Programmieren Mit Modula 2
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Introduction to Programming with Modula-2
This textbook is intended for the novice as well as for the experienced programmer who wants to learn Modula-2. The authors do not just describe Modula-2 but instead seek to familiarize the reader with the concept of algorithms and show how to implement algorithms in Modula-2. Compared to other programming languages, Modula-2 is a compact language, which makes it easy to learn, yet it contains all important language elements necessary for formulating complicated algorithms and for implementing the modern concepts of software engineering. Modula-2 has a systematic structure that makes it possible to write easily readable programs. All this makes Modula-2 a useful instrument for an introduction to the basics of programming. This textbook strives to establish a solid foundation in the techniques of programming with up-to-date methods of program development. Use of the programming language Modula-2 is reinforced with numerous hands-on exercises. The massive collective experience of the authors in teaching numerous courses in this area is evident from the contents and organization of the book. The book does not presuppose any knowledge of programming, it just requires a certain ability in the realm of abstract thinking, some pleasure in problem solving, and a desire to come to terms with complex interrelationships.
Programmieren mit Modula-2
Die Methode der schrittweisen Verfeinerung führte uns auf der Daten seite zu den strukturierten Datentypen und auf der Algorithmenseite zu den Prozeduren. Durch Parameterlisten werden Prozeduren zu einem flexiblen, wiederverwendbaren Konstrukt. Eine Prozedur läßt sich also, sofern sie nur allgemein genug geschrieben ist, in mehreren Pro grammen verwenden. Wiederverwendbarkeit von Prozeduren erfordert, daß keine Verände rung oder Verwendung globaler Größen vorkommt, daß alle Parame tertypen bekannt sind und daß die Prozeduren im verwendenden Programm neu übersetzt werden. Sowohl vom Schreiber der Prozedur als auch von ihrem Verwender wird also Programmierdisziplin gefordert, da eine Prozedur nicht immer unabhängig von ihrer Umgebung ist. Diese Schwächen werden durch Module beseitigt, die noch die wertvolle Eigenschaft mitbringen, die Zerlegbarkeit (Modularisierung) des Programms in einzelne, von einander unabhängige Teile zu unterstützen. Stellen wir uns vor, es soll ein größeres Softwareprojekt mit mehreren Mitarbeitern durchgeführt werden. Mit dem gegenwärtigen Kenntnis stand würde man wie folgt vorgehen: 232 Kapitel 6 • Zu Beginn eines Softwareprojekts erfolgt die Festlegung der wichtigsten Datenstrukturen, • dann werden die Teilprobleme getrennt bearbeitet (d.h. die Struk turen werden auf unterschiedliche Weise manipuliert).
Programmieren in Modula-2
genannt) sollte in einer einzigen höheren Programmiersprache program miert werden. Die Sprache mußte daher gleichzeitig den Anforderungen des Systementwurfs auf hoher Ebene als auch den Anforderungen der Pro grammierung auf niederer, maschinennaher Ebene gerecht werden. Letztere wird für diejenigen Systemteile benötigt, die in direkter Wechselwirkung mit der vorgegebenen Hardware stehen. Modula-2 entstand aus sorgfältigen Entwurfsüberlegungen als eine Sprache, die alle Möglichkeiten von Pascal enthält, diese jedoch um die wichtigen Konzepte des Moduls und der Multi programmierung erweitert. Da ihre Syntax mehr auf der Linie von Modula als auf der von Pascal liegt, wurde der Name Modula-2 gewählt. Im Weiteren werden wir den Namen Modula synonym für Modula-2 verwenden. Die wesentlichen Zusätze von Modula-2, bezogen auf Pascal, sind: 1. Das Konzept des Moduls und insbesondere die Möglichkeit, einen Modul in einen Definitionsteil und einen Implementationsteil aufzuspalten. 2. Eine systematischere Syntax, die das Erlernen vereinfacht. Insbesondere endet jede mit einem Schlüsselwort beginnende Struktur auch mit einem Schlüsselwort, d.h. sie ist ordentlich geklammert. 3. Das Konzept des Prozesses als Schlüssel zur Multiprogrammierung. 4. Sogenannte niedere, maschinennahe Sprachelernente, mit deren Hilfe man die strengen Regeln der Konsistenz von Typen aufbrechen kann. Sie erlauben ferner, Daten einer Modula-2-Struktur auf einen anderen Speicherbereich ohne vorgegebene eigene Struktur abzubilden. 5. Der Prozedurtyp. Er ermöglicht es, eine Zuweisung von Prozeduren an Variable dynamisch vorzunehmen. Eine erste Implementierung von Modula-2 war 1979 für PDP-ll-Rechner lauffähig. Die Sprachdefinition wurde im März 1980 als Technischer Report veröffentlicht.Seither wird die Sprache an unserem Institut täglich benutzt.