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Visual Studio Grundkurs 2: Die Programmiersprachen

Grundlagen des Programmierens

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Es gibt hunderte Programmiersprachen. Dennoch können Sie sicher sein, dass es bestimmte Fähigkeiten gibt, die über das ganze Programmiersprachenspektrum verteilt sind. In diesem Video bekommen Sie genau die Tipps und Tricks, die Sie im Laufe dieses Video-Trainings brauchen werden.

Transkript

Es gibt hunderte Programmiersprachen. Das ist ein Liste von den populäreren Sprachen. Aber egal, welcher Ihr Liebling ist, man kann sich immer sicher sein, dass es bestimmte Fähigkeiten gibt, die universal über das Programmsprachenspektrum verteilt sind. Es müssen Konstruktion vorhanden sein für das Ausdrücken von Berechnungen und Operation, den unser Code ausführen muss. Programme müssen auch Entscheidungen treffen, basierend auf den Eingaben. Manchmal müssen auch bestimmte Aufgaben wiederholt werden. Das sind essentielle Eigenschaften und müssen über Zeit getestet werden. Gucken wir mal, wie man Variablen in verschiedenen Sprachen deklariert. Eine Variable ist ein benanntes Objekt, das einen Wert oder eine Referenz besitzt, die man über mehrere Zeilen von Code benutzen kann. In diesem C#-Beispiel deklariere ich eine Variable auf drei verschiedene Weisen. In der ersten Zeile deklariere ich die Variable mit dem Typen Integer. Ich nenne den Integer mal "x". In der zweiten Zeile nenne ich meinen Integer "y". Dieses Mal werde ich dem Integer auch einen Wert zuweisen, nehmen wir mal "6". In der dritten Zeile benutze ich das "var"-Schlüsselwort, um eine Variable namens "z" zu schaffen. Hierbei lasse ich den Compiler die Arbeit machen, den richtigen Datentypen zu finden. In diesem Fall ist es der Double-Wert. Wenn man auf das JavaScript schaut, sehen wir, dass es auch "var" benutzt. Hierbei heißt es aber etwas anderes. Hier ist ein "var" essentiell zum Erschaffen einer Variablen. Es ist nicht, bis das Script ausgeführt wird, dass er feststellt, dass X eine Zeichenfolge sein wird und Z ein numerischer Wert. Das "var"-Schlüsselwort bedeutet etwas anderes in C#. Hier lasse ich den Compiler erschließen, welchen Typ ich meine, während der Kompilierung. In Ruby ist es viel simpler. Ich benutze kein "var" oder "int" und ich benutze kein Semikolon am Ende der Zeile. In der Sprache Swift kann man das "var"-Schlüsselwort auch verwenden. In F# benutzt man das "let"-Schlüsselwort, um einen Ausdruck zu erstellen. Und in diesem Fall ordne ich ihm den Wert X zu. In Lisp benutzt man ein Paar Klammern und das Wort "defvar". Und ganz zum Schluss, in PHP kann man Variablen kreieren, indem man ein Dollarzeichen vor die Variable setzt. Scope oder Gültigkeitsbereiche sind ein wichtiges Konzept bei Programmiersprachen. Man kann keine großen Programmiersprachen schreiben oder lesen, wenn man das Prinzip von Scope nicht verstanden hat. Scope kann für Variablen, Typen und Methoden definiert werden. Für die Beispiele in diesem Video beschränken wir uns nur auf Variablen. Gültigkeitsbereiche definieren die Sichtbarkeit dieser Einträge innerhalb der Programmteile. Der Ausdrucksgültigkeitsbereich ist in funktionalen Sprachen wie Haskell, Lisp, Scala und F# hilfreich. Im Wesentlichen ist es eine Variable innerhalb des Ausdrucks und ihrer Unterausdrücken sichtbar. Der Blockgültigkeitsbereich beschränkt sich auf die Sichtbarkeit auf einem Block. In Visual Basic können Sie, zum Beispiel, eine Variable in einer Schleife kreieren, auf die man nur innerhalb der Schleife zugreifen kann. Der Funktionsgültigkeitsbereich schränkt die Sichtbarkeit einer Variable auf eine Funktion ein. Wenn Sie C oder C++ nutzen, werden Sie irgendwann auf den Dateiengültigkeitsbereich stoßen. Die Sichtbarkeit in diesem Gültigkeitsbereich ist abhängig davon, wo in der Datei die Funktion oder Variable deklariert ist. Code, der