Inhaltsverzeichnis

Danksagungen 1
Inhaltsverzeichnis 1
Vorwort 2

1. Informelle Einführung 5

1.1. Dualität des Programmierens 5
1.2. Passive und aktive Programmelemente 6
1.3. Das Programmierparadigma 7
1.4. Algorithmen 10
1.5. Programmiersprachen 11
1.6. Das Schichtenmodell 12
1.7. Werkzeuge des Programmierens 14
1.7.1. Der Editor 15
1.7.2. Der Übersetzer 15
1.7.3. Der Binder 16
1.7.4. Der Ausführer 16
1.7.5. Das Laufzeitsystem 17
1.7.6. Der Bibliothekar 17
1.7.7. Testwerkzeuge 18
1.7.8. Generatoren 19
1.7.9. Die Entwicklungsumgebung 19
1.8. Struktur einer Programmiersprache 19
1.8.1. Zeichensatz 20
1.8.2. Syntax 20
1.8.3. Semantik 23
1.9. Fehlerarten 23

2. Abstrakte Datenobjekte und -typen 24

2.1. Der leere Algorithmus 24
2.2. Programmbausteine 26
2.2.1. Das leere Modul 26
2.2.2. Das Hallo-Modul 27
2.2.3. Datenbehälter 27
2.3. Operationen 28
2.4. Algorithmen 30
2.4.1. Elementare Algorithmen 30
2.4.2. Sequentielle Algorithmen 31
2.5. Ausnahmebehandlung 32
2.6. Abstrakte Objekte 34
2.7. Datentypen 35
2.7.1. Konkrete Datenobjekte 35
2.7.2. Abstrakte Datentypen und Datenabstraktionsmodule 37
2.7.3. Anlegen eines Objekts 38
2.8. Klassen und Klassenobjekte 38
2.9. Prozeduren 39
2.9.1. Makros 39
2.9.2. Subroutinen 40
2.9.3. Übersetzeranweisungen 41
2.9.4. Lokale Prozeduren 42
2.10. Schnittstellen 44
2.10.1. Modulschnittstellen 45
2.10.2. Klassenschnittstellen 46
2.11. Modulrümpfe 47
2.11.1. Die Entwicklung eines Moduls 47
2.11.2. Fremdleistung 47
2.11.3. Klassenrümpfe 49
2.12. Zusammenfassung 50

3. Werte 53

3.1. Operationsaufrufe mit Parametern 54
3.1.1. Import 54
3.1.2. Mutatorenaufrufe mit mehreren Parametern 55
3.1.3. Inhalt eines Behälters 56
3.1.4. Informatoren 57
3.1.5. Parametrisierte Informatoraufrufe 57
3.2. Duplizieren von Inhalten 57
3.2.1. Kopie 58
3.2.2. Zuweisung 58
3.3. Prozeduren mit mehreren Parametern 59
3.4. Schachtelungen 61
3.4.1. Lokale und globale Objekte 61
3.4.2. Statische Schachtelung 62
3.4.3. Dynamische Schachtelung 64
3.5. Zusammenfassung 65

4. Bedienerkommunikation 67

4.1. Menüs für Programmsteuerung 67
4.2. Meldungsfenster 69
4.3. Hierarchie von Bausteinen 70
4.4. Rückruf 71
4.4.1. Prozedurparameter 72
4.4.2. Mehrere Prozedurparameter 74
4.5. Werkzeuge für Bedienerkommunikation 75
4.5.1. Menügeneratoren 75
4.5.2. Auswahllisten 76
4.5.3. Eingabemasken 77
4.5.4. Ausgabefenster 78
4.6. Objektwahl 78
4.6.1. Aktion nach Vorwahl 78
4.6.2. Zeiger auf Stapelobjekte 79
4.6.3. Zeiger auf Haldenobjekte 80
4.6.4. Objektwahl nach Aktionwahl 82
4.7. Zusammenfassung 82

