssel] [status] organisation ::= ORGANIZATION IS (SEQUENTIAL RELATIVE INDEXED) zugriff ::= ACCESS IS (SEQUENTIAL RELATIVE INDEXED) schlüssel ::= RELATIVE KEY IS ganzzahlfeld RECORD KEY IS feld [ALTERNATIVE RECORD KEY IS feld [ WITH DUPLICATES ] ]* FILE SECTION Persistente Daten und Dateistrukturen WORKING-STORAGE SECTION Temporäre Daten LINKAGE SECTION Formale Parameter status ::= FILE STATUS IS zweizeichenfeld Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

14 Typkonzept Satznummern Skalare Werte: datenelement ::= sn datenname PICTURE IS art [ USAGE IS format ] [ VALUE IS literal ] Statische Reihungen (Tabellen): tabelle ::= datenelement OCCURS ganze zahl [ASCENDING KEY IS[datenname] + ] [INDEXED BY datenname] zugriff ::= tabellenname ( ganze zahl ) Records (Datensätze): satz ::= [ datenelement ] * zugriff ::= datenname [. datenname ]* Definieren Ebene in Datensätzen Besondere Satznummern: Ebenen-Nummern 66 Umbenennungen (renames), 77 Unabhängige Datenelemente, 88 Bedingungen Reihungen maximal dreistufig Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Datenart Numerische Typen PICTURE IS (Kurzform PIC) X - Alphanumerisch A - Alphabetisch 9 - Numerisch Anzahl Stellen definiert durch PICTURE IS [S](9* 9(zahl)) [V(9* 9(zahl))] USAGE art art ::= BINARY COMPUTATIONAL-1 COMPUTATIONAL-2 DISPLAY PACKED-DECIMAL Beispiel: 01 bezeichner PIC S99V99 1. Klammerung, z.b. X(3) Wiederholung, z.b. XXX Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

15 Druckformate DATA DIVISION Beispiel 01 bezeichner PIC Z99.99CB SIGN LEADING Dezimalpunkt oder -Komma:., Keine Nullen vorn: Z Soll und Haben: CB DB Formate gehören zum Datenelement nicht zu EA Operationen FILE SECTION. FD interne-datei daten-satz-name PIC FD interne-datei WORKING-STORAGE SECTION. 01 daten-satz-name-1 PIC daten-satz-name-2 PIC... LINKAGE SECTION. 01 daten-satz-name PIC... Ebene 02 bedeutet Unterverbund, Ebene 03 Unter-Unterverbund, usw. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ PROCEDURE DIVISION Bildschirm Ein- und Ausgabe Anweisungsteil Anweisungen bilden Sätze Sätze bilden Paragraphen Paragraphen bilden Abschnitte Prozedur - Oberbegriff für Abschnitte und Paragraphen Paragraph- und Abschnittsbezeichner: Marken und Untermarken ausgabe ::= DISPLAY ( literal datenname ) eingabe ::= ACCEPT datenname Beispiel: WORKING-STORAGE SECTION. 01 zeile PIC X(80) VALUE String. PROCEDURE DIVISION. DISPLAY zeile, ACCEPT zeile, DISPLAY zeile. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

16 Eingabemasken Perform-Anweisung, Unterprogramme, Schleifen DATA DIVISION. WORKING-STORAGE SECTION. 01 kunde. 02 name PIC X(30). 02 vorname PIC X(30). 02 adresse PIC X(100). SCREEN SECTION. 01 eingabemaske. 02 blank screen. 02 line 1 column 5 value Name:. 02 line 1 column 15 PIC X(30) to name. 02 line 2 column 5 value Vorame:. 02 line 2 column 15 PIC X(30) to vorname. 02 line 3 column 5 value Adresse:. 02 line 3 column 15 PIC X(100) to adresse. PROCEDURE DIVISION: display eingabemaske. accept eingabemaske.... Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ perform ::= PERFORM wiederholung [ anweisung Marken ]* END-PERFORM wiederholung ::= (ganze zahl datenname ) TIMES Beispiel: PROCEDURE DIVISION. PERFORM 100 TIMES ACCEPT zeile, DISPLAY zeile END-PERFORM. Beispiel: PROCEDURE DIVISION. PERFORM 100 TIMES PARAGRAPH-1 THRU PARAGRAPH-7 END-PERFORM.... PARAGRAPH PARAGRAPH also: perform-anweisung erlaubt Zählschleife und Unterprogrammaufruf (parameterlos, keine Rekursion) Problem: wie unterscheidet man Absätze, die normal durchlaufen werden von Unterprogrammrümpfen? Keine Unterscheidung in der Sprache. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ While Schleife PERFORM - Anweisung perform ::= PERFORM abbruch [ anweisung ]* END-PERFORM abbruch ::= WITH TEST ( BEFORE AFTER) UNTIL bedingung Beispiel: PERFORM WITH TEST AFTER zeile=... END ACCEPT zeile, DISPLAY zeile END-PERFORM. perform ::= PERFORM prozedurname [THRU prozedurname][wiederholung abbruch] Beispiel: BEGIN. PERFORM EINLESEN THRU AUSGEBEN END-PERFORM. EINLESEN. ACCEPT zeile BERECHNEN. * Mach irgendetwas. AUSGEBEN. DISPLAY zeile, STOP RUN. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

