Programmieren lernen: In 3 Schritten zum Programmierprofi

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The Letter „C“” von laffy4k. Lizenz: CC BY 2.0

Die Vorbereitung

Bevor Sie mit dem Programmieren lernen durchstarten können, brauchen Sie erst einmal das richtige Handwerkszeug dafür. Und das hängt natürlich von der Programmiersprache ab. Wählen Sie also zunächst eine Programmiersprache aus und installieren Sie die dafür benötigte Software.

Die Auswahl einer Programmiersprache

Es gibt eine große Vielzahl an unterschiedlichen Sprachen, mit denen Sie Computer-programme erstellen können. Die Sprache hängt davon ab, was Sie letztendlich bezwecken. Wenn Sie beispielsweise Internetseiten Programmieren möchten, ist es sinnvoll PHP oder Javascript zu erlenen. Wenn Sie hingegen einen Treiber für die Hardware Ihres Computers schreiben möchten, ist eine Sprache auf einem geringeren Abstraktionsniveau notwendig.

Für den Einstieg in die Programmierung spielt die Auswahl der Sprache keine allzu große Rolle. Die grundlegenden Funktionen sind weitestgehend identisch. Lediglich die Syntax (beispielsweise die Regeln für die Verwendung von Klammern oder Satzzeichen) kann sich dabei unterscheiden. In unserer Einführung verwenden wir Beispiele aus der Programmiersprache C.

Der Texteditor

Computerprogramme bestehen grundsätzlich aus unformatiertem Text. Um diesen erzeugen zu können, brauchen Sie einen Texteditor. Wenn Sie einen Windows-Rechner verwenden, ist auf diesem bereits standardmäßig das Programm Wordpad installiert. Wie im Bild unten zu sehen, handelt es sich um einen sehr einfachen Editor, der aber für die ersten Schritte völlig ausreicht.

Einfacher Texteditor (Bsp.: Wordpad)

Darüber hinaus gibt es auch Alternativen mit weiterführenden Funktionen. Das betrifft in erster Linie die Syntaxhervorhebung. Dabei werden bestimmte Schlüsselbegriffe der Programmiersprache farblich hervorgehoben, was die Übersichtlichkeit erheblich erhöht. Texteditoren mit dieser Zusatzfunktion können Sie kostenlos im Internet heruntergeladen.

Texteditor mit Syntaxhervorhebung (Bsp.: gedit)

Compiler oder Interpretor?

Da die Programme lediglich aus Text bestehen, ist eine spezielle Software für dessen Auswertung notwendig. Hier gibt es im Wesentlichen zwei Alternativen. Sie können einen Compiler oder einen Interpretor zu diesem Zweck nutzen. Der Compiler erzeugt aus dem Quellentext ein ausführbares Programm, das nach dem Kompilieren ohne weitere Hilfsmittel genutzt werden kann. Der Interpretor hingegen wertet die Befehle während der Laufzeit aus. Das bedeutet, dass keine eigenständige Datei entsteht, sondern dass das Programm nur ausgeführt werden kann, während der Interpretor aktiv ist.

Für beide Alternativen sind kostenlose Versionen im Internet erhältlich. Für Programme in C bietet sich der Compiler GCC an, der in vielen Linux-Distributionen bereits als Standard-Compiler vorinstalliert ist. Für Windows-Rechner ist diese Software in etwas veränderter Form unter dem Namen MinGW kostenlos erhältlich.

Die ersten einfachen Programme

Nachdem die benötigte Software auf Ihrem Computer installiert ist, können Sie mit dem ersten kleinen Programm beginnen. Kleiner Tipp: Beginnen Sie mit ganz einfachen Übungen und integrieren Sie nach und nach neue Funktionen in Ihr Programm.

Schritt 1: Ein einfacher Ausgabebefehl

Der erste vollständige Befehl in C

Zu den einfachsten Aufgaben eines Programms gehört die Textausgabe. In C ermöglicht das der Befehl printf. Der auszugebende Text muss dafür in runden Klammern und in doppelten Anführungszeichen stehen. Wenn das Wort Hallo geschrieben werden soll, wäre der entsprechende Befehl in C demnach „printf(„Hallo“)“. Für eine bessere Übersicht können Sie, die Zeichenkette „n“ anzufügen, die einen Zeilenumbruch bewirkt. Wie im Screenshot rechts zu sehen, müssen Sie außerdem nach jedem Befehl ein Semikolon setzen.

