Grundlagen der Programmierung UE

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1 Grundlagen der Programmierung UE Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 1

2 Vortragende Dipl.-Ing. Markus Löberbauer (G1) Dr. Herbert Praehofer (G2 u. G3) Institute for System Software Johannes Kepler University Altenbergerstrasse 69 A-4040 Linz / Austria Tel.: ++43 (732) [email protected] http: Raum: HF 306 (Hochschulfondgebäude 3. Stock) Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 2

3 Webpage der LVA Alle wichtigen Infos wie Termine Angaben Unterlagen Informationen findet man auf dieser Seite Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 3

4 Höhere Programmiersprachen Höhere Programmiersprachen dienen der Formulierung von Programmen Sind für den Computer lesbar und verarbeitbar können vom Computer gelesen werden können vom Computer in ein ausführbares Programm übersetzt werden (Compiler) Sind aber auch für den Menschen wesentlich einfacher lesbar und schreibbar als Maschinensprache Programmieren wird wesentlich erleichtert Programme können vom Experten gelesen und verstanden werden Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 4

5 Geschichte der Programmiersprachen Jahr Sprache Fortran Algol-60 Cobol Basic APL Lisp PL/I Algol-68 Pascal Prolog C Modula-2 Ada Smalltalk C++ Oberon Java C# Bemerkung technische Anwendungen Algol-Familie kaufmännische Anwendungen Anfänger-Sprache Vektoren und Matrizen funktionale Sprache Allzwecksprache Nachfolger von Algol-60 Einfluß auf spätere Sprachen Wissen und Schlußregeln Unix-Sprache Nachfolger von Pascal Allzwecksprache; DoD objektorientierte Sprache objektorientierte Erweiterung von C Weiterentwicklung von Modula-2 Weiterentwicklung von C++; WWW Weiterentwicklung von Java durch Microsoft Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 5

6 Programmiersprache Java Java ist eine höhere, problemorientierte Programmiersprache, die laut Sun durch folgende Eigenschaften charakterisiert ist: Simple: einfacher als C++ Architecture-neutral: läuft auf Windows-Rechner als auch auf Unix/Linux, Mac Object-oriented Portable Distributed High-performance Interpreted Multithreaded Robust Secure Dynamic Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 6

7 Java Virtual Machine Java-Programme werden nicht direkt auf dem Computer ausgeführt sondern von einen speziellen Programm, nämlich der Java Virtual Machine (JVM) Vorteile: Java-Programme laufen kontrolliert in der JVM ab Erhöhte Sicherheit und Zuverlässigkeit Kann auf jede Plattformen portiert werden. Vom Super Computer bis zu Handys Von Unix bis Windows-CE Selbes Programm läuft (mit Einschränkungen) auf alle diesen Plattformen ohne nochmals übersetzt oder portiert zu werden, da sich die VM auf jeder Plattform gleich verhält Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 7

8 Unterschied normale Programmausführung Virtuelle Machine (VM) normale Prgrammausführung Virtuelle Machine Application Application Systemlibraries Operating-System Hardware JNI-Bereich Systemlibraries Operating-System Hardware Virtual Machine Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 8

9 Java Runtime Environment (JRE) Eine Plattform ist die Hard- und Softwareumgebung auf der ein Programm läuft. Die meisten Plattformen bestehen aus Hardware und Betriebssystem. Die Java-Plattform unterscheidet sich von den meisten anderen Plattformen dadurch, das sie eine reine Software-Plattform ist, die für verschiedenste Hardware und Betreibssysteme verfügbar ist. Die Java Runtime Environment besteht aus zwei Teilen: Die Java Virtual Machine (Java VM) Das Java Application Programming Interface (Java API) Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 9

10 Java Development Tookit (JDK) == Programmwerkzeuge zum Erstellen, Übersetzen und Testen von Java-Programmen Java Compiler javac übersetzt den Quellcode in Java Byte-Code Java Debugger jdb Tool zur Fehlersuche Java Disassembler javap erzeugt aus Byte-Code lesbaren Quellcode Weitere Tools jar, javah, javadoc, javakey, serialver,... Java Dokumentation (separates Download) Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 10

11 Erstellen und Ausführen von Java-Programmen Beispielprogramm HelloWorld Erstellen von Java-Programm mit Editor Quellcode (Sourcecode) in Java Java Compiler (javac) Java Zwischencode (Byte Code) Java Runtime (java) Programmausführung Erstellen von Programm HelloWorld mit Editor Datei HelloWorld.java mit Java-Source javac HelloWorld.java Datei HelloWorld.class mit Byte-Code java HelloWorld Ausführung von Programm HelloWorld Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 11

12 Programm schreiben (Wordpad) Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 12

13 Programm kompilieren (javac) Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 13

14 Programm starten (java) Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 14

15 In und Out Die Programme In und Out unterstützen eine einfache Ein- und Ausgabe Dateien (verfügbar von der Homepage der LVA) In.java Out.java ins gleich Verzeichnis wie Programmdatei Mit Methoden wie In.read() In.readInt() In.readWord() können Werte eingelesen haben Mit Methoden wie Out.print() Out.println() können Werte ausgegeben haben Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 15

16 Java-Programm "Sum" (Sum.java) public class Sum { } public static void main(string[] args) { int sum = 0; int number; Out.print("Bitte Zahlen eingeben: "); number = In.readInt(); while (number > 0) { sum = sum + number; number = In.readInt(); } Out.print("Die Summe ist:"); Out.printLn(sum); } Research and teaching network GdP UE H. Prähofer, M Löberbauer 16