17 Zuweisung Beispiel zuweisung ::= MOVE ( literal datenname ) TO datenname zuweisung ::= MOVE CORRESPONDING datensatz-name-1 TO datensatz-name-2 CORRESPONDING: gleichbezeichnete Felder der Sätze Beispiel: WORKING-STORAGE SECTION. 01 englisches-datum. 02 monat PIC FILLER PIC X VALUE ''/''. 02 tag PIC FILLER PIC X VALUE ''/''. 02 jahr PIC deutsches-datum. 02 tag PIC FILLER PIC X VALUE ''.''. 02 monat PIC FILLER PIC X VALUE ''.''. 02 jahr PIC 99. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ PROCEDURE DIVISION. ACCEPT englisches-datum.monat, ACCEPT englisches-datum.tag, ACCEPT englisches-datum.jahr. MOVE CORRESPONDING englisches-datum TO deutsches-datum. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Arithmetische Operationen Addition und Subtraktion compute ::= COMPUTE [ datenname ]* = arithmetischer ausdruck mit Operatoren + - * / ** Aber: Kaufleuten kann man Zuweisungen und Ausdrücke der Form a := a*b+c nicht zumuten (Ansicht von 1960). daher Lösung wie auf den nächsten Seiten addition ::= ADD [literal datenname ] + TO [datenname ] + [ GIVING datenname ]* addition ::= ADD CORRESPONDING datensatz-name-1 TO datensatz-name-2 subtraktion ::= SUBTRACT [literal datenname ] + FROM [datenname ] + [ GIVING datenname ]* subtraktion ::= SUBTRACT CORRESPONDING datensatz-name-1 FROM datensatz-name-2 ADD GIN TO VERMOUTH GIVING MARTINI Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

18 Multiplikation und Division Datei Ausgabe multiplikation ::= MULTIPLY [literal datenname] + BY [datenname ] + [ GIVING datenname ]* multiplikation ::= MULTIPLY CORRESPONDING datensatz-name-1 BY datensatz-name-2 division ::= DIVIDE (literal datenname) (BY INTO) datenname [GIVING datenname]* [ REMAINDER datenname] öffenen ::= OPEN interner dateiname [ rechte ] schließen ::= CLOSE interner dateiname schreiben ::= WRITE datensatzname [ FROM datenname ] [ INVALID KEY anweisungen ] [ NOT INVALID KEY anweisungen ] [ END-WRITE ] überschreiben ::= REWRITE... [ END-REWRITE ] löschen ::= DELETE dateiname RECORD... [ END-DELETE ] Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Datei Eingabe Bedingungen lesen ::= READ dateiname RECORD [ INTO datenname ] [ KEY IS schlüssel ] [ INVALID KEY anweisungen ] [ NOT INVALID KEY anweisungen ] [ AT END anweisungen ] [ NOT AT END anweisungen ] [ END-READ ] positionieren ::= START dateiname RECORD [ KEY IS (EQUAL TO GREATER THAN...) schlüssel... [ END-START ] if ::= IF bedingung THEN anweissungen [ ELSE anweisungen ] [ END-IF ] bedingung ::= ( literal datenname ) vergleichsausdruck ( literal datenname ) bedingung ::= datenname IS klasse bedingung ::= bedingungsname case ::= EVALUATE ausdruck [ ALSO ausdruck ]* [WHEN ausdruck [ALSO ausdruck]* anweisungen]* [WHEN OTHERS anweisungen ] [END-EVALUATE] Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

19 Beispiel Weitere Steuerstrukturen 01 FAMILIENSTAND PIC 9 88 LEDIG VALUE VERHEIRATET VALUE 2... sprung ::= GO TO prozedurname [ [ prozedurname ]* DEPENDING ON datenname ] ende ::= STOP RUN Unterprogramme - IF LEDIG THEN... IF FAMILIENSTAND = 1 THEN... SET LEDIG TO TRUE. nicht im ursprünglichen Standard. Später ohne Parameter. Immer noch ohne Rekursion. Formale Parameter in der LINKAGE-SECTION vereinbart, Kein Speicherplatz vorgesehen. Statische Bindung und Speicherzuteilung Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Unterprogramme Tabellen verarbeiten aufruf ::= CALL (unterprogramm- datenname) [ USING [[übergabe] aktuelle parameter]*] übergabe ::= BY REFERENCE BY CONTENT BY CONTENT LENGTH definition ::= PROCEDURE-DIVISION [ formaler parameter ]* Identification division. program-id. Tabellen-demo. Environment division.... data division. working-storage section. 01 kontakt-tabelle. 02 kontakt occurs 100 ascending key is name vorname indexed by kontakt-idx. 03 name pic X(30). 03 vorname pic X(30). 03 kontakt-art pic interner-kontakt value externer-kontakt value adresse occurs strasse pic X(30). 04 plz pic XXXXX. 04 ort pic X(30). 01 temporaere-felder. 02 such-ende pic suche-lauft value suche-beendet value such-name pic X(30). Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/ Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/

20 Tabellen verarbeiten, Fortsetzung procedure division.... move "Müller" to such-name. perform suche-alle-passenden. perform suche-alle-passenden-schneller.... suche-alle-passenden section. set suche-laeuft to true. set kontakt-idx to 1. perform until suche-beendet. search kontakt. at end set suche-beendet to true. when such-name = name perform gefunden. end search. exit.... suche-alle-passenden-schneller section. set suche-laeuft to true. set kontakt-idx to 1. perform until suche-beendet. search all kontakt. at end set suche-beendet to true. when such-name = name perform gefunden. end search. exit. gefunden section. display "Gefunden: " name "," vorname. exit. Prof. Dr. Gerhard Goos Höhere ProgrammiersprachenWS 2001/