2.2 Anweisungen und Programme

Programme setzen sich aus einer Menge von Befehlen bzw. Anweisungen zusammen.

2.2.1 Hamster-Befehle

Die Aufgabe eines Hamster-Programmierers besteht darin, den Hamster durch eine Landschaft zu steuern, um dadurch gegebene Hamster-Aufgaben zu lösen. Zur Steuerung des Hamsters müssen ihm Anweisungen in Form von Befehlen gegeben werden. Der Hamster besitzt dabei die Fähigkeit, vier verschiedene Befehle  zu verstehen und auszuführen:

• vor();:  Der Hamster hüpft eine Kachel in seiner aktuellen Blickrichtung nach vorne.
• linksUm();:  Der Hamster dreht sich auf der Kachel, auf der er gerade steht, um 90 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn.
• nimm();:  Der Hamster frisst von der Kachel, auf der er sich gerade befindet, genau ein Korn, d.h. anschließend hat der Hamster ein Korn mehr im Maul und auf der Kachel liegt ein Korn weniger als vorher.
• gib();:  Der Hamster legt auf der Kachel, auf der er sich gerade befindet, genau ein Korn aus seinem Maul ab, d.h. er hat anschließend ein Korn weniger im Maul, und auf der Kachel liegt ein Korn mehr als vorher.

Wie Sie vielleicht schon festgestellt haben, können bei den Befehlen vor, nimm und gib Probleme auftreten:

• Der Hamster bekommt den Befehl vor(); und die Kachