5.9. Rahmen eines Moduls Dokumentation zu Modulen... 84

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1 1. Ziele der Vorlesung Organisation der Vorlesung Teilnahme an den Übungen Tutorien Anmeldetermine Anmeldeverfahren Wahl des Passworts Schlechte Passwörter Gute Passwörter Umgang mit Passwörtern Wahl des Benutzernamens Zugang zu unseren Rechnern Benutzungsrichtlinien Plattenplatz Benutzung unserer Drucker s Exotik unserer Rechner-Infrastruktur Warum so eine Umgebung? Zum Inhalt der Vorlesung Allgemeine Informatik II Sie sind willkommen! Einführung in die UNIX-Umgebung Einfache Abstraktionen Shell Ablauf einer Shell Eingabe unter UNIX Kommandozeile Fehler in der Kommandozeile Manual-Seiten Aufbau einer Manual-Seite Betrachten einer Manual-Seite Der Namensraum unter UNIX Der Namensraum als Baum Das Arbeitsverzeichnis Absolute und relative Pfade ls-kommando Was ist in einer Datei enthalten? Was ist ein Text? Text, der durch Text erklärt wird i

2 2.18. Ein- und Ausgabe-Umlenkung in der Shell Verknüpfung von Kommandos Wichtige Kommandos zur Verwaltung von Dateien Konventionen auf der Kommandozeile Was ist ein Editor? Warum nicht WYSIWYG? Wie sieht es mit Programmtexten aus? Woher kommt der vi? Varianten des vi Erste Schritte mit dem vi Aufbau des Bildschirms beim vi Hilfe, wie komme ich hier wieder raus? Rechenmaschinen Modelle für Rechenmaschinen John-von-Neumann-Maschine Ausführungszyklus Rechner-Architekturen Redcode-Architektur Redcode-Befehle Adressierungs-Modi Core Wars Beispiel in Redcode: Dwarf Repräsentierungen für Programme Programmiersprachen Maschinennahe Sprachen Höhere Programmiersprachen Einfachheit vs Kompliziertheit Vom Programmtext zur Ausführung Oberon Ein erstes Beispiel mit Oberon Übersetzen von Oberon-Programmen Übersetzen mit Hilfe eines Makefile Übersetzen mit dem neuen System Struktur eines Programmtextes Lexikalische Symbole in Oberon Syntaxfehler Lesbarkeit von Programmtexten ii

3 5.9. Rahmen eines Moduls Dokumentation zu Modulen Grammatiken Produktionen Grammatiken Sätze und Sprachen Beispiel: Gleitkommazahlen Beispiel: Einfache Ausdrücke Backus-Naur-Form Erweiterte Backus-Naur-Form Die Grammatik von EBNF Die Grammatik von Oberon Ableitungsbeispiel für Oberon Variablen Beispiel: Summe zweier Zahlen Variablendeklarationen Einlesen von Variablen Zuweisung Kontrollstrukturen Bedingte Verzweigungen WHILE-Schleife Beispiel: Hilo-Spiel Endliche Automaten Beispiel: Gleitkommazahlen Graphische Darstellung endlicher Automaten Automaten in Oberon Datentyp CHAR Die CASE-Anweisung Reguläre Sprachen Beispiel: Gleitkommazahlen Nicht-reguläre Sprachen LOOP-Anweisung Einlese-Schleifen Alternative Einlese-Schleifen Einlesen mit zusätzlichen Tests Erst einlesen, dann testen Endliche Automaten mit Textausgabe iii

4 9.15. Beispiel für eine Moore-Maschine Rahmen für den Tennis-Automaten Konstantendefinitionen Ausgabe des Zustands Einlese-Schleife Übergang zum Folgezustand Formale Logik Grammatik einer Aussagenlogik Substitutionen Modus Ponens Hilbert-Axiome der Aussagenlogik Beispiel für eine Ableitung Semantik Wahrheitstafeln Äquivalenz Binäre Boolean-Operatoren I Binäre Boolean-Operatoren II Regeln zu den Boolean-Operatoren BOOLEAN-Operatoren in Oberon Kurzschlußbewertung Eine kleine Logelei Logelei in Oberon Erzeugung aller Möglichkeiten Erzeugung aller Möglichkeiten in Oberon Iteration bei BOOLEAN Typen in Oberon Numerische Datentypen Gleitkommazahlen nach IEEE Arrays Zufälliges Mischen Datenstrukturen für das Mischen Einlesen der zu mischenden Werte Der Misch-Algorithmus Ausgabe des Arrays Zählen von Buchstaben Typ für kleine Mengen: SET Transitive Hüllen Datenstruktur für die Relation iv

