Niklaus Wirth: Prinzipien der Programmiersprachen und

PASCAL Seminar Geschichte der Informatik

Christoph Grün

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Überblick

Leben und Arbeit Nikolaus Wirths in der USA und der Schweiz

Übersicht über Generationen von Programmiersprachen

Wirths Verdienste an höheren Programmiersprachen

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Nikolaus Wirth Geboren 1934 in Winterthur

in der Schweiz Interesse an Technik,

insbesondere Modellflugzeugen

Gymnasium Interesse an Elektronik,

Funkfernsteuerungen im Modellbau

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1954-58 Studium der Elektrotechnik an der ETH Zürich, Diplom 1959

1959-60 Assistenzstelle Universität Quebec in Kanada

1960-63 Doktorand an der Universität Berkeley als Stipendiat

Mitarbeit in einer Gruppe an dem Bau erster Compiler

5

ALGOL 60 Report

Erste mathematisch klare und eindeutige Definition von Programmiernotation

13 Wissenschaftler aus aller Welt, darunter der Holländer v. Wiingaarden

Idee von mehr Ordnung in Programmiersprachen, Aufbau von wenigen, allgemeingültigen Konzepten

Dissertationsthema „Generalized Algol“

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1963-67 Assistant Professor for Computer Science an der Stanford University

Weitere Arbeiten in Richtung seiner Doktorarbeit

Mitarbeit im Komitee für ALGOL 68 1967-68 Urlaubssemester an der

Universität Zürich

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Rückkehr in die Schweiz

Seit 1968 Professor für Computerwissenschaften an der ETH Zürich

1970 entwickelt er PASCAL 1980 Informatik eigenständiger

Studiengang auf Druck der Industrie

8

1976-77 Urlaubssemester bei Firma Xerox in Palo Alto

Bau von unabhängigen Arbeitsplatzrechnern

In der Schweiz Bau eines eigenen Rechners

Schaffung weiterer Programmiersprachen

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1984 Turing Award 1988 IEEE Computer Society, Computer Pioneer Award 1989 IBM Europe Science and Technology Prize 1988 1992 Member, Swiss Academy of Engineering 1994 Foreign Associate, US Academy of Engieering 1996 Orden Pour le merite 1999 ACM SIGSOFT, Outstanding Research Award in

Software Engineering 1999 Leonardo da Vinci Medal. Societe Europeenne

pour la Formation des Ingenieurs (SEFI) Zahlreiche Ehrendoktorate

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Generationen von Programmiersprachen

1. Maschinensprache

2. Assembler

3. Höhere Sprachen:problemorientierte Sprachen (Fortran, Basic, Pascal)objektorientierte Sprachen (Prolog, Lisp, C++) oder lösungsorientierte (SQL)

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Maschinensprache

0000 0101

0001 0001

0000 1000

0001 0010

...

0010 0010

0010 0001

0010 0001

0100 0000

0011 0000

0001 0000

z.B. Pascal

r1:=5;

r2:=8;

....

r0:=r1*r1+r2;

Assembler

CON 5

STR R1

CON 8

STR R2

...

LD R2

LD R1

LD R1

MUL

ADD

STR R0

12

13

Maschinensprache

0000 0101

0001 0001

0000 1000

0001 0010

...

0010 0010

0010 0001

0010 0001

0100 0000

0011 0000

0001 0000

z.B. Pascal

r1:=5;

r2:=8;

....

r0:=r1*r1+r2;

Assembler

CON 5

STR R1

CON 8

STR R2

...

LD R2

LD R1

LD R1

MUL

ADD

STR R0

Assembler Compiler/Interpreter

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Arten von Übersetzern

Interpreter

Zeilenweise, immer neu übersetzte Ausführung des Programms

Compiler

Übersetzung in Selbstausführende Datei, die immer im Maschinencode vorliegt

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Höhere Programmiersprachen

FORTRAN – Formula Translator

1954 für wissenschaftliche Rechnungen eingeführt

keine genaue Grammatik

verwirrend durch GOTO-Sprünge und Zeilennummern

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COBOL1960 von John Backus vorgestellt

Verarbeitung von Daten, Texten und Buchungen

Textlastig

Ebenfalls keine strukturierte Programmierung

Millenium Bug

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ALGOL 60

Urahn der prozeduralen Programmiersprachen

Einheitliche Notation zur Formulierung von Algorithmen

klar strukturierte Syntax, Konzept von SchleIFen und Blöcken

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IF a < 0 THEN U+V ELSE IF a * b < 17 THEN U/V ELSE IF k <> y THEN V/U ELSE 0

a * SIN(omega * t)

IF q THEN n-1 ELSE n

BEGIN

FILE F (KIND=REMOTE);

EBCDIC ARRAY E [0:11];

REPLACE E BY „HELLO WORLD!“;

WHILE TRUE DO

BEGIN

WRITE (F,*,E);

END;

END.

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PASCAL

Übernahme elementarer Konzepte ALGOLS

Strenge Syntax

Eigene Datentypen, Mengen und Verbundtypen

Zeiger zur dynamischen Variablenerzeugung

Stapelmaschine mit lokalen Variablen

Vollwertige Stringroutinen

Ausgefeiltes Blockkonzept

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Pascal weiterGute Lesbarkeit - Lehrsprache

Sehr erfolgreich mit etlichen Ablegern

Heute noch zu finden in Borland Delphi als Objekt-Pascal

Nachteile: Mangelnde Modularisierung zur Erstellung größerer Projekte

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Modula – 21982 von Wirth vorgestellt

Neue Sprache mit Modulkonzept

(information hiding)

und getrennter Übersetzung von Modulen

Genaue Schnittstellendefinitionen

Wenig erfolgreich wegen Erweiterung Turbo Pascals durch Units

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Oberon1986 von Wirth vorgestellt

Teil des Oberon-Betriebssystems

Einführung von Typerweiterung alsobjektorientierter Ansatz

Nutzung in der Lehre

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Ordnung in die Programmierung

Von der Idee über die Programmiersprache zum Rechner

Vom Rechner über die Programmiersprache zum Verständnis der Idee

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„Heute sehe ich mit Schrecken, wie viele Studenten bei uns Elektrotechnik studieren, die noch nie etwas selbst gebastelt haben. Genauso ist es in der Informatik: Viele haben noch nie selber ein Programm geschrieben.“

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit