Programmiersprache

Eine Programmiersprache ist die Sprache, in der Computerprogramme geschrieben werden. Programmiersprachen werden nach verschiedenen Kategorien und Anwendungsbereichen unterschieden:

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1 Maschinenorientierte Sprache

Die Programmierung der Hardware erfolgt durch eine Folge elementarer Befehle für die Maschine, die sogenannte Maschinensprache (als Binärcode oder im Hexadezimalsystem). Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Befehle schwer verständlich und das Programm daher schlecht zu warten ist. Die Fehlersuche ist sehr aufwändig. Als Hilfe dient meist ein Assembler. Zur Erleichterung wurden Assemblersprachen entwickelt.

2 Benutzerorientierte Sprache

Höhere Programmiersprachen sind weitgehend von der Hardware unabhängig und für den Menschen besser verständlich. Die Übersetzung erfolgt mit Hilfe eines Compilers in die Maschinensprache.

Die ersten höheren Programmiersprachen entstanden in den 1950er/1960er Jahren. Dazu gehören

• BASIC als Einstiegs-Sprache
• COBOL für kaufmännische und betriebwirtschaftliche Anwendungen
• Fortran für wissenschaftliche und technische Anwendungen
• LISP
• PL/1 hat die Möglichkeiten von Fortran und COBOL vereint

Später kamen weitere Sprachen dazu wie

• C und C+
• Pascal wurde ähnlich wie Basic ursprünglich zum Lernen entwickelt
• Visual Basic
• Visual C

3 Charakteristika von Programmiersprachen

• Eindeutige Lexikalität
  • Festlegung von gültigen Zeichen
• Eindeutige Syntax
• Eindeutige Semantik
  • Der Computer macht genau das, was man ihm sagt

• Pragmatik

4 Vorgehensweise beim Übersetzen von Programmen

• Lexikalische Analyse
• Syntaktsiche Analyse
• Semantische Analyse
• Code-Generierung

5 Bugs

Grace Muray Hopper erfand die Sprache COBOL. Ihr wird der Begriff Bug zugeschrieben.

6 Vor- und Nachteile von Compilern und Interpretern

Der Vorteil eines Compilers ist die maximale Geschwindigkeit durch Optimierung des Codes. Allerdings läuft das übersetzte Programm nur auf bestimmten Maschinen (Hardware) und oft auch nur unter einem Betriebssystem.

Der Compiler übersetzt das Quellprogramm zunächst als Ganzes. Das Ergebnis kann optimiert werden, indem häufige Befehlsfolgen als Modul eingebunden, Parallelitäten genutzt und Vorausberechnungen für die Laufzeit erstellt werden. Beim Binden werden vorübersetzte Servicefunktionen und Module hinzugefügt, symbolische Namen ersetzt (statische / dynamische DLLs) oder auch mehrere Pakete von Programmen zusammengesetzt.

Ein Nachteil des Compilers ist, dass meist noch anschließend ein Test mit den tatsächlichen Daten erfolgen muss, was einen zusätzlichen Zeitaufwand bedeutet. Die Laufzeit kann - insbesondere bei größeren Datenmengen - oft erst bei diesem Test festgestellt werden.

Beim Interpreter erfolgt die Übersetzung der Hochsprache in Befehlsfolgen der Maschinensprache oder in eine Zwischensprache. Dies hat den Vorteil, dass geänderte Programme sofort ausführbar sind. Dies ist sehr hilfreich beim Testen. Schnelle Änderungen sind möglich und das Verfahren ist sehr gut für Prototypen geeignet. Ein großer Nachteil ist die wesentlich längere Ausführungszeit der einzelnen Tests.

7 Siehe auch

• Algorithmus

8 Vergleich zu Wikipedia

• Programmiersprache bei Wikipedia (Wikipedia-Version)

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