5. Standard-Aufzählungstypen 83

5.1. Zeichenbehälter 84
5.2. Einfache Standard-Datentypen 84
5.2.1. Der Standard-Datentyp Character 85
5.2.2. Der Standard-Datentyp Boolean 86
5.3. Logische Informatoren 87
5.3.1. Parameterlose Informatoren 87
5.3.2. Informatoren mit Parameter 88
5.3.3. Informatoren für Klassen 88
5.4. Konstanten 88
5.4.1. Zeichenliterale 88
5.4.2. Konstante Objekte 89
5.4.3. Konstruktore 90
5.5. Operationen mit Aufzählungsobjekten 90
5.5.1. Aufzählungsfunktionen 90
5.5.2. Gleichheit 90
5.5.3. Ordnungsoperatoren 92
5.5.4. Logische Operatoren 93
5.5.5. Lokale Funktionen 94
5.6. Ausdrücke 95
5.6.1. Geschachtelte Funktionsaufrufe 95
5.6.2. Operanden von Operatoren 96
5.6.3. Geschachtelte Operanden 96
5.6.4. Kombination von Operatoren gleicher Priorität 98
5.6.5. Ausdrücke als Parameter 98
5.6.6. Der Syntax von Ausdrücken 99
5.7. Zusammenfassung 100

6. Aufzählungstypen 101

6.1. Importierte Aufzählungstypen 101
6.2. Aufzählungsobjekte 102
6.3. Definition von Aufzählungstypen 102
6.4. Modulrümpfe 103
6.4.1. ADO-Rümpfe 103
6.4.2. Klassenrümpfe 104
6.4.3. Klassenkonstruktore 105
6.5. Operationen der Aufzählungstypen 106
6.5.1. Aufzählungsfunktionen 106
6.5.2. Gleichheit 107
6.6. Exportierte Funktionen 108
6.6.1. Konstruktorfunktionen 109
6.7. Typbildung 109
6.7.1. Bereichstypen 110
6.7.2. Abgeleitete Typen 110
6.7.3. Typkonvertierung 111
6.8. Schablonen 111
6.8.1. Definition von Prozedurschablonen 112
6.8.2. Funktionsschablonen 112
6.8.3. Klassenschablonen 112
6.9. Zusammenfassung 113

7. Multibehälter 115

7.1. Mengen 117
7.1.1. Farbenmengen 117
7.1.2. Modulvererbung 119
7.1.3. Zeichenmengen 120
7.1.4. Persistenz 121
7.1.5. Mengenschablonen 121
7.1.6. Ausprägung von Klassenschablonen 122
7.2. Säcke 123
7.3. Überladen einer Methode 124
7.4. Abstrakte Multibehälter 124
7.5. Folgen 125
7.5.1. Zeichenfolgen 125
7.5.2. Arten von Folgen 126
7.5.3. Warteschlangen 126
7.5.4. Anwendung einer Klassenschablone 127
7.5.5. Stapel 129
7.5.6. Positionierbare Listen 130
7.5.7. Sequentielle Dateien 130
7.5.8. Persistente Dateien 131
7.5.9. Sortierkanäle 132
7.6. Assoziativspeicher 134
7.6.1. Beispiel 134
7.6.2. Schablone mit mehreren Parametern 135
7.6.3. Verwendung von Assoziativspeichern 135
7.6.4. Direkte Dateien 136
7.6.5. Mehrfaches Erben 136
7.7. Zusammenfassung 137

8. Konglomerate 139

8.1. Felder 140
8.1.1. Abstrakte Feldtypen 140
8.1.2. Konkrete Feldtypen 141
8.1.3. Feldliterale 143
8.1.4. Mehrdimensionale Felder 143
8.1.5. Die Feldschablone 145
8.2. Feld als Implementierungswerkzeug 146
8.2.1. Übersetzungstabellen 146
8.2.2. Abstraktes Stapelobjekt 147
8.2.3. Stapelklasse 148
8.2.4. Ganzzahlen 148
8.2.5. Ganzzahlen als Ausprägungsparameter 149
8.2.6. Implementierung von Mengen 149
8.2.7. Implementierungscharakteristika 151
8.2.8. Implementierung der Feldschablone 152
8.2.9. Zeichenketten 153
8.3. Verbunde 153
8.3.1. Definition von Verbundtypen und -objekten 154
8.3.2. Verbundliterale 155
8.3.3. Beispiele für Verbunde 155
8.3.4. Kombination von Feldern und Verbunden 156
8.3.5. Variante Verbunde 157
8.4. Verbund als Implementierungswerkzeug 157
8.4.1. Implementierung eines ADT 158
8.4.2. Implementierung einer Klasse 159
8.4.3. Verwendung der Feldschablone 160
8.5. Dateien 162
8.5.1. Konkrete Dateitypen 162
8.5.2. Implementierung von Persistenzmethoden 164
8.5.3. Vergleich der Konglomeraten 164
8.6. Zusammenfassung 165

