Programmiergrundlagen

Wer mit C kleinere, überschaubare Projekte entwickelt kommt mit den Konzepten der strukturierten Programmierung und der schrittweisen Verfeinerung aus. C ist keine objektorientierte Programmiersprache, sondern gehört zur Familie der prozeduralen Sprachen. Damit unterscheidet sich C grundlegend von modernen Sprachen wie beispielsweise Java, Python oder Ruby.

Das klassische Wasserfall-Modell der Softwareentwicklung





Einige Fremdwörter laufen uns beim C-Lernen immer wieder über den Weg, die im Zusammenhang mit dem Programmieren eine spezielle Bedeutung haben:

• Syntax
• Semantik
• Parser
• Debugger

Syntax - Die Grammatik von C
Computersprachen besitzen wie eine Fremdsprache bestimmte Regeln, wenn es um den Satzbau geht. Dabei sind diese Regeln sehr strikt. Es darf an bestimmten Codestellen kein Komma und kein Semikolon ausgelassen werden, wenn dieses im C-Satzbau vorgesehen ist. Alles, was mit den formalen Strukturgesetzen der Sprache C zu tun hat, wird kurz als Syntax bezeichnet. Ein Syntaxfehler kann beispielsweise ein nicht gesetztes Semikolon sein, ein vergessenes oder falsch geschriebenes Schlüsselwort oder beispielsweise eine fehlende oder falsch platzierte Klammer. Syntaxfehler werden vom Compiler entsprechend gemeldet und auf diese Weise während des Programmierens entdeckt. Häufig löst ein Syntaxfehler viele weitere Fehler aus, die im Codeverlauf an späterer Stelle gemeldet werden. Dann sieht die Fehlerausgabe im Compiler auf den ersten Blick erschreckend aus. Wird der erste Syntaxfehler dann behoben, kann es vorkommen, dass die Vielzahl der Fehlermeldungen sich schlagartig reduziert, da es sich lediglich um Folgefehler handelte. Syntaxfehler beziehen sich grundsätzlich auf den Satzbau von C und nicht auf die Logik des Programmes.

Semantik - Die Logik des Codes
Schwerer zu handhaben sind in der Regel semantische Fehler, die beim Programmieren auftreten können. Mit Semantik wird in einem Begriff alles das zusammengefasst, was sich auf den Zweck eines Programmes bezieht. Ergibt sich bei Ablauf des Programmes etwas, das ich als Programmierer nicht gewollt habe, dann stimmt offensichtlich etwas mit der Semantik nicht. Die Zeichen, die ich für den Code eingesetzt habe, bewirken zwar etwas, aber es ist nicht das, was ich beabsichtigt habe. Solche semantischen Fehler beziehen sich auf die Logik des Programmes und nicht auf den formalen Satzbau. Ein Programm mit Null Syntaxfehlern kann dennoch völlig falsch sein. Semantik-Fehler kann der Compiler nicht entlarven, sie müssen durch möglichst umfangreiche Tests vom Programmierer ausgeschlossen werden.

Parser analysieren und zergliedern Dateien
Ein Parser ist ein Programm, dass die Syntax der Inhalte einer Datei analysiert, diese Inhalte gegebenenfalls in eine andere Struktur umformt und so für andere Programme zugänglich macht. Den Vorgang der Analyse und Umwandlung von Dateiinhalten nach bestimmten syntaktischen Regeln wird Parsing genannt.

Debugger spüren Bugs auf
Bug heißt im Englischen Motte oder Käfer. Beim Programmieren ist mit Bug ein Computerfehler gemeint. Einer Legende zufolge wurde von der Computerpionierin Grace Hopper in den vierziger Jahren der erste Computer Bug entdeckt. In einem Protokoll der Harvard Universität wurde die aus einem Relay des Großrechners Mark II entfernte Motte ordnungsgemäß eingefügt.



(Foto: US Navy, Naval Surface Warfare Center, Dahlgren∞)

Eine Software, die beim Aufspüren und Bereinigen von Bugs hilft, wird Debugger genannt. Das Beseitigen von Fehlern heißt in der Fachsprache kurz und schmerzlos Debuggen. Dabei kann es sich manchmal um mühsame und zeitfressende Arbeiten handeln. Auf dem Weg zum C-Profi sammelt jeder wichtige Erfahrungen beim Debuggen. Es wird nicht nur einmal vorkommen, dass ein Bug schier unauffindbar erscheint. Einzelne Bugs können viel Zeit kosten. Manchmal stellen sie sich dann auch noch als elende Tippfehler heraus. Auch diese Erfahrungen gehören zum C-Lernen elementar dazu. Nur wer intensive Debug-Erfahrungen durchlebt und durchleidet wird die Sprache C einmal souverän beherrschen. Fehler machen gehört beim Programmieren dazu und ist ein Teil des Prozesses.

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