Erste Programme mit Delphi Helmut Paulus Speyer, 08.05.09 Einführung in die Entwicklungsumgebung...

Erste Programme mit DelphiErste Programme mit Delphi

Helmut Paulus Speyer, 08.05.09

Einführung in die Entwicklungsumgebung

Grundelemente der Programmiersprache Objekt-Pascal

Übungen

Teil 1Teil 1

Einführung in die Entwicklungsumgebung

Grundelemente der Programmiersprache Objekt-Pascal

ProblemProblemMit einem Programm soll der BodyMass-Index BMI berechnet werden.

Eingaben: Gewicht in Kg, Körpergröße in m

Ausgabe: BMI-Index

Ablauf: Ereignisgesteuert

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Delphi 4 – Entwicklungsumgebung Delphi 4 – Entwicklungsumgebung

Formular (GUI)

Komponenten-Palette

(GUI-Objekte)

Objektinspektor

Die Benutzungsoberfläche wird mit Hilfe der Komponentenpalette erstellt.

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Bearbeiten eines Delphi-Projekts Bearbeiten eines Delphi-Projekts GUI-Objekte haben einen Namen und gehören einer Klasse an.

Mit Hilfe des Objektinspektors kann man sich die Eigenschaften (Attribute) der GUI-Objekte anschauen und deren Werte verändern.

PAnzeige : TPanel

BtBrechnen : TButtonEdGroesse: TEdit

LInfo : TLabel

GUI : TGUI

Formular

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Bearbeiten eines Delphi-Projekts Bearbeiten eines Delphi-Projekts

Das Formular enthält Komponenten (GUI-Objekte) vom Typ:

•TForm, TEdit, TButton, TLabel, TPanel

Brechnen B für Button

EGroesse E für Edit

PAusgabe P für Panel

LErgebnis L für Label

…

Standardattribute (Eigenschaften) der GUI-Objekte:

•Caption Beschriftung einer Komponente (Aufschrift eines Buttons, Labels, Panels,…)

•Text Inhalt eines Textfeldes (Edit)

•Name Name des Objekts, mit dem es im Programm angesprochen wird

Delphi gibt den GUI-Objekte automatisch Namen, z. B. TForm1, Label1, Button1, Button2

Die Objekte sollten im Objektinspektor mit sinnvollen Namen (nach Konventionen) belegt werden; z. B.: je nach Typ des Objekts einen Präfix:

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Formulardatei „uGUI.dfm“ Formulardatei „uGUI.dfm“

Die Formulardatei uGUI.dfm speichert die Attributwerte der Objekte.

object GUI: TGUI Left = 202 Top = 137 Width = 420 Height = 253 Caption ='Body Master-Indexberechnen … object EdGroesse: TEdit Left = 112 Top = 136 Width = 57 Height = 21 TabOrder = 2 end object Btberechnen: TButton Left = 184 Top = 136 Width = 89 Height = 25 Caption = 'BMI berechnen' TabOrder = 3 OnClick = BtberechnenClick endend

Das Formularobjekt GUI enthält alle anderen Objekte als Unterobjekte

Das Formularobjekt GUI enthält alle anderen Objekte als Unterobjekte

Diese Datei wird automatisch erzeugt und gepflegt.

In älteren Delphi-Versionen als Delphi 4 wird sie als Binärdatei abgespeichert, was zu Kompatiblitätsproblemen führt.

Konvertierung: http://hsg.region-kaiserslautern.de/faecher/inf/material/misc/d6_2_d4.php

Ein Blick hinter die Kulissen

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Quelltext-Unit „uGUI.pas“Quelltext-Unit „uGUI.pas“

unit uGUI;

interface

uses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,StdCtrls, ExtCtrls;

type TGUI = class(TForm) PAnzeige: TPanel; LInfo: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel; Label4: TLabel; EdGewicht: TEdit; EdGroesse: TEdit; Btberechnen: TButton; Btloeschen: TButton; PAusgabe: TPanel; procedure BtloeschenClick(Sender: TObject); procedure BtberechnenClick(Sender: TObject); private { Private-Deklarationen} public { Public-Deklarationen} end;

var GUI: TGUI;

Deklaration des Formulars

mit GUI-Objekten

(automatisch)

Einbinden von Systemunits

(automatisch)

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Quelltext-Unit „uGUI.pas“Quelltext-Unit „uGUI.pas“

unit uGUI;

interface

...

var GUI: TGUI;

implementation

procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject);var gewicht, groesse, BMI : real;begin //Eingabe gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe PAnzeige.Caption := FloatToStrF(BMI,ffFixed,6,2);end;

end.

