HYDROINFORMATIK. Integrated development environments IDEs. JProf. Dr. rer. nat. Marc Walther

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1 HYDROINFORMATIK Integrated development environments IDEs JProf. Dr. rer. nat. Marc Walther Dresden, 20. Oktober 2017

2 LETZTES MAL Einführung in Veranstaltung, Organisatorisches Überblick Anwendungen HI Kolditz, Walther - Hydroinformatik 2

3 HEUTE IDEs Definition, Aufgaben, Funktionen Anwendungsübung Kolditz, Walther - Hydroinformatik 3

4 VORBEREITUNG DOWNLOAD & INSTALLATION Geburtstag an geradem Tag: Visual Studio Community (Windows, Mac) Geburtstag an ungeradem Tag: Eclipse IDE for C/C++ Developers (Windows, Mac, Linux) Kolditz, Walther - Hydroinformatik 4

5 Begriffe, Definitionen IDEs Kolditz, Walther - Hydroinformatik 5

6 DEFINITION Eine Integrated Development Environment (IDE) dient unter Bereitstellung verschiedenster Hilfsprogramme zur unterbrechungsfreien Entwicklung von Software. Sammlung von Tools Tools werden in einheitlicher Benutzeroberfläche dargestellt (vereinfachter Zugang, da vergleichbare Bedienung) Unterstützung in Entwicklung Erste IDE Mitte 1970er ( Maestro I ) [commons.wikimedia.org] Kolditz, Walther - Hydroinformatik 6

7 DEFINITION Solution Explorer Mehrere Fenster mit Quelltext Call Hierarchy Liste von Breakpoints Visual Studio Express Kolditz, Walther - Hydroinformatik 7

8 DEFINITION Klassenliste Vererbungsbaum Projektstruktur (Solution Explorer) Terminal Anjuta 2.0 [commons.wikimedia.org] Kolditz, Walther - Hydroinformatik 8

9 DEFINITION Quelltext Emacs [commons.wikimedia.org] Kolditz, Walther - Hydroinformatik 9

10 DEFINITION Anpassung an spezifische Entwicklungsaufgaben Programmiersprache (bzw. Generation der Sprache) Fortschritt in Projektentwicklung Abgestimmter Workflow in Entwicklergruppe Betriebssystem Vorkenntnisse und individuelle Wünsche Erhöht Effizienz bei Erstellung & Weiterentwicklung v.a. größerer Projekte IDE Compiler nicht zwingend notwendig Erlernung der Funktionen/Bedienung der IDE notwendig Open/Closed-source, kostenlose, kommerzielle oder Online-IDEs Kolditz, Walther - Hydroinformatik 10

11 Vorteile der IDE TOOLS & AUFGABEN Kolditz, Walther - Hydroinformatik 11

12 TOOLS UND AUFGABEN SYNTAX HIGHLIGHTING Kolditz, Walther - Hydroinformatik 12

13 TOOLS UND AUFGABEN SYNTAX HIGHLIGHTING Hervorheben des Textes durch Farben & Schrifttypisierung (fett, kursiv, unterstrichen) Erhöhung Erkennbarkeit von gleichen Datentypen, Funktionen, Objekten Rückstellung nur gering bedeutender Informationen (Kommentare) Kolditz, Walther - Hydroinformatik 13

14 TOOLS UND AUFGABEN INTELLIGENT CODE COMPLETION Browser IDE [commons.wikimedia.org] Kolditz, Walther - Hydroinformatik 14

15 TOOLS UND AUFGABEN INTELLIGENT CODE COMPLETION Automatische Vervollständigung von eingegeben Text Auf Basis von Namen von vorhandener Funktionen, Klassen etc. Automatische Vervollständigung ursprünglich zur Erhöhung Schreibgeschwindigkeit behinderter Personen entworfen; Mittlerweile Einzug in viele Systeme: Handy (T9), Smartphone (Textkorrektur & -vorhersage), PC (Snippets, Autofill, Autocorrect ) In IDE: Beschleunigung Entwicklung, da man sich nicht mehr an alle Funktionsnamen u.ä. erinnern muss [ Kolditz, Walther - Hydroinformatik 15

16 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Code-Entwicklung muss strukturiert erfolgen (Übersichtlichkeit) Entwicklung erfolgt zumeist (modular) an mehreren Stellen im Code Möglichkeit schneller Navigation notwendig Spezifische Suche nach Methoden, Funktionen, Klassen, Objekten, Variablen sowie Text Springen von implementiertem Objekt zu Klasse, von aufgerufener Funktion zur Methode Listen von allen Funktionsaufrufen, Stellen der Verwendung von Variablen Suche wird über IDE-interne Datenbank bewerkstelligt, die automatisch von IDE angelegt und mit Codeveränderung aktualisiert wird Kolditz, Walther - Hydroinformatik 16

17 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Kolditz, Walther - Hydroinformatik 17

18 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Kolditz, Walther - Hydroinformatik 18

19 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Kolditz, Walther - Hydroinformatik 19

20 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Kolditz, Walther - Hydroinformatik 20

21 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Kolditz, Walther - Hydroinformatik 21

22 TOOLS UND AUFGABEN SUCH- & SPRUNGFUNKTIONEN Call Hierarchy (Variablen, Funktionen ) Schnelles Öffnen (bekannte Dateien) Kolditz, Walther - Hydroinformatik 22

23 TOOLS UND AUFGABEN COMPILING IDEs bringen Ihre eigenen Compiler mit oder verwenden vom System bereitgestellte Compiler Individuelle Einstellungen zur Verwendung spezifischer Compileroptionen möglich, ggf. auch projektspezifische Einstellungen Kolditz, Walther - Hydroinformatik 23

24 TOOLS UND AUFGABEN DEBUGGING Beim Entwickeln von Programmen passieren Fehler Prinzipiell dient der Prozess des Debugging dazu, Fehler im Code zu identifizieren, zu entfernen und das Programm kompilieren und ausführen zu können [commons.wikimedia.org] Beispielaufgaben: Fehler im Programmablauf finden, Ketten von Funktionsaufrufen nachvollziehen, Variablen während Laufzeit überprüfen Andere Aufgaben: CPU & Memory Monitoring, Profiling, Integrationstests Kolditz, Walther - Hydroinformatik 24

25 TOOLS UND AUFGABEN DEBUGGING Kolditz, Walther - Hydroinformatik 25

26 TOOLS UND AUFGABEN WEITERE FEATURES Quellcodeverwaltung/Versionskontrolle (zb. Git) Tools zur Erstellung einer Graphischen Benutzeroberfläche (GUI) Automatische Formatierungshilfen (zb. IDE intern) Kolditz, Walther - Hydroinformatik 26

27 BEISPIELE MICROSOFT VISUAL STUDIO Kolditz, Walther - Hydroinformatik 27

28 BEISPIELE ECLIPSE IDE FOR C++ DEVELOPERS Kolditz, Walther - Hydroinformatik 28

29 BEISPIELE Qt CREATOR [blog.lugru.com] Kolditz, Walther - Hydroinformatik 29

30 BEISPIELE ANJUTA DEVSTUDIO [ Kolditz, Walther - Hydroinformatik 30

31 BEISPIELE SCRATCH (VISUAL PROGRAMMING) Hello World in Scratch [commons.wikimedia.org] Kolditz, Walther - Hydroinformatik 31

32 BEISPIELE LABVIEW (VISUAL PROGRAMMING) LabView [ Kolditz, Walther - Hydroinformatik 32

33 Beispiel ANWENDUNG Kolditz, Walther - Hydroinformatik 33

34 BEISPIEL ANWENDUNG Ziele Installation einer IDE Starten der IDE und Hello World -Beispiel kompilieren Hello World -Beispiel verändern & debuggen Funktionen einer IDE testen (Suchen, Autovervollständigung ) Kolditz, Walther - Hydroinformatik 34

35 HAUSAUFGABE JUHU! Installieren Sie selbständig eine in der Vorlesung von Ihnen nicht verwendete IDE und überprüfen Sie die Funktionalität (Syntax Highlighting, Code Completion, Such- & Sprungfunktionen, Compiling, Debugging, Extras) im Vergleich zu der Ihnen bekannten IDE! Kolditz, Walther - Hydroinformatik 35

36 TAKE HOME MESSAGES IDEs helfen beim Programmieren, sind aber nicht zwingend notwendig IDEs bieten eine Sammlung an Tools, die individuell einstellbar & erweiterbar sind Es gibt Sprachen-spezifische oder vielsprachige IDEs für verschiedene Plattformen und Aufgaben (Man sollte sich mit einer IDE ein wenig auskennen) Kolditz, Walther - Hydroinformatik 36