Erste Grundbegriffe der Programmierung

Motivation Einige Begriffe werden bei der Beschäftigung mit einer Programmiersprache immer wieder verwendet. Diese Begriffe werden hier erläutert.

Ausblick Diese Lektion erklärt die folgenden wichtigen Grundbegriffe und ihr begriffliches Umfeld:

o Programm
o Programmiersprache
o Interpretierer und Übersetzer
o Unterprogramm und
o Entwicklungssystem.

Programme

Einige Maschinen können durch Aufzeichnungen, die „Programm“ genannt werden, gesteuert werden. Dabei kann das Programm, welches eine Maschine steuert, bei Bedarf auch durch ein anderes ersetzt werden. So kann ein und dieselbe Maschine flexibel an den Bedarf angepaßt werden, ohne daß eine neue Maschine aufgebaut werden muß.

Man sagt auch, daß die Maschine ein Programm „ausführe“, wenn sie gerade von einem Programm gesteuert wird.

Eine Maschine, die ein Programm ausführt, wird auch als „Ausführer“ dieses Programms angesehen. Die „Ausführung eines Programms durch eine Maschine“ ist also das, was die Maschine macht, nachdem sie mit dem Programm versehen und gestartet wurde.

Man sagt auch, daß das Programm „laufe“, wenn es ausgeführt wird. Man sagt auch, daß ein Programm die „Kontrolle“ habe (gemeint ist die Kontrolle über die Maschine), wenn es gerade läuft.

Eine programmgesteuerte Maschine wird auch manchmal „Prozessor“ , „Rechner“ oder „Computer“ genannt wird, insbesondere wenn man damit rechnen oder Informationen verarbeiten kann.

Ein von einem Menschen verfaßtes Programm liegt meist als Text vor. Es kann als Quelle für weitere Verarbeitungsschritte verstanden werden und wird daher auch als „Quellcode“ oder „Quelltext“ bezeichnet.

Das Verfassen eines Programms wird „programmieren“ genannt. Der Autor eines Programms wird „Programmierer“ genannt.

Sprachregelung

Es vereinfacht manchmal die Formulierungen, die Eigenschaften der Kombination aus einem Programm und einer Maschine auf das Programm alleine zu übertragen. So sagt man beispielsweise, daß ein Programm „gestartet“ werde, wenn es eigentlich die Kombination aus dem Programm und seiner Maschine ist, die mit der Ausführung eines Programms beginnt.

Wenn eine Maschine unter der Steuerung eines Programms etwas macht, dann sagt man dementsprechend, daß jenes Programm dies „mache“. Zeichnet eine Maschine unter der Steuerung eines Programms beispielsweise einen Kreis, dann sagt man auch „Dieses Programm zeichnet einen Kreis.“ (obwohl es eigentlich die Kombination aus dem Programm und seiner Maschine ist, welche dies – gesteuert von dem Programm – tut.)

Das, was die Maschine tut, wenn sie von einem Programm gesteuert wird (insbesondere das, was man davon von außen beobachten kann), wird als das „Verhalten der Maschine“, und dann (im übertragenen Sinne), auch als das „Verhalten des Programms“ bezeichnet.

Programmiersprachen

Eine „Semantik“ oder „Programmiersprache“ oder „Sprache“ einer programmgesteuerten Maschine legt die Bedeutung der für diese Maschine geeigneten Programme fest. (Die Bedeutung wird eigentlich schon durch die Maschine festgelegt, aber die Maschine enthält daneben noch andere Bestandteile, welche für die Bedeutung von Programmen keine Relevanz haben. Betrachtet man nur die Programmiersprache einer Maschine sieht man von diesen für die Programmierung nicht relevanten Dinge ab.)

Eine Maschine nennt man umgekehrt auch eine „Implementation“ (d.h. „Verwirklichung“, „Realisierung“, „Umsetzung“) ihrer Programmiersprache.

Die schriftliche Festlegung (maßgebliche Beschreibung) einer Programmiersprache nennt man auch die „Spezifikation“ dieser Programmiersprache.

Die „Syntax“ einer Programmiersprache ist derjenige Teil der Programmiersprache, welcher festlegt, was überhaupt als Programm zulässig ist. Eine Beschreibung einer Syntax (oder wenigstens eines Teils der Syntax) wird auch „Grammatik“ genannt.