5 Einlesen der Knotenpaare Berechnen der transitiven Hülle Ausgabe der transitiven Hüllen Records Ein kleines Adreßbuch Zeichenketten in Oberon Einlesen von Kommandos Einfügen neuer Einträge Ausgabe aller Einträge Suche nach einem Namen Löschen von Einträgen Prozeduren Prozeduren in Oberon Syntax von Prozeduren Aufruf von Prozeduren Arten formaler Parameter Werte-Parameter Referenz-Parameter Werte-Parameter Referenz-Parameter Welche Parameter für was? Funktions-Prozeduren Lokale Variablen Globale Variablen Einlese-Prozeduren Kombination von Einlese-Prozeduren Übersicht durch kleine Zugriffs-Operationen Ausgabe-Prozeduren Kontroll-Prozedur Ein- und Ausgabe-Verbindungen Einfaches Modell einer Datei Unidirektionaler Kommunikationskanal Bidirektionaler Kommunikationskanal Das Modul Streams Die Pufferung des Moduls Streams Eröffnen einer Datei Zulässige Modi für UnixFiles.Mode Lese- und Schreib-Operationen v

6 13.9. Status einer Ein- und Ausgabe-Verbindung Schließen eines Streams Positionierung in einer Datei Zufällige Auswahl eines Spruches Datenstruktur von FortuneCookie Durchgang durch die Datei Lokale Prozeduren Positionierung in einer Datei Hauptteil der Spruchauswahl Argumente aus der Kommandozeile Aneinanderhängen von Dateien Rahmen des Kopierprogramms Kopierprozedur Abarbeiten der Kommandozeile Fehlerbehandlung Geschwindigkeitsvergleich Schnelleres Kopieren Verarbeiten von Optionen Optionen mit Parametern Einlesen von Feldern Sortierverfahren Verfahrensvarianten Kriterien zur Verfahrensauswahl Sortieren durch Zählen Einfacher Rahmen eines Sortierprogramms Sortierprozedur O-Notation Aufwand des Sortierens durch Zählen Sortieren durch Zählen von Häufigkeiten Aufwand des Sortierens durch Zählen von Häufigkeiten Sortierprozedur Sortieren durch Austauschen Aufwand des Bubble-Sort-Algorithmus Sortierprozedur Abhängigkeiten der Sortierprozedur Prozedurtypen Typunabhängige Sortierprozedur Nachteil von Prozedurtypen Vorteil von Prozedurtypen vi

7 Quicksort Partitionierung Nachsortierung Partitionierungsverfahren Flut von zu sortierenden Partitionen Stapel mit Aufträgen Quick-Sort Sortierprozedur Aufwand des Quicksort-Verfahrens Testen Test-Prinzipien Terminologie Was wird getestet? Test-Strategien Techniken zur Generierung von Testfällen Beispiel: Analyse von Dreiecken Äquivalenz-Klassen Testfälle Ein Test-Kandidat Die Test-Suite Ein Testwerkzeug Ein Testlauf Mangelbehebung Wann werden die Testfälle entwickelt? White-Box-Tests Beispiel für White-Box-Tests White-Box-Testfälle Koroutinen Grund-Operationen für Koroutinen Ein erstes Beispiel mit Koroutinen Vor- und Nachteile soweit Interne Pipelines Einfügen eines Filters Trennung von Filtern und Verarbeitung Kombination von Filtern Mehr Komfort bei interaktiven Programmen Virtuelle Tour mit Historie Datenstruktur für die Historie Filter für die Historie vii

8 Zusammenfassung Koroutinen viii