Zugriff auf Attribute

Ereignisbehandlung

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Quelltext des Hauptprogramms Quelltext des Hauptprogramms

program BMI;

uses Forms, uGUI in 'uGUI.pas' {GUI};

{$R *.RES}

begin Application.Initialize; Application.CreateForm(TGUI, GUI); Application.Run;end.

Hier findet sich u. a. die Einbindung von Units und Ressourcen

die Erzeugung des Fensterobjektes

den Start des Programms

Diese Datei wird automatisch vom System gepflegt!

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EreignisverarbeitungEreignisverarbeitung

Ein Klick auf den Button soll die Berechnung des BMI-Wertes auslösen.

procedure TGUI.BtBerechnenClick(Sender: TObject);begin

end;

procedure TGUI.BtBerechnenClick(Sender: TObject);begin

end;

Ereignis OnClick

Ereignisprozedur

Doppel-Klick

Durch Doppel-Klick auf den Button wird eine neue Prozedur erzeugt:

Diese Prozeduren nie per Hand löschen, sondern nur den Prozedurrumpf.

Das System entfernt den Rest beim nächsten Start!

Diese Prozeduren nie per Hand löschen, sondern nur den Prozedurrumpf.

Das System entfernt den Rest beim nächsten Start!

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EreignisverarbeitungEreignisverarbeitung

procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject);var gewicht, groesse, BMI : real;begin //Eingabe – Übernahme der Daten vom GUI-Objekt gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe – Übergabe der Daten ans GUI-Objekt PAusgabe.Caption := FloatToStrF(BMI,ffFixed,6,2);end;

procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject);var gewicht, groesse, BMI : real;begin //Eingabe – Übernahme der Daten vom GUI-Objekt gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe – Übergabe der Daten ans GUI-Objekt PAusgabe.Caption := FloatToStrF(BMI,ffFixed,6,2);end;

Implementierung

Ein-/ Ausgabesystem mit lokalen Variablen als temporären Zwischenspeichern!Ein-/ Ausgabesystem mit lokalen Variablen als temporären Zwischenspeichern!

Verarbeitungschema

•Eingabe•Verarbeitung •Ausgabe

Verarbeitungschema

•Eingabe•Verarbeitung •Ausgabe

Lokale Variablen

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Bearbeiten eines Delphi-ProjektsBearbeiten eines Delphi-ProjektsDelphi erzeugt eine ganze Reihe von Dateien zur Verwaltung eines Programmierprojektes. Diese Dateien sollte man immer in einem eigenen Ordner speichern. (Quellcodedateien werden als Units bezeichnet.)

Vorbereitungsschritte:

1. In Delphi in neues Projekt anlegen: Datei->Neu->Anwendung

2. Projektdateien am besten sofort speichern:

3. Ordner für das neue Projekt anlegen (z. B. BMI)

(1) Datei - Alles speichern wählen

(2) Die automatisch vorgeschlagen Namen unit1.pas und project1.dpr umbenennen. (z. B.: uGUI.pas und BMI.dpr)

u – für Unit

Implementierung der Ereignisverarbeitung

Neben den oben genannten beiden Dateien werden automatisch im Projektordner viele weitere Dateien angelegt und laufend von Delphi verwaltet.

Beim Kompilieren wird aus den Projektdateien ein lauffähiges Programm BMI.exe erzeugt, das anschließend ausgeführt werden kann.

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Delphi-HilfenDelphi-Hilfen

Kontextsensitive Hilfe mit F1 (auch im Fehlerfenster)

Laufzeit Debugger

Haltepunkte im Quelltext setzen, an den Stellen an, denen das Programm halten soll (in den Rahmen links neben der Quelltextzeile klicken)

sobald das Programm anhält, kann mit Hilfe der Maus der Zustand der Variablen angezeigt werden

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AufgabeAufgabe

Ergänzen Sie das Programm mit einer Bewertung des BMI nach Alter. Benutzen Sie dazu die folgenden Grundlagen und die Delphi-Hilfe.