Schritt 2: Eine vollständige Funktion

Herzlichen Glückwunsch. Sie haben Ihren ersten Befehl geschrieben. Für ein vollständiges Programm braucht es aber noch ein bisschen mehr. Ein Programm in C ist in Funktionen aufgebaut. Die Hauptfunktion trägt den Namen „main“ und muss auf diese Weise gekennzeichnet werden. Vor dem Funktionsnamen steht der Variablentyp, aus dem der Rückgabewert der Funktion besteht.

Eine vollständige Funktion in C

Auch bei der Hauptfunktion muss ein Variablentyp angegeben werden, obwohl er für das Programm eigentlich unerheblich ist. In der Regel wird dafür die Bezeichnung „int“ gewählt, die für ganze Zahlen steht. Darüber hinaus ist es möglich, Variablen an die Funktion weiterzuleiten. Sollen keine Variablen weitergeleitet werden, wird dies durch eine leere Klammer angezeigt. Die Funktion selbst steht in geschweiften Klammern.

Das erste vollständige Programm in C

C verwendet für alle Funktionen Bibliotheken, in denen die Funktionsweise festgelegt wird. Verwenden Sie zu Beginn ausschließlich die Standardbibliotheken, die die grundlegenden Funktionen enthalten. Um eine Bibliotheken zu verwenden müssen Sie sie am Anfang des Programms aufrufen. Die wichtigste Bibliothek in C trägt den Namen „stdio.h“. Rufen Sie die Bibliothek mit dem Befehl „#include<stdio.h>“ auf.

Wenn Sie das Programm nun kompilieren und anschließend ausführen, erzeugt es die Begrüßung „Hallo“ auf dem Bildschirm.

Schritt 3: Variablen und Eingaben

Im ersten Schritt haben wir uns auf die grundlegende Syntax von C konzentriert. Das gute daran: Die Syntax ändert sich auch bei komplexeren Programmen nicht. Wir können also unser Programm ganz einfach um ein paar zusätzliche Funktionen erweitern.

Einer der wichtigsten Bestandteile in einem Computerprogramm ist die Variable, die als Platzhalter für einen bestimmten Wert steht. In C müssen alle Variablen vor der Benutzung deklariert werden. Dafür geben Sie den Variablentyp und den verwendeten Namen an. Im Beispiel werden ganze Zahlen vom Typ „int“ verwendet. Die Variable wird daher auf folgende Weise angekündigt: „int a;“. Sollten mehrere Variablen des gleichen Typs zum Einsatz kommen, werden sie durch ein Komma getrennt: „int a,b;“.

Eine weitere wichtige Funktion ist das Werte einlesen. Das geschieht in C mit dem Befehl „scanf“. Die vollständige Instruktion lautet „scanf(„%i“,&a);“. Der erste Teil „%i“ bedeutet, dass eine ganze Zahl eingelesen wird. Der zweite Teil „(&a)“ der durch ein Komma abgetrennt wird, gibt an die Abspeicherung jenes Wertes unter dem Variablennamen a an.

Um eine Variable wieder auszugeben, dient folgender Befehl:

Der Platzhalter „%i“ gibt wieder den Variablentyp an. Hinter dem Komma steht die Variable, deren Wert angezeigt werden soll. Es ist zudem möglich, mehrere Variablen zu verwenden oder in diese Programmzeile einen Wert neu zu berechnen. Wie das funktioniert, sehen Sie im folgenden Beispielprogramm, das eine einfache Rechenaufgabe löst.

Das abgebildete Programm ermöglicht es, zwei Werte einzugeben und deren Summe zu berechnen

Herzlichen Glückwunsch, Sie haben Ihr erstes eigenes Programm für C geschrieben. Nach dem selben Muster können Sie nun nach und nach weitere Funktionen einbauen. Probieren Sie es aus. Dann ist es bis zum Programmierprofi nicht mehr weit.