Objektorientierte Programmierung - Was ist Programmieren?

Transkript

1 Objektorientierte Programmierung - Was ist Programmieren?

2 Programmieren ist ein logischer, sequentieller Vorgang Programmieren Beim Programmieren nutzt man eine Sprache Diese Sprache ist ein Hilfsmittel für den Programmierer Der Compiler kennt die Sprache und übersetzt sie für den Computer Der Compiler ist ein Dolmetscher und Lektor in einem

3 Wir lernen Schwedisch

4 Sprachen Was ist eine Programmiersprache wie C? Eine Programmiersprache ist eine formale Sprache Das bedeutet, kurz gesagt, das eine Programmiersprache aus Wörtern besteht, die wiederum aus einem Alphabet gebildet werden Dies ist ähnlich zu einer natürlichen Sprache, ist aber wesentlich strenger in der Form

5 Sprachen C hat also einen Satz von Vokabeln und Regeln, wie die Vokabeln verbunden werden Beispiele für Vokabeln: int, main, (, ), {, }, return, bool, ;,... Beispiel für eine Regel: int x = 1; (korrekt im Sinne der Sprache) int x (falsch, da das abschließende Semikolon fehlt)

6 Das vorige Beispiel ist in etwa mit folgendem zu vergleichen Sprachen Wie geht s dir? (korrekter deutscher Satz) Wie geht s? (ebenfalls noch korrekt) Wie? (im Kontext zu vorher falsch, da die elementaren Teile der Grammatik fehlen) Der Vergleich mit einer nat. Sprache hinkt da etwas, da der Mensch kontextabhängig auch extreme Verkürzungen oder Umdeutungen der Vokabeln verstehen kann (Gude, Häh, Was geht?, Du Opfer)

7 Compiler Ein Compiler ist nun ein Programm, dass eine bestimmte Programmiersprache versteht, z.b. C Das bedeutet, dass er alle Vokabeln und Regeln der Zusammensetzung kennt So kann er ein Programm in der Sprache erkennen und in Maschinensprache übersetzen Weiter kann er syntaktische Fehler im Programm sofort erkennen und angeben

8 C gehört wie die meisten Programmiersprachen zu den klammernden Sprachen C (und ähnliche) Das bedeutet, dass (fast) alles in C einen Anfang und ein zugehöriges Ende hat Weiter können so geklammerte Programmteile auch ineinander verschachtelt sein Durch die Klammern kann der Compiler die Kontexte auflösen

9 C (und ähnliche) Dabei ist es dem Compiler egal, wie menschenleserlich das Programm ist Int main(){for(int x=1;x<10;x++){int y=x;if (y<5){cout<< Kleiner 5 }else{cout<< Grösser 5 }}return 0;} Das dies maximal schlecht für Menschen lesbar sein kann, zeigt das folgende Beispiel (Teilnahme am C Obfuscating Contest 2004):

10 C (und ähnliche) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define _ ;double #define void x,x #define case(break,default) break[o]:default[o]: #define switch(bool) ;for(;x<bool; #define do(if,else) iniine(else)>int##if? #define true (--void++) #define false (++void--) char*o=" <60>!?\\\n"_ doubie[010]_ int0,int1 _ Iong=0 _ iniine(int eise){int O1O=!O _ l=!o;for(;o1o<010;+ +O1O)l+=(O1O[doubIe]*pow(eIse,O1O));return l;}int main(int booi,char*eise[]){int I=1,x=-*O;if(eIse){for(;I<010+1;I+ +)I[doubIe-1] =booi>i?atof(i[eise]):!o switch(*o)x+ +)abs(iniine(x))>iong&&(iong=abs(iniine(x )));int1=iong;main(-*o>>1,0);}else{if(booi<*o>>1) {int0=int1;int1=int0-2*iong/0 [O]switch(5[O]))putchar(x-*O? (int0>=iniine(x)&&do(1,x)do(0,true)do(0,false) case(2,1)do(1,true)do(0,false)6[o]case(-3,6)do(0,false)6[o]- 3[O]:do(1,false) case(5,4)x?booi?0:6[o]:7[o])+*o:8[o]),x++;main(++booi,0);}}}