Alter BMI19-24 Jahre 19-24

25-34 Jahre 20-25

35-44 Jahre 21-26

45-54 Jahre 22-27

55-64 Jahre 23-28

>64 Jahre 24-29

Die Tabelle zeigt die „wünschenswerte“ BMI-Werte für verschiedene Altersgruppen:

Weitere Informationen unter: https://www.uni-hohenheim.de/wwwin140/info/interaktives/bmi.htm

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Pascal-GrundlagenPascal-Grundlagen

procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject);var gewicht, groesse, BMI : real;begin //Eingabe gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe PAusgabe.Caption := FloatToStr(BMI);end;

procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject);var gewicht, groesse, BMI : real;begin //Eingabe gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe PAusgabe.Caption := FloatToStr(BMI);end;

Datentyp

Variablen- deklaration

Wertzuweisung

Typumwandlung

realstring

Bezeichner

Trennzeichen

Anweisungen

Variablendeklaration

var <Bezeichner> : Datentyp;

Wertzuweisung

a := b ;

Die Variablen müssen zuweisungskompatibel sein!

Kommentar

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procedure <Bezeichner>(Parameterliste);

var lokale Variablen;

begin

Anweisungen;

end;

Struktur einer (Ereignis-) Prozedur

Eine Prozedur (Variable) kann nur verwendet werden, wenn sie deklariert wurde!

Deklarationsteil

Anweisungsteil

Konventionen für Bezeichner

Es dürfen nur folgende Zeichen verwendet werden

Buchstaben (aber keine Umlaute)

Zahlen, diese aber erste nach mindestens einem Buchstaben

Unterstrich (auch am Anfang)

ansonsten keine Sonderzeichen wie „,“, „;“ …

Die Parameterliste

kann auch fehlen

Beachte: Delphi ist nicht kontextsensitiv!

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Pascal-GrundlagenPascal-GrundlagenElementare Datentypen

integer : Ganze Zahlen(17, -12)

real :Fließkommazahlen(2.675 )

boolean : Wahrheitswerte(true, false)

string : Zeichenkette (‘Hallo‘)Bei der Ein- und Ausgabe von Daten mit Hilfe von GUI-Objekten müssen häufig

Datentypen konvertiert werden.

Delphi stellt folgende Funktionen zur Verfügung:

Typumwandlungen

Funktion : Ergebnistyp Beispiel

StrToInt(<Variable>) :

integer IntToStr(<Variable>)

: string

StrToFloat(<Variable>) :

real

FloatToStr(<Variable>) :

string

Formatierte Ausgabe:FloatToStrF() : string

groesse := StrToInt(EGroesse.Text)

PAusgabe.Caption := FloatToStr(BMI);

Siehe Delphi-HilfePAusgabe.Caption := FloatToStrF(BMI,ffnumber,8,2);

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Arbeiten mit Zeichenketten

Zeichenkettentexte werden in einfachen Anführungszeichen geschrieben.

Beispiel:

var Ausgabe : string;

Ausgabe := ‘Du hast ‘;

Zeichenketten kann man mit ‚+‘ aneinander hängen.

Ausgabe := Ausgabe + ‚‘leider verloren‘;

Die Länge einer Zeichenkette bestimmt man mit der vordefinierten Operation „length“.

Der Zugriff auf die einzelnen Zeichen einer Zeichenkette erfolgt über einen Index.

Ausgabe[2] ‚u‘

integer / real

+, -, *, / Division ( liefert einen Realtyp bei Anwendung auf Integer z. B. 12/4)

integer

div ganzzahlige Division (schneidet Nachkommastellen ab)

mod Rest einer ganzzahligen Division (Beispiel: a := 4 mod 3; 1 a)

Arithmetische Operatoren :

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= gleich

<> ungleich

< kleiner

<= kleiner gleich

> größer

>= größer gleich

Vergleichsoperatoren :

Logische Operatoren :AND true : wenn beide Operanden wahr

OR true : wenn einer oder beide Operanden

wahr

NOT Negation des Operanden ( NOT a)

Beispiel:

var x : integer;

teilbar : boolean;

…

teilbar := (x mod 3 = 0) AND (x mod 5 = 0);

begin … Anweisung; …end;

Einseitig

If Bedingung thenbegin Anweisung;end;

zweiseitig

If Bedingung thenbegin Anweisung;end else begin Anweisung; end;

Fallunterscheidung

Sequenz (Anweisungsblock)

Kontrollstrukturen

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while Schleife

while Bedingung dobegin Anweisung;end;

Wiederholung mit Anfangsbedingung

Repeat – Schleife

repeat Anweisung;until Bedingung;

For –Schleife

for i := 1 to n dobegin Anweisung;end;

Kontrollstrukturen

Wiederholung mit Endbedingung

Deklarationvar

Bezeichner : array[StartIndex..EndIndex] of Datentyp;

Reihung / Array

Beispiele:

var augen : array[1..6] of integer;

Der Zugriff auf die einzelnen Felder erfolgt mit Hilfe des Index

for i := 1 to 6 do augen[i] := i;

Zählschleife

Das so definierte Array ist statisch, d. h. die Anzahl der Elemente kann nicht mehr verändert werden.

Indizes vom Typ Integer (Aufzählungstyp)

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Pascal-GrundlagenPascal-Grundlagen22

Prozeduren und Funktionen

function <Bezeichner>(<Parameter>) : <Datentyp>;var <lokale Variablen>begin Anweisung; result := <Ergebnis>; end;

function TGUI.Max(z1, z2 : integer): integer;begin if (z1 < z2) then result := z2 else result := z1; end;

Schema:

Prozeduren und Funktionen können (wie Ereignisprozeduren) als Methoden des Formulars deklariert werden.

Beispiel: Die Funktion Max als Funktion des GUI-Objektes

Zuweisung des Ergebniswertes an die Funkionsvariabble result

Im Unterschied zu Prozeduren liefern Funktionen ein Ergebnis zurück.

TGUI = class(TForm)

private

{ Private-Deklarationen}

function Max(z1, z2 : integer): integer;

public

{ Public-Deklarationen}

end;

Projekt ZahlenratenProjekt Zahlenraten

Aufgabe:

Es ist ein Programm zu entwickeln, das ein Zahlenratespiel simuliert.

Anforderungen:

1. Der Computer bestimmt eine Zufallszahl (1..100), die der Spieler zu erraten hat.

2. Der Spieler hat er beliebig viele Versuche.

3. Nach jeder Zahleneingabe wird angegeben, ob die Zahl zu groß oder zu klein ist.

4. Hat der Spieler die Zahl erraten, so wird die Anzahl der Versuche und eine Bewertung ausgegeben.

5. Alle Ausgaben werden gelöscht, wenn ein neues Spiel begonnen wird.

Aufgabe:

Es ist ein Programm zu entwickeln, das ein Zahlenratespiel simuliert.

Anforderungen:

1. Der Computer bestimmt eine Zufallszahl (1..100), die der Spieler zu erraten hat.

2. Der Spieler hat er beliebig viele Versuche.

3. Nach jeder Zahleneingabe wird angegeben, ob die Zahl zu groß oder zu klein ist.

4. Hat der Spieler die Zahl erraten, so wird die Anzahl der Versuche und eine Bewertung ausgegeben.


Datenmodell

Anzahl der Versuche: Versuchszahl : integer

Zu erratende Zahl: Ratezahl : integer

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Zahlen ratenZahlen raten

Lösung:

Die Daten werden als private Attribute von TGUI deklariert. Damit werden sie zu globalen Variablen (innerhalb des GUI-Objekts1).

Problem

Eingabe der Spieldaten in lokale Variablen aus den GUI-Objekten ist ineffektiv!!!

TGUI = class(TForm)

…

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure TGUI.BtEingabeClick(Sender: TObject);

private

{ Private-Deklarationen}

RateZahl : integer;

Versuchszahl : integer;

public

{ Public-Deklarationen}

end;

Spieldaten als private

Attribute des Formulars

Hinweise:

Zufallszahlen können mit der Funktion random erzeugt werden.

Beispiel:

z := random(20);

ganzzahlige Zufallszahl z mit 0 z < 20

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Zahlen ratenZahlen raten

procedure TGUI.FormCreate(Sender: TObject);

begin

randomize;

end;

Das Prozedurgerüst von FormCreate wird bei einem Doppelklick auf das Formular angelegt.

Alternativ kann die Prozedur mit dem Objektinspektors erzeugt werden.

Initialisierung des Zufallszahlengenerators:

Damit der Zufallsgenerator nicht bei jedem Start dieselbe Zahlenfolge erzeugt, wird er durch Aufruf der Prozedur randomize initialisiert.

Für solche Initialisierungen wird üblicher-weise Ereignisprozedur FormCreate benutzt, die automatisch beim Start des Programms aufgerufen wird.

Mögliche Erweiterungen:

1. Bauen Sie eine Sicherheitsprüfung ein, dass die Eingabe einer Ratezahl nicht über der Feldgröße und nicht unter 0 liegt.

2. Erweitern Sie das Programm so, dass die Feldgröße über ein Edit-Feld eingelesen wird.

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Teil 2Teil 2

Übungen

Helmut Paulus Speyer, 08.05.09

Aufgabe 1Aufgabe 127

Das Schaltjahr-Problem

Die Schaltjahresregelung unseres Kalenders (Gregorianischer Kalender) lautet:

Ein Schaltjahr ist ein Jahr, dessen Jahreszahl durch 4 ohne Rest teilbar ist. Ausgenommen davon sind die Jahrhundertwechsel, es sei denn, deren Jahreszahl ist durch 400 ohne Rest teilbar.

Es kommt also alle 400 Jahre vor, dass ein Jahrhundertwechsel ein Schaltjahr erzeugt. Das Jahr 2000 ist ein solches Jahr.

Zu entwickeln ist ein Programm, das nach Eingabe einer gültigen Jahreszahl prüft, ob dieses Jahr ein Schaltjahr ist.

Aufgabe 2Aufgabe 2

Die Entwicklung der Weltbevölkerung schreitet rasch voran:

Im Jahr 2006 wurde die 6,6 Milliardengrenze überschritten. Zur Zeit wächst die Weltbevölkerung jährlich um ca. 1,2 %.

Mit Hilfe eines kleinen Programms soll die jährliche Entwicklung verfolgt werden.

Jahr : integer;Population : real;WFaktor : real;

Datenmodell:

Interaktionen:Aktuelle Werte eingeben und die Population des nächsten Jahres berechnen und anzeigen

Aktuelle Werte eingeben und die Population des vorherigen Jahres berechnen und angezeigen

Population in 10-Jahresschritten voraus- oder zurückberechnen

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Aufgabe 3Aufgabe 3

Projekt 17 und 4:

Es ist ein Programm zu entwickeln, das das bekannte Kartenspiel simuliert.

Anforderungen1. Spielkarten werden durch einen Würfel

ersetzt (Wertbereich [1;...;6]).

2. Es werden Zahlen gewürfelt und aufsummiert. Der Spieler kann nach jedem Spielzug entscheiden, ob er aufhört oder weiter spielen will.

3. Ist die Summe größer als 21, so hat der Spieler verloren. Hört der Spieler bei einer Summe kleiner oder gleich 21 auf, wird noch eine Zahl gewürfelt.Ist die neue Summe immer noch kleiner oder gleich 21, so hat der Spieler verloren, andernfalls gewonnen.


Projekt 17 und 4:

Es ist ein Programm zu entwickeln, das das bekannte Kartenspiel simuliert.

Anforderungen1. Spielkarten werden durch einen Würfel

ersetzt (Wertbereich [1;...;6]).

2. Es werden Zahlen gewürfelt und aufsummiert. Der Spieler kann nach jedem Spielzug entscheiden, ob er aufhört oder weiter spielen will.

3. Ist die Summe größer als 21, so hat der Spieler verloren. Hört der Spieler bei einer Summe kleiner oder gleich 21 auf, wird noch eine Zahl gewürfelt.Ist die neue Summe immer noch kleiner oder gleich 21, so hat der Spieler verloren, andernfalls gewonnen.


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Links und LiteraturLinks und Literatur

E. Modrow: Informatik mit Delphi, Band 1/2, Dümmler-Stam 1998-2000.

P. Damann, J. Wemßen: Objektorientierte Programmierung mit Delphi, Band 1. Klett-Verlag 2001.

U. Bänisch: Praktische Informatik mit Delphi, Band 1/2. Cornelsen 2001.

Frischalowski: Delphi 5.0, Band 1/2, Herdt-Verlag 1999.

Pohl: Schülerübungen / Klausuren in Delphi, Heft 1/2, Verlag J. Pohl 1997-2001.

K. Merkert:http://hsg.region-kaiserslautern.de/faecher/inf/material/delphi/index.php

R. Mechling:http://www.gk-informatik.de/

K. Heidler:http://www.friedrich.fr.schule-bw.de/delphi/delphi.htm

Hessischer Bildungsserver:http://lernen.bildung.hessen.de/informatik/

S. Spolwig: http://oszhdl.be.schule.de/gymnasium/faecher/informatik/delphi/index.htm

Weitere Hinweise unter:

http://www.delphi-source.de

Einsteiger-Tutorial

http://www.delphi-treff.de/content/tutorials/einsteigerkurs/

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