9. Programmieren

9.3 Programmierumgebungen

Programmierbefehle auf der Ebene der oben beschriebenen Kategorien nennt man auch höhere Programmiersprachen. Sie können von Menschen ziemlich leicht verstanden werden, auch wenn man sich an strikte Regeln halten muss.

Es gibt eine Reihe von Programmen, die eine solche Sprache (es gibt verschiedene davon) für den Computer übersetzen können. In jedem Fall schreibst du dein Programm erst mal in der höheren Programmiersprache als Textdatei. Diesen Text nennt man auch den Quellcode.

Dann gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten:

Entweder wird dieser Quellcode jedes Mal, wenn du das Programm ausführst, in Computerbefehle übersetzt. Dann nennt man das Programm, das das macht, einen Interpreter.

Oder du lässt das Programm einmal in eine ausführbare Datei (Dateiendung .exe) übersetzen, die die Computerbefehle in binärer Form, also als Nullen und Einsen enthält. Zum Ausführen des Programms rufst du dann nur noch diese Datei auf. Ein Programm, das so etwas kann, nennt man einen Compiler (sprich: kompeiler).

Beide Varianten haben Vor- und Nachteile: Programme, die von einem Interpreter übersetzt werden müssen, können nie alleine laufen, brauchen also immer zusätzlich das Interpreterprogramm, was sie zum einen langsamer macht, denn neben den eigentlichen Programmbefehlen muss ja gleichzeitig auch die Übersetzung abgearbeitet werden, und zum anderen umständlich ist, wenn man sie weitergeben will. Andererseits kann man mit einer Interpretersprache das Programm sehr einfach testen, weil man sich um die Übersetzung nicht kümmern muss; die läuft immer automatisch.

Zu einer Programmierumgebung gehört neben dem Interpreter oder Compiler noch ein Editor, also ein Programm, in dem du dein Programm schreiben kannst. Es hilft dir beim Schreiben zum Beispiel dadurch, dass es dir sagt, wenn du dich versehentlich nicht an die Regeln der Programmiersprache hältst, oder dadurch dass es dir Hilfen zu den verschiedenen Programmierbefehlen anzeigt.

Einige Beispiele für Programmiersprachen, die es so gibt, sind: Basic, Pascal, Ada, Cobol, Java, Javascript, C++, Fortran, Algol, ....

Welche man verwendet ist im Wesentlichen eine Frage des Programmzwecks und der persönlichen Vorliebe!

Die Entwicklung der Programmiersprachen und Programmierumgebungen hat noch etwas hervorgebracht, das es dem Programmierer erleichtern soll "sauber" zu programmieren, also Fehler zu vermeiden und den Programmcode leicht nachvollziehbar zu machen: Die Objektorientierte Programmierung! Was ist das nun schon wieder? Ein Objekt ist der vornehme Ausdruck für "Gegenstand" oder "Ding".

Traditionell sind die Dinge, die ein Programm bearbeitet, Variablen. Diese Variablen kann man mit verschiedenen Operatoren, man könnte auch sagen mit verschiedenen Methoden bearbeiten und verändern, und man kann ihren Wert auslesen. Der Wert, den eine Variable gerade hat, ist sozusagen eine Eigenschaft der Variablen; genauso ihr Typ, also ob es sich um Text, ganze Zahlen, Kommazahlen usw. handelt.

Bei der Objektorientierten Programmierung hat der Programmierer die Möglichkeit, außer Variablen noch andere Objekte zu definieren, die er mit Methoden, die er ebenfalls festlegt, bearbeiten kann, oder die ihm in seinem Programm bestimmte Eigenschaften mitteilen können. Solche Objekte können dann auch noch verschachtelt werden - damit es übersichtlich bleibt!

Zum Beispiel könnte ein solches Objekt ein Fenster auf dem Bildschirm sein. Für dieses Fenster wären beispielsweise die Methoden "maximieren", "minimieren", "wiederherstellen" und "schließen" (entsprechend des Schaltflächentrios) sinnvoll. Eigenschaften des Fensters können zum Beispiel Breite, Höhe, Position auf dem Bildschirm oder das Vorhandensein von Rollbalken sein.

Es hat sich in der Objektorientierten Programmierung eingebürgert, Objekte, Unterobjekte und Methoden bzw. Eigenschaften jeweils durch einen Punkt getrennt zu schreiben.

x = programmfenster.breite / 2
programmfenster.maximieren()

sind typische Befehle in einem objektorientiert geschriebenen Programm. Der erste würde zum Beispiel die Eigenschaft der Fensterbreite halbieren und einer Variablen x zuweisen. Der zweite würde die Methode "maximieren" auf das Programmfenster anwenden. Methoden erkennt man immer an dem Klammerpaar am Ende, weil man dazu manchmal Parameter angeben muss, die in diesen Klammern übergeben werden.

Natürlich müssen die Methoden nach wie vor programmiert werden! Der Vorteil ist aber, dass gleichartige Objekte (wie zum Beispiel Fenster) immer den selben Code benutzen.

Solche Objekte wie Fenster, die jedes Programm braucht, sind in der Programmierumgebung in der Regel mit ihren Eigenschaften und Methoden schon festgelegt, so dass man sich um solche Programmteile schon gar nicht mehr kümmern muss.