Taschenbuch der Wirtschaftsinformatik und Wirtschaftsmathematik

2 Programmierung und Programmiersprachen (S. 43-44)

2.1 Programmierung

2.1.1 Werkzeuge zur Programmentwicklung

a) Compiler

Ein Compiler ist ein Programm, das einen in einer Programmiersprache vorliegenden Text (Quellcode) in eine Abfolge von grundlegenden Befehlen übersetzt, die auf einem bestimmten Rechnertyp direkt ausgeführt werden kann (Maschinensprache, Objectcode). Die Ergebnisdatei ist ein ablauffähiges Programm (Executable).

 Auf einem Linux-Rechner sind Compiler für alle gängigen Programmiersprachen kostenlos (im Rahmen des GNU-Projekts) verfügbar, etwa der cc für C und C++ oder der f77 für FORTRAN77. Für Windows- Betriebssysteme sind Compiler kommerziell erhältlich. Es gibt allerdings auch dort Versionen der GNUCompiler.

 Ein Executable ist nur auf einem Prozessor eines bestimmten Typs und auf einem Betriebssystemtyp ablauffähig.

 Ein Compiler erkennt Fehler im Programmtext, die sich auf die grammatikalischen Regeln einer Sprache beziehen, wie Schreibweise oder Anordnung von Befehlen oder richtige Verwendung von Variablen (Syntaxfehler).

 Ein weiterer Schritt beim Compilieren ist die Optimierung. Hier versucht der Compiler, den erzeugten Code so zu verändern, dass er schneller abläuft, ohne dass sich dabei die Ergebnisse der Berechnung ändern. Dazu führt er z.B. geschickt Zwischenergebnisse ein oder stellt die Reihenfolge von Befehlen um.

 Unabhängige Programmteile (Unterprogramme) können einzeln übersetzt werden. Das Zusammenfügen der Teile übernimmt dann ein spezielles Programm, der Linker oder Loader, der i. d.R. vom Compiler selbst aufgerufen wird.

 Häufig benutzte Unterprogramme fasst man zu Bibliotheken zusammen, aus denen der Linker die benötigten Routinen heraussucht und dem Programm hinzufügt.

 Es gibt Bibliotheken mit Routinen zur Ein-/Ausgabe (read, write), für mathematische Operationen (sin, log) oder mit Grafikbefehlen (drawLine, setColor).

b) Interpreter

Ein Interpreter ist ein Programm, das in einer Textdatei enthaltene Kommandos einer Programmiersprache einliest (oft zeilenweise) und direkt ausführt.

 Traditionell werden Programme in BASIC von einem Interpreter ausgeführt. In der stark erweiterten Form des Visual-BASIC hat es auch heute noch eine große Bedeutung.

 Interpretersprachen haben weite Verbreitung im Bereich der Internet/WWW-Programmierung und der Gestaltung von grafischen Benutzeroberflächen. Zu den wichtigsten Sprachen gehören Javascript, Perl, Tcl/Tk.

 Da der Compilierungsprozess wegfällt, sind Interpreter besonders nützlich in der frühen Phase einer Programmentwicklung, wenn sehr häufige Tests nötig sind (Rapid Prototyping). Außerdem sind die Programme ohne weitere Anpassung auf allen Rechnertypen ablauffähig (portabel).

 Interpreter sind wesentlich langsamer als compilierte Programme, da bei der Ausführung jeder einzelne Befehl neu übersetzt werden muss. Grundsätzlich können aber auch für Interpretersprachen Compiler geschrieben werden (etwa für Visual-BASIC), die das „endgültige" Programm dann in Maschinencode übersetzen.

 Eine Zwitterstellung zwischen Compiler- und Interpretersprache nimmt Java ein. Java-Programme werden zunächst in einenmaschinenunabhängigen Zwischencode (Bytecode) übersetzt, der dann von einem Interpreter ausgeführt wird. Damit hofft man, die Portabilität des Codes und eine hohe Geschwindigkeit zu vereinen. Inzwischen gibt es allerdings auch schon Compiler zur Übersetzung des Bytecodes.