tief an der Datei ist, kann Variablen im Dateigültigkeitsbereich sehen, Code, der über dem deklarierten Code ist, kann es nicht. Der Modulgültigkeitsbereich bedeutet, dass die Variable nur sichtbar innerhalb des Moduls ist. In objektorientierten Sprachen wie Visual Basic und C#, ist es das Gleiche, wie ein 'class level'-Gültigkeitsbereich. Abschließend gibt es den globalen Gültigkeitsbereich, der einen eher schlechten Ruf hat, zumindest in manchen Sprachen. Hierbei ist die Variable über die gesamte Applikation sichtbar. Wenn es um das Codeschreiben geht, dann wird dieser aus Anweisungen und Ausdrücken bestehen. Eine Anweisung oder im englischen "Statement", ist ein Befehl, der den Computer oder das Programm ausführt. Anweisungen geben keinen Wert oder Ergebnis aus. Es wird nur benutzt, um eine Aktion auszuführen. Ein Ausdruck, oder "expression" in Englisch, ist eine Kombination aus Werten, Variablen, oder Operatoren, die einen Wert produzieren. Diese beiden Definition entsprechen dem, was theoretisch gelehrt wird. In der Praxis werden wir uns die Implementierungen der konkreten Sprachen ansehen, das ist jedoch nicht so einfach. Zum Beispiel haben Ausdrücke in C# und Visual Basic ein paar Ausnahmen. Hier sehen Sie ein paar Beispielanweisungen aus verschiedenen Sprachen. Eine Anweisung haben wir, wenn ein Wert oder ein Variablenwert einer anderen Variable zugewiesen wird. Die "switch"-Anweisung und die "if"-Anweisung bieten Wege, den Code in mehrere Pfade zu verzweigen. Ein Funktionsaufruf ist ein Weg, Code aufzurufen, der normalerweise woanders in der Code-Bibliothek definiert ist. Eine Schleife bietet einen Weg an, einen Code-Abschnitt zu wiederholen. Hier sind ein paar simple Ausdrücke. Der arithmetische Ausdruck benutzt den Plusoperator, um zwei numerische Werte zu addieren. Der boolescher Ausdruck wertet die zwei Einträge auf beiden Seiten des ungleichen Operator aus und gibt wahr oder falsch zurück. Das letzte Beispiel ist ein Literal und stellt einen numerischen Wert dar. Ausdrücke können auch komplex werden. Sehen wir uns mal ein C# Beispiel an. Das erste Beispiel ist ein Literal und zwar ein String-Literal. Der Wert des Ausdruckes wird der Variablen "s" zugewiesen. So etwas ist in C# wichtig, denn wenn der String alleine in der Zeile steht, wird es zu Kompilierungsfehlern kommen. Dies ist aber nicht in allen Programmiersprachen der Fall. Im Beispiel darunter sind drei Ausdrücke ineinander verschachtelt. Die numerischen Literale 4 und 5 kombiniert mit dem "mal"-Operator. Operatoren sind spezielle Ausdrücke, welche Rechnungen ausführen. Operatoren haben eine begrenzte Anzahl an Eingaben oder Operanten. In diesem Fall werden dem Operator zwei Integerwerte übergeben, welche danach addiert werden und der Wert 9 als Ergebnis produziert wird. Das letzte Beispiel ist ein komplexer Ausdruck. Er besteht aus mehreren verschachtelten Sub-Ausdrücken. Zerlegen wir mal den Code und seine Bestandteile, um ihn etwas besser zu verstehen. Diese Folie zeigt eine Teil-Repräsentation der Struktur des Ausdruckes. Ich starte mit dem Divisor-Operator und den zwei Operanden, die in Klammern stehen, und ja, in C# gelten ein Paar Klammern als Ausdruck. Nehmen wir uns den linken Zweig vor. Zwischen den Klammern steht ein Plus. Auf der linken Seite des Plus-Operators ist eine Variable mit einem vorangehenden Minus-Operator. Auf der rechten Seite des Plus-Operators steht ein Aufruf auf die ".NET"-Wurzelfunktion, dargestellt als "sqrt". Innerhalb des Aufrufs auf die Wurzelfunktion steht eine weitere Ausdrucksgruppe, deren Wert als Eingabeparameter benutzt wird. Wie bereits erwähnt, zeigt diese Folie eine Teilmenge des ganzen Ausdrucks. Der Punkt ist, dass es gar nicht so schwer ist sinnvollen Code in nur einer Zeile zu schreiben. Danach benutzt man Ergebnisse und Anweisungen. Ich zeige Ihnen ein paar häufig verbreitete Anweisungen. Die meisten