Gedächtnis. Während der Abarbeitung eines Algorithmus müssen sich Dinge gemerkt werden bzw. auf Dingen wird gerechnet. Zugriff.

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1 Gedächtnis Während der Abarbeitung eines Algorithmus müssen sich Dinge gemerkt werden bzw. auf Dingen wird gerechnet Hauptspeicher Telefon CPU Gedächtnis Vorlesender Zugriff Verarbeitungseinheit Dirk Habich 1

2 Gedächtnis Während der Abarbeitung eines Algorithmus müssen sich Dinge gemerkt werden bzw. auf Dingen wird gerechnet Hauptspeicher Telefon Andere Schreibweise Telefon = Vorlesender = Dirk Habich Gedächtnis Vorlesender Dirk Habich Telefon und Vorlesender werden auch als Variablen bezeichnet 2

3 Variablen Variable dient zur Ablage von Daten typisch für imperative Programmiersprachen reservierter Speicherplatz belegt abhängig vom Typ eine feste Anzahl von Bytes Variable hat einen Inhalt Datenwert der Variable auch Datum genannt Kann sich während der Programmausführung ändern (dynamisch) Variable hat einen Namen (Bezeichner) Eindeutig ändert sich während der Programmausführung nicht (statisch) Variable hat einen Typ Ändert sich während der Programmausführung nicht (statisch) auch bezeichnet als Datentyp 3

4 Datentypen Zwei Kategorien in Java Primitive Datentypen: sind die eingebauten Datentypen für Zahlen, Unicode-Zeichen und Wahrheitswerte Referenzdatentypen: damit lassen sich Objektverweise etwa auf Zeichenketten, Dialoge oder Datenstrukturen verwalten Primitive Datentypen Arithmetische Typen & Wahrheitswerte Typ Belegung (Wertebereich) boolean char true oder false 16-Bit-Unicode byte -2^7 bis 2^7-1 ( ) short -2^15 bis 2^15-1 ( ) int -2^31 bis 2^31^-1 ( ) long -2^63 bis 2^63-1 float double 1, E-45f... 3, E+38f 4, E , E+308 4

5 Variablendeklaration Variablen Mit Variablen lassen sich Daten speichern, die vom Programm gelesen und geschrieben werden können Um Variablen zu nutzen, müssen sie deklariert werden Deklaration Immer die gleiche Form: [Modifikatoren] Typname Variablenname; Modifikatoren lernen wir später Beispiel public class Variablendeklaration { public static void main() { String vorlesender; int telefon; } } // Name des Vorlesenden // Telefonnummer 5

6 Variablendeklaration mit Initialisierung Deklaration mit Initialisierung Variable mit initialem Anfangswert belegen Form: [Modifikatoren] Typname Variablenname = Anfangswert; Beispiel public class Variablendeklaration2 { public static void main() { String vorlesender = Dirk Habich ; // Vorlesender int telefon = 38265; // Telefon } } 6

7 Anweisungen in Java Eine Anweisung (statement) weist den Computer an eine Berechnung vorzunehmen (expression statement) eine Variable einzurichten und zu initialisieren (declaration statement) einen Schritt im Programmfluss vorzunehmen (control flow statement) Eine Anweisung wird durch ein Semikolon in Java abgeschlossen Ein leere Anweisung besteht aus dem abschließenden Semikolon oder aus einem Paar geschweifter Klammern 7

8 Ausdrucks-Anweisungen (Expressions) Eine Ausdrucks-Anweisung nimmt eine Berechnung vor besteht aus einem Ausdruck, der durch ein Semikolon abgeschlossen ist Es sind aber nur bestimmte Ausdrücke zugelassen Zuweisungsausdrücke (mit =, += etc.) - Beispiele int i=5; x+=1; Präfix- oder Postfixformen von ++ oder -- - Beispiel i++; Methodenaufrufe - Beispiel System.out.println( hello ); Math.sin(Math.PI); 8

9 Kontrollfluss-Anweisungen (control flow) Blöcke (blocks) Blöcke fassen durch Klammerung {} Anweisungssequenzen zu einer einzigen Anweisung zusammen Verzweigungen (branches) Verzweigungen veranlassen Übergänge zu anderen Anweisungen im Kontrollfluss bedingte Übergänge: if, switch unbedingte Übergänge: break, continue Iterationen, Schleifen (loops) Iterationen organisieren strukturierte Wiederholungen im Kontrollfluss: while, do while, for 9

10 Bedingte Anweisungen: if - else Die einfache if-anweisung hat die Form if (condition) statement1 Die allgemeine if-else-anweisung hat die Form if (condition) statement1 else statement2 Dabei ist condition ein Boolescher Ausdruck Falls condition zu true evaluiert wird statement1 ausgeführt Im Fall der if-else Anweisung wird sonst statment2 ausgeführt Jedes Statement ist eine Anweisungen Also evtl. ein Block oder wieder eine if-anweisung, oder die leere Anweisung, etc. 10

11 Bedingte Anweisungen - switch Eine weitere Möglichkeit einer bedingten Anweisung ist die Fallunterscheidung (switch case default) switch(c) { case konst_1: {statement_1; break;} case konst_2: {statement_2; break;}... case konst_n: {statement_n; break;} default: {statement_d;} } statement_i wird ausgeführt, falls c == konst_i gilt konst_i müssen Konstanten sein Die break-anweisung am Ende jeder case-zeile bewirkt das sofortige Verlassen der switch-anweisung Falls das break fehlt, wird der nachfolgende case-fall mit ausgeführt, ohne Test ob seine Bedingung zutrifft!!! 11

12 Schleifen-Anweisungen Das Konstrukt while (condition) statement; Die Anweisung do statement while (condition); führt statement aus, solange der Ausdruck in condition zu true evaluiert Oftmals wird es sich bei statment um einen Block handeln. führt statement aus und prüft danach anhand von condition, ob der Schleifendurchgang wiederholt werden soll. Bei do-anweisungen ist statement fast immer ein Block 12

13 Beispiel Zahlen bis 9 ausgeben While-Schleife Do-Schleife 13

14 Unterschied while-schleife (kopfgesteuerte Zeile) vor der Ausführung des Anweisungsblocks wird die Bedingung (condition) gerüft, ob der Anweisungsblock überhaupt ausgeführt werden soll Anweisungsblock muss daher nicht unbedingt ausgeführt werden Do-while-Schleife (fußgesteuerte Schleife) nach der Ausführung des Anweisungsblocks wird die Bedingung (condition) geprüft, ob der Anweisungsblock nochmals ausgeführt werden soll Anweisungsblock wird mindestens einmal ausgeführt, selbst wenn die Bedingung falsch ist 14

15 Take-Home-Message Drei Schritte Problemstellung Algorithmus Umsetzung Umsetzung in Java sehr junge Hochsprache Klassenbasierter Ansatz (alles ist eine Klasse warum und weshalb machen wir später) Gedächtnis wird über Variablen realisiert Kleine Menge von Kontrollflussanweisungen 15