9. Dynamische Datentypen 167

9.1. Zeigerobjekte und -typen 167
9.2. Lebensdauer von Objekten 169
9.3. Verwendung von Zeigern 169
9.3.1. Referierte skalare Objekte 169
9.3.2. Referierte Konglomerate 170
9.3.3. Konstante Zeigerobjekte 170
9.3.4. Mehrfachbenennung 170
9.3.5. Rekursive Zeigertypen 171
9.3.6. Dereferenzierung 172
9.3.7. Verkettete Listen 172
9.4. Verketteten Listen als Implementierungswerkzeug 173
9.4.1. Zuweisung auf ein ADT-Objekt 173
9.4.2. Stapel als verkettete Liste 173
9.4.3. Implementierung der positionierbaren Liste 175
9.4.4. Texte 177
9.5. Zusammenfassung 177

10. Arithmetik 179

10.1. Ganzzahlbehälter 179
10.2. Ganzzahlliterale 180
10.3. Ganzzahlobjekte 181
10.4. Ganzzahloperationen 181
10.5. Ganzzahlausdrücke 182
10.6. Weitere Ganzzahltypen 183
10.6.1. Abgeleitete Ganzzahltypen 184
10.6.2. Ganzzahlklassen 184
10.7. Aufzählungsfunktionen mit Ganzzahltypen 185
10.8. Ein- und Ausgabe von ganzen Zahlen 185
10.9. Zusammenfassung 186

11. Numerik 187

11.1. Abstrakte Bruchtypen 187
11.1.1. Rationale Zahlen 187
11.1.2. Gleitkomma-Dezimalbrüche 189
11.1.3. Festkomma-Dezimalbrüche 190
11.1.4. Binärbrüche 191
11.1.5. Modellzahlen 192
11.2. Konkrete Brüche 193
11.2.1. Bruchliterale 194
11.2.2. Standard-Bruchtypen in Pascal 194
11.2.3. Operationen für Bruchtypen 195
11.2.4. Ein- und Ausgabe von Bruchwerten 195
11.3. Vektoren und Matrizen 195
11.4. Zusammenfassung 198

12. Steuerstrukturen 200

12.1. Fallunterscheidungen 201
12.1.1. Mehrweg-Alternativen 201
12.1.2. Einweg-Alternativen 201
12.1.3. Zweiweg-Alternativen 202
12.1.4. Schachtelung von Alternativen 202
12.1.5. Lineare Algorithmen 203
12.1.6. Kombination von Bedingungen 203
12.1.7. Algorithmisierung 204
12.1.8. Erkennen einer Ausnahmesituation 204
12.1.9. Vorbeugende Ausnahmebehandlung 205
12.2. Wiederholungen 206
12.2.1. Festschleifen 207
12.2.2. Zählschleifen 208
12.2.3. Verwendung von Zählschleifen 209
12.2.4. Endlosschleifen 211
12.2.5. Rumpfgesteuerte Schleifen 211
12.2.6. Kopfgesteuerte Schleifen 213
12.2.7. Beispiele 213
12.2.8. Dateiverarbeitung 214
12.2.9. Fußgesteuerte Schleifen 216
12.2.10. Gleichwertigkeit von Wiederholungen 216
12.3. Struktogramme 217
12.4. Sprünge 220
12.4.1. Unstrukturierte Algorithmen 220
12.4.2. Steuerstrukturfreie Programmiersprachen 221
12.5. Rekursion 223
12.6. Zusammenfassung 228

13. Vererbung und Polymorphie 231

13.1. Der Weg zur Vererbung 233
13.1.1. Die Urlösung 233
13.1.2. Mit neuer Methode ergänzen 233
13.1.3. Mit neuer Komponente ergänzen 234
13.1.4. Einkaufen 235
13.1.5. Modulvererbung 236
13.1.6. Typvererbung 237
13.1.7. Das Geheimnisprinzip 239
13.1.8. Vererbung ohne Datenkapselung 240
13.2. Polymorphie 241
13.2.1. Späte Bindung 241
13.2.2. Aufwärtskompatibilität 246
13.2.3. Erzwungene Abwärtskompatibilität 248
13.2.4. Der polymorphe Stapel 248
13.2.5. Registrierung 250
13.3. Klassenbibliotheken 254
13.4. Zusammenfassung 254

14. Software Engineering 255

14.1. Der Prozeß der Programmentwicklung 255
14.2. Qualitätskriterien von Software 258
14.3. Prinzipien der Softwareentwicklung 259
14.4. Testmethoden 262
14.5. Lesbarkeit 264
14.6. Schnittstellen 267

Literatur 267

Inhaltsverzeichnis 267

Sachwortverzeichnis 274