Sprachen haben ein Block-Konzept. Es gibt verschiedene Wege, um Blöcke innerhalb von Funktionen zu kennzeichnen. Pascal benutzt das Beginn- und Endschlüsselwort um einen Start- und Endpunkt zu setzen. Java, C# und andere C-Sprachen benutzen geschweifte Klammern. Oft sind geschweifte Klammern Teil der Anweisung. Zum Beispiel, die Voranweisung benutzt geschweifte Klammern, um den Anfang und das Ende der Schleife zu bestimmen. Visual Basic hat keinen Weg, einen Block losgelöst zu definieren. Blöcke werden in Visual Basic immer als Teil einer Anweisung definiert. In diesem Beispiel ist es ein "While, End While"-path. Wenn Sie Ihren Code in mehrere Pfade teilen wollen, können Sie die allzeit beliebte "if"-Anweisung benutzen. Im einfachsten Fall wird ein "if"-Statement benutzt, um zu gucken, ob eine Bedingung wahr ist. Wenn ja, läuft das Programm im Anweisungsblock weiter. If-Anweisungen können aber auch komplexer sein. Man kann auch noch weitere Bedingungen an die Anweisung hängen. Mit dem "else if" wird noch eine Bedingung auf die Richtigkeit überprüft. Man kann auch eine Bedingung mit der "else"-Anweisung schreiben, wenn keine der Überprüfungen wahr war. Wie Sie sehen, hat jede Sprache eine andere Syntax für "if", "else if" und "else". Manchmal muss der Code auch in viele Pfade verzweigen. Dies kann man erreichen, in dem man viele "if"-Anweisungen ineinander verschachtelt, was sehr schnell unübersichtlich werden kann. Oder man benutzt die "switch"-Anweisung. Ein Switch hat nur eine Abfrage und mehrere Antworten, die wir schreiben müssen. C#, Java und C++ benutzen das "switch"-Schlüsselwort, um die Anweisungen zu starten. Für jede Antwort wird das "case"-Schlüsselwort benutzt. Das Schlüsselwort "default" beinhaltet den Code, der ausgeführt wird, wenn keine der vorherigen Abfragen zutraf. F# benutzt die "match" und "with"-Schlüsselwörter, um die Anweisungen zu starten und benutzt den senkrechten Strich für jede Abzweigung. Hierbei wird der Unterstrich benutzt, um den Code zu definieren, der ausgeführt wird, wenn keine der vorherigen Bedingungen zutraf. Visual Basic benutzt das "Select Case", um eine "switch"-Anweisung zu starten. Für jede Verzweigung wird hier wieder das "Case"-Schlüsselwort verwendet. Um alle unerwarteten Eingaben aufzufangen, benutzen wir das "Case Else"-Schlüsselwort. Schleifen sind der Weg, um Abschnitte von Code zu wiederholen. Es gibt viele Arten von Schleifen: "for"-Schleifen, "foreach"-Schleifen, "while"- und "do"-Schleifen. Gucken wir uns mal unsere Folie an. Im ersten C# Beispiel benutze ich "for", um sechsmal durch den Code zu gehen. F# hat eine ähnliche Anweisung. Es läuft auch sechsmal durch den Code. Das zweite C#-Beispiel ist eine "while"-Schleife. Es wird sich so oft wiederholen, bis das Abbruchkriterium erreicht ist. Wenn x größer oder gleich 2 ist, ist dieses Kriterium erreicht und die Schleife bricht ab. F# hat auch eine "while"-Schleife. Hiermit kommen wir zum Schluss der Programmiergrundlagen. Um noch einmal alles zusammenzufassen: Es gibt sehr, sehr viele verschiedene Sprachen. Es gibt klassische Sprachen die seit Jahren benutzt werden, oder experimentelle Sprachen die einen Weg suchen, effizienter Code zu schreiben. Jede Sprache ist eine Kombination aus Konzepten und Protokollen. Manche unterstützen objektorientierte Konzepte. Manche sind von funktioneller Natur. Jede Sprache unterstützt ein Set von prozeduralen Anweisungen. Visual Studio unterstützt viele dieser Sprachen und liefert Code-Editoren und weitere Werkzeuge für Ihren Programmierbedarf.

Visual Studio Grundkurs 2: Die Programmiersprachen

Entdecken Sie die Programmierpsrachen C#, Visual Basic .NET, C++ und F# und wie Sie in Visual Studio damit lauffähige Programme erzeugen.

1 Std. 13 min (14 Videos)
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Erscheinungsdatum:16.11.2016

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