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Grundlagen der Programmierung: Basiswissen

Was ist ein Computerprogramm?

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Ein Programm besteht aus einer Abfolge von einzelnen Befehlen und Anweisungen, welche in einer bestimmten Reihenfolge aneinandergereiht werden. Dabei müssen große Probleme in möglichst kleine Einheiten aufgeteilt und an den Computer übergeben werden.

Transkript

Was genau bedeutet eigentlich Programmierung? Vielleicht haben Sie schon einmal folgenden Satz gehört: "Ein Computerprogramm ist eine Abfolge von Befehlen..." Genau hier liegt das Problem. Das hört sich an wie einer von diesen Sätzen, die zwar technisch irgendwie richtig sind, mit denen man aber wenig anfangen kann, wie zum Beispiel, dass das menschliche Gehirn zu 80 Prozent aus Wasser besteht. Aha. Sie hören solche Sätze und denken sich: "Wie kann ein komplexes Computerprogramm wie beispielsweise Photoshop, ein Videoplayer wie das hier oder ein aufwändiges 3D-Spiel, wie kann das nur eine schnöde Abfolge von Anweisungen sein? Das geht doch gar nicht!", denken Sie sich vielleicht. Doch, das geht sehr wohl. All diese Beispiele sind nur Abfolgen von einzelnen Anweisungen. Jedes Computerprogramm ist eine solche Abfolge, eine Reihe von kleinen Befehlen, einer nach dem anderen. Da sind vielleicht fünf Befehle drin, da sind vielleicht 5000 drin oder 5 Millionen. Jede Anweisung befiehlt dem Computer etwas sehr sehr kleines, etwas sehr sehr spezifisches zu tun und die Kunst beim Programmieren besteht darin, eine große Idee zu haben und sie in kleinere, überschaubare Einzelschritte zu zerlegen. Und das Schöne ist: Jeder kann das lernen und ich bin mir sicher Sie haben so etwas auch schon mal gemacht. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen in Ihrer Wohnung mitten in München und warten auf einen Freund. Ihr Freund ruft plötzlich an und sagt: "Oh, ich habe mich verfahren, ich finde den Weg zu dir nicht." Er ist direkt neben einer Tankstelle und findet eben nicht weiter. Sie kennen die Strecke von dort zu sich in- und auswendig, Sie fahren sie ja jeden Tag. Aber wie sollen Sie das Ihrem Freund erklären? Sie müssen vor Ihrem geistigen Auge die Strecke Schritt für Schritt ziemlich genau durchgehen und das kann ganz schön anstrengend für Sie werden. Gerade weil Sie ja die Strecke so gut kennen und Sie können sie ja im Schlaf abgehen. Sie müssen also nachdenken und die Strecke in Einzelteile zerlegen. Sie sagen zum Beispiel: "Du musst dich nach rechts drehen. Dann fährst du einen Kilometer und dann nach links, in die Lindenstraße. Danach wieder die zweite nach rechts und das vierte Haus auf der linken Seite." Das sind dann sehr spezifische, individuelle, einfache Anweisungen. Mit anderen Worten: Ein einfaches Computerprogramm in der Programmiersprache, nennen wir sie mal Deutsch. Die Reihenfolge der Anweisungen ist hier übrigens ziemlich wichtig. Wenn Sie sie vertauschen, kommen Sie zu einem völlig anderen Ergebnis. Bisher haben Sie gesagt: "Drehe dich nach rechts und fahre einen Kilometer." Das bringt Sie woanders hin als wenn Sie sagen: "Fahre einen Kilometer und drehe dich dann nach rechts." Mit diesen sehr einfachen Befehlen von links, rechts, geradeaus können Sie den Weg zum nächsten Bäcker beschreiben oder sich auf eine Weltreise begeben und zum Beispiel alle Strände rund um den Stillen Ozean besuchen, wo man besonderes gut surfen