11 Schöner Stil Um gut zu programmieren, muß neben den richtigen Vokabeln und der richtigen Grammatik also auch eine schöne Schrift her Hierbei gibt es verschiedene Standards, die schönen Code beschreiben Allen gemein ist aber eine klare strukturierte Einordnung der jeweiligen Programmteile innerhalb des gesamten Programmtextes

12 int main(){ for(int x=1;x<10;x++) { int y=x; if (y<5) { cout<< Kleiner 5 } else { cout<< Grösser 5 } } return 0; } Schöner Stil - Einrückung

13 int main(){ for(int x=1;x<10;x++){ int y=x; if (y<5){ cout<< Kleiner 5 } else { cout<< Grösser 5 } } return 0; } Schöner Stil Einrücken Variante der Klammern

14 Schöner Stil Weiter gehört zu den Standards auch, dass man sprechende Variablen- und Funktionsnamen benutzt Dabei unterscheidet man die beiden Schreibweisen: Underscored: ergebnis_integer Camel cased: ergebnisinteger Wichtig ist dabei, das sowohl Einrückungs-, Klammer und Bennungsstil in einem Projekt von Beginn an definiert und eingehalten werden

15 Schöner Stil Zuletzt gehört zu guter Programmierung eine angemessene In-Code- Dokumentation Alle Programmiersprachen lassen Kommentare durch spezielle Zeichen zu, z.b. in C-artige Sprachen durch // und /* */ Meist wird ein ganzer Block kommentiert, nur in Ausnahmefällen auch einzelne Zeilen

16 Wir erklären in Schwedisch

17 Implementierung Um ein gegebenes Problem in Software zu lösen, müssen folgende Schritte unternommen werden Analyse des Problems Unterteilung des Problems in kleinere Teilprobleme Analyse der Teilprobleme Umsetzung der Teilprobleme in Teillösungen Zusammensetzung der Teillösungen zur Gesamtlösung

18 Implementierung Zur Analyse gehört als wichtigstes, dass Problem auch zu verstehen! Dies ist der elementare Schritt VOR der Programmierung Danach folgt erst die Einteilung, was zur Lösung des Problems nötig ist Hierbei gilt: Es gibt so gut wie immer mehr als eine Lösung! Aber meistens gibt es eine beste Lösung (hinsichtlich Geschwindigkeit, Speicherplatz, Lesbarkeit, Wiederverwendung...)

19 Implementierung An dieser Stelle ist Programmieren tatsächlich ein kreativer Prozess Es gibt ein Problem, und Sie erschaffen dazu ein Programm, das es löst Für viele Standard -Probleme existieren Standardlösungen Aber auch diese müssen meist kreativ zur Lösung eines speziellen Problems kombiniert werden

20 Implementierung Dabei hilft es sich klar zu machen, dass der Computer strunzdumm ist! Er macht nichts, nicht das kleinste bißchen, ohne Anweisung! Und er muss alles ganz, ganz genau wissen! Und das Ganze auch noch in einer Sprache, die er versteht (bzw. für die er einen Übersetzer Compiler hat)

21 Implementierung Deshalb muss Ihnen klar sein, Sie lernen NIE eine Programmiersprache, sondern Programmieren an sich Wenn man die Grundprinzipien kennt, ist die Sprache eigentlich egal Dann wird die Sprache je nach Problemumgebung ausgewählt z.b. C für Treiber, PHP für Webseiten, Java für intersystemare Lösungen etc.

22 Implementierung Ein Problem bzw. die Lösung wird im Prinzip immer auf zwei Funktionen des Computers heruntergebrochen: Zählen Entscheiden Mehr kann der Computer eigentlich nicht Ihre Aufgabe ist es, beim Programmieren das Problem mit diesen beiden Fähigkeiten des Computers zu lösen