In Abgrenzung zur Syntax nennt man dann die Semantik der Programmiersprache auch jenen Teil der Programmiersprache, der die Bedeutung eines Programms festlegt.

Eine Programmiersprache hat normalerweise einen Namen. Falls eine Programmiersprache P heißt, so meint man mit einer P -Maschine oder P -Implementation, eine Implementation dieser Programmiersprache P, und ein P -Programm ist ein Programm für eine P -Maschine. Man sagt auch, ein P -Programm sei „in der Sprache“ P geschrieben.

Interpretierer und Übersetzer

Bei einer gegebenen Programmiersprache P (die wir in diesem Zusammenhang auch „Quellsprache“ nennen) nennt man:

einen „P-Interpretierer“ (oder „Interpretierer“ ) ein Programm, das P -Programme ausführt.
einen „P-Übersetzer“ (oder „Übersetzer“ ) ein Programm, das P -Programme in eine andere Programmiersprache, die „Zielsprache“, übersetzt.

Ein Interpretierer ist auch eine Implementation seiner Quellsprache. Interpretierer ist nur eine spezielle Bezeichnung für eine Implementation, die selber ein Programm ist (im Sinne der oben eingeführten Sprachregelung und im Gegensatz zu einer fest als Gerät aufgebauten Implementation).

Ein Übersetzer ist alleine hingegen noch keine Implementation seiner Quellsprache, kann dies aber zusammen mit einer Implementation seiner Zielsprache werden. (Das heißt: Ein Übersetzer kann ein Programm nicht ausführen, er bereitet es nur auf die Ausführung vor.)

Unterprogramme

Ein Teil eines Programms, der selber ein Programm ist, und in verschiedenen anderen Programmen vorkommen könnte, wird in bestimmten Fällen auch „Unterprogramm“ oder in anderen Fällen auch „Anweisung“ genannt.

Eine Sammlung nützlicher Programme oder Unterprogramme wird auch „Programmbibliothek“, „Unterprogrammbibliothek“ oder „Bibliothek“ (engl. “library ”) genannt.

Die Beschreibung (Erklärung) eines Programms oder einer Bibliothek für Programmierer wird „Dokumentation“ genannt.

Eine Bibliothek oder ihre Dokumentation wird manchmal auch (nicht ganz korrekt) „API“ genannt.

Eine bestimmte Bibliothek nützlicher Unterprogramme, die normalerweise bei Verwendung einer bestimmten Programmiersprache immer verfügbar ist, wird die „Standardbibliothek“ dieser Programmiersprache genannt.

Entwicklungssysteme

„Entwickeln“ ist das Gestalten (Entwerfen) und erstmalige Herstellen eines neuen Produkts.

Die „Entwicklung eines Programms“ umfaßt also die Programmierung eines neuen Programms.

Ein „Programmentwickler“ ist jemand, der Programme entwickelt.

Eine Einrichtung, die es erlaubt, etwas zu entwickeln, wird auch „Entwicklungssystem“ genannt. Einzelne zur Entwicklung hilfreiche Programme werden auch „Entwicklungswerkzeuge“ genannt.

Eine in einem Computer unter einem bestimmten Namen abgelegte Aufzeichnung wird „Datei“ genannt.

Eine Datei mit einem Text wird „Textdatei“ genannt.

Ein „Texteditor“ ist ein System, das es ermöglicht, Textdateien anzulegen und zu bearbeiten.

Ein Entwicklungssystem für Programme einer Programmiersprache muß also mindestens einen Editor zum Anlegen der Quelldateien und eine Implementation dieser Programmiersprache zum Ausführen der Quelldateien enthalten.

Bei einer „integrierten Entwicklungsumgebung“ („IDE“ ) enthält der Editor die Möglichkeit zum Start der Ausführung des gerade bearbeiteten Quelltextes.

Zusammenfassung

In einer Programmiersprache geschriebene Programme können unter Verwendung des Editors einer Entwicklungsumgebung eingegeben und dann von einer Implementation dieser Programmiersprache ausgeführt werden. Die verwendete Programmiersprache legt dabei die Bedeutung dieser Programme fest. Eine Implementation einer Programmiersprache kann mit Hilfe eines Interpretierers oder einer Kombination aus einem Übersetzer und einer Implementation seiner Zielsprache realisiert werden. Die Standardbibliothek einer Programmiersprache unterstützt die Programmierung durch vordefinierte Unterprogramme.