kann. Das geht nur mit diesen einfachen Befehlen, links und rechts, ziemlich gut. Sie brauchen halt jede Menge davon. Und bei der Computerprogrammierung ist es ähnlich. Wir geben dem Computer quasi Richtungsanweisungen. Wir dröseln ein komplexes Problem in seine Bestandteile auf und verwenden dann eine Programmiersprache, um diese Befehle zu schreiben. Wenn Sie noch nie programmiert haben, ist es zunächst schwierig, sich diese Befehle vorzustellen. Und natürlich heißen diese Befehle nicht links und nicht rechts. Wie lauten also diese Befehle, die wir dem Computer geben? Na ja, meistens sind es ziemlich kleine, einfache Anweisungen, zum Beispiel "Nimm zwei Zahlen und rechne beide Zahlen zusammen" oder "Zeige einen einzigen Buchstaben auf dem Monitor", "Überprüfe ob der Benutzer eine Taste gedrückt hat oder nicht" oder "Ändere die Farbe von nur einem einzigen Pixel auf dem Bildschirm". Und wie bei der Wegbeschreibung können sehr viele dieser einfachen Befehle in der Kombination Großartiges leisten. Vielleicht ist es immer noch schwierig sich vorzustellen, wie man mit so einfachen Befehlen komplexe Spiele oder ganze Programme erschaffen kann. Nur, Programme werden von Hunderten von Programmierern und Programmiererinnen geschaffen. Die arbeiten vielleicht 50, 60 Stunden die Woche an einem Projekt und das über mehrere Jahre. Und hinzu kommt die Fähigkeit von Computern, Hunderttausende solcher Befehle in einer einzigen Sekunde auszuführen. Damit kommt man dann schon ziemlich weit. Wenn Sie sich diese unglaubliche Geschwindigkeit einmal vorstellen, dann bekommen Sie ein Gefühl dafür, wie wichtig es ist, keine Fehler zu machen. Das wäre so, als wenn Sie Ihrem Freund, der Ihr Haus nicht findet, eine falsche Wegbeschreibung geben, aber der kann eben nur mit 250 Sachen meinetwegen durch das Wohngebiet fahren. -- auch wenn das nicht erlaubt ist. -- Wenn Sie einen Fehler machen, dann rauscht ihr Kumpel volle Karacho in einen Baum, ohne Vorwarnung. Und Computer machen genau das, was man ihnen sagt. Verhalten sie sich anders als gedacht, dann haben wir meistens falsche Anweisungen gegeben und das Problem sitzt eigentlich immer vor dem Rechner. In Computerprogrammen nennen wir unsere Befehle und Instruktionen sogar im Deutschen manchmal Statements. Solche Statements kann man mit einfachen deutschen Sätzen vergleichen. Es gibt Wörter, es gibt Zahlen und es gibt Interpunktion und die meisten Statements sind ziemlich kurz, nur ein einziges Wort. Aber welches Wort Sie verwenden, das hängt von der Programmiersprache ab, die Sie nutzen. Manche Sprache möchte, dass Sie jede Zeile mit einem Strichpunkt beenden, so wie beispielsweise im Deutschen der Punkt am Ende eines Satzes steht. Wieder anderen ist es völlig egal und Sie schreiben jeden Befehl einfach in eine neue Zeile. Manche Sprachen wollen alles in Großbuchstaben haben, andere in Kleinbuchstaben und wieder anderen ist das völlig schnuppe. Programmieren bedeutet also, dass wir eine große Idee haben, die wir in Einzelteile zerlegen und wissen, mit welcher Sprache und mit welchen Statements wir diese Einzelteile wieder zusammenfügen. Für welche Sprache sollten Sie sich nun entscheiden? Manchmal haben Sie die Wahl und manchmal nimmt Ihnen das irgendwer oder irgendwas auch ab.

Grundlagen der Programmierung: Basiswissen

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5 Std. 38 min (64 Videos)
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