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Einführung in den Workshop

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1.3 allgemeine Schritte bei der Entwicklung eines Programms

Ganz gleich mit welcher Programmiersprache man für den Computer ein Programm entwickeln will - die folgenden Schritte sind in jedem Fall zweckmäßig, wenn nicht sogar notwendig:

  1. Problemanalyse

    Als erstes muss die Problemstellung geklärt werden. Es muss untersucht werden, ob das Problem algorithmierbar ist. Das Problem muss genau umrissen werden. Das Ziel, die Anfangsbedingungen und die Grenzen sollten vereinbart werden. Möglichst alle denkbaren Situationen müssen vorher analysiert und geplant werden. Dann werden die Problemdaten erfasst und die benötigten Werkzeuge bereit gestellt.

  2. Datenanalyse

    Es muss festgelegt werden, welche Daten ausgegeben werden sollen und welche Daten dafür einzugeben sind. Dabei ist zu klären, welche Datentypen das Programm also benutzen soll.

  3. Programm-Entwurf (Algorithmus)

    Es ist eine Programmstruktur im Rahmen der durch die Programmierumgebung vorgegebenen Bedingungen zu erarbeiten.
    Ein Algorithmus ist die Folge von Schritten, die dazu dienen, eine Aufgabe zu lösen. Der Computer versteht weniger als ein Vorschulkind. Deshalb muss das Problem in winzig kleine logisch aufeinander folgende Schritte zerlegt werden. Es muss vorher schon klar sein, was unter welcher Bedingung wann getan werden soll, um das Ziel zu erreichen.
    Es empfiehlt sich, den Algorithmus visuell anschaulich zu gestalten. Dazu kann man Pseudocode, einen Programmablaufplan (Flussdiagramm) nach DIN 66001 oder ein Struktogramm nach DIN 66261 verwenden.

  4. Programm-Erstellung

    Programme sind eine exakt definierte, in einer bestimmten Syntax geschriebene Sammlung von Arbeitsschritten, die der Computer durchführen soll. Zur Herstellung von Programmen werden diese i.d.R. in einer Programmiersprache geschrieben (z.B. BASIC, PASCAL, C oder Delphi), die aus einer für den Menschen verständlichen Sammlung von Befehlen und Anweisungen besteht.
    Das Programms wird in einer Form niedergeschrieben, die auf dem Computer abgearbeitet werden kann.
    Dazu wird es in irgend einer Form über einen Editor Zeichen für Zeichen und Zeile für Zeile geschrieben. Wie sich eine gotische Kathedrale letztlich aus vielen einzelnen Steinen zusammen setzt, so besteht auch ein Programm aus einzelnen Zeichen, wobei allerdings schon ein einziges fehlendes oder falsch gesetztes Zeichen verheerende Folgen haben kann, während die Kathedrale auch mit mehreren fehlenden Steinen noch brauchbar und wirkungsvoll bleibt.
    Um diesen Programm-Code in die für den Computer allein verständliche Maschinensprache zu überführen, gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder wird er während der Abarbeitung der Schritte durch eine Software Zeile für Zeile interpretiert (übersetzt) oder er wird von der Programmier-Software komplett kompiliert.
    Der beim Kompilieren resultierende Maschinencode ist in einer oder mehrerer Dateien zum endgültigen Programm zusammengefasst und i.d.R. über seinen Namen aufrufbar.
    Ein so aufgerufenes Programm wird zur Ausführung vom Datenträger in den Arbeitsspeicher des PCs geladen und abschließend vom Prozessor abgearbeitet.

  5. Programm-Test

    Das Programm muss unter reproduzierbaren Bedingungen mit vorher festgelegten Daten überprüft werden, die möglichst viele Programmabläufe erfassen.
    Das Programm wird in zwei Phasen getestet. Zuerst muss die Syntax überprüft werden, damit es überhaupt läuft. Diese Überprüfung führt bei Delphi der Compiler aus. In der zweiten Testphase wird die Logik überprüft. Logische Fehler können gefährliche Konsequenzen haben.
    Das Programm sollte auch durch den DAU (Dümmster anzunehmender User) bedient und nicht zum Absturz gebracht werden können.

  6. Programm-Dokumentation

    Es ist sehr zweckmäßig, die Struktur, die Leistungsfähigkeit, die Handhabungsvorschriften und das Vorgehen bei möglichen Fehlermeldungen zu beschreiben, damit ein verständiger Dritter oder auch der Programmierer selbst nach einiger Zeit das Programm verstehen und bearbeiten kann.
    Abschließend wird notiert, was das Programm leistet und wie es bedient wird. Zur Dokumentation gehört neben dem Flussdiagramm bzw. Struktogramm auch das Programmlisting.

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