Kombinieren und Einschalten in C 

Maschinen

Maschinen  sind Geräte, die mit ihrer Umwelt in eine Interaktion treten können (offene physikalische Systeme). Man denke etwa an einen Plattenspieler, der gerade eine Schallplatte abspielt und dadurch die Luft in seiner Umgebung in Schwingungen versetzt.

Oft ist es nützlich, eine komplexe Maschinen zur besseren Wiederverwendbarkeit in zwei Teile zu zerlegen, wie beispielsweise den Schallplattenspieler und die Schallplatte. Durch Austauschen der Schallplatte kann man dann den Plattenspieler wiederverwenden. (Ähnlich: Bohrmaschine - Bohrfutter, Lampe - Glühbirne, Telefon - SIM-Karte, Spieluhr - Walze, Kamera - Film, Kassettenrekorder - Kassette u.s.w.).

Die Zerlegung erfolgt meist in einen komplexen Teil (den Schallplattenspieler) und einen austauschbaren einfachen Teil (die Schallplatte).

Das Abspielen einer Schallplatte durch einen Plattenspieler

.----------------------------------------.
| .----------------.     .------------.  | Maschine aus Plattenspieler und Schallplatte
| | Plattenspieler |<---( Schallplatte ) |
| '----------------'     '------------'  |
'----------------------------------------'
                  |
                  V
           \              /
          - Abspielvorgang -
           /              \
                  |
                  V
                Musik

Wir nennen den komplexen Teil solch einer Zerlegung auch eine Operation  und den austauschbaren Teil Komplement.

Eine solche Maschine, die aus einer Operation und einem Komplement zusammengesetzt wurde, wird auch als eine Inkarnation  bezeichet. Man nennt sie auch „eine Inkarnation der Operation“ – Man denke hierbei an einen mit einer bestimmten Schallplatte bestückten Plattenspieler.

Eine Maschine kann ruhen oder laufen. – Man denke an einen Plattenspieler, der zwar schon mit einer Schallplatte bestückt ist, sie aber noch nicht abspielt sowie einen Plattenspieler, der mit einer Schallplatte bestückt ist und sie auch gerade abspielt.

Das Geschehen beim Lauf der Maschine (Laufzeitgeschehen ) nennen wir auch eine Interaktion  (eine Wechselwirkung zwischen Maschine und ihrer Umgebung).

Ein laufende Maschine bestehend aus Operation und Komplement

.---------------------------------.
| .-----------.     .----------.  | Maschine aus Operation und Komplement,
| | Operation |<---( Komplement ) | eine Inkarnation der Operation
| '-----------'     '----------'  |
'---------------------------------'
                |
                V
           \          /
          - Interaktion -
           /          \
                |
                V
             Ausgabe

In diesem Kurs verstehen wir unter einer Maschine  ein Gerät, das startfertig ist und nur noch eingeschaltet werden muß.

In der Regel wird solch eine Maschine aus einer Operation  und einem Komplement  kombiniert.

Ein Operation kann noch recht allgemein sein, sie wird dann durch das Komplement spezialisiert.

Implementationen

Ein Programm auszuführen, bedeutet, das zu tun, was das Programm gemäß der Semantik seiner Programmiersprache verlangt.

Eine C-Implementation  (ein C-Ausführer ) kann C -Programme ausführen.

Eine C -Implementation ist eine Operation, die ein C -Programm als Komplement akzeptiert. Die Kombination aus einer C -Implementation und einem C -Programm bildet eine lauffähige Maschine. Eine C-Implementation ist sozusagen der „Plattenspieler“ für eine aus dem C -Programm bestehende Schallplatte.

Eine Implementation, die gerade ein Programm ausführt

.------------------------------------.
| .----------------.     .--------.  | Maschine aus Implementation und Programm
| | Implementation |<---( Programm ) |
| '----------------'     '--------'  |
'------------------------------------'
                 |
                 V
            \          /
           - Interaktion -
            /          \
                 |
                 V
              Wirkung

¤ Die Ausführung  eines Programms besteht aus dem Laden  und dem Starten  des Programms. Beim Laden  wird das Programm mit der Implementation verbunden. Danach wird das Programm gestartet, indem die erzeugte Verbindung aus Implementation und Programm gestartet wird.

Man kann eine Implementation auch mit einem Koch  vergleichen, der etwas nach einem Kochrezept (Programm) kocht.

Das Kochen eines Gerichtes durch einen Koch

.----------------------------.
| .------.     .----------.  | Eine laufende Inkarnation eines Kochs
| | Koch |<---( Kochrezept ) |
| '------'     '----------'  |
'----------------------------'
             |
             V
       \           /
      - Kochvorgang -
       /           \
             |
             V
         Gericht

Wenn eine C -Implementation das tut, was ein Programm von ihr verlangt, also das Programm ausführt, sagt man auch, daß das Programm laufe  oder ablaufe. Die Veranlassung des Ablaufs eines Programms wird Starten  des Programms genannt.

Die Zeit, zu der ein Programm ausgeführt wird, nennt man auch die Laufzeit  des Programms. Wenn man sagt, daß etwas zur Laufzeit  passiert, so meint man damit, daß es bei der Ausführung des Programms passiert.

Programmieren  ist das Schreiben von Programmen, also die Steuerung einer Implementation durch zuvor geschriebene Textdateien.

Ein Text, der als C -Programm ausgeführt werden soll, wird von einer C -Implementation vor der Ausführung auf Fehler geprüft, dafür zuständig ist ein Programm, welches Compiler  oder Übersetzer  genannt wird. Man sagt auch daß ein Programm kompiliert  werde, wenn es vom Compiler geprüft wird.

Ein Compiler  ist aber keine Implementation, da er ein Programm nur prüft, aber nicht ausführt.

Oft wird ein C -Programm von einem Compiler  auch in eine andere Programmiersprache, den sogenannten Bytecode, übersetzt. Dann bildet der Compiler zusammenen mit einer ByteCode-Implementation eine C -Implementation. Ein C-Programm wird dabei dann ausgeführt, indem es zuerst übersetzt und dann die Übersetzung ausgeführt wird.

Entwicklungssysteme

Das Schreiben eines Programms wird auch als Entwicklung  des Programms bezeichnet.

Ein C -Entwicklungssystem (auch C -Entwicklungsumgebung  genannt) ist ein System, das zum Entwickeln von C -Programmen dient, es enthält in der Regel einen Texteditor, um Programme eingeben und abspeichern  zu können, und eine C -Implementation, um die Programme starten  zu können.

Entwicklungssystem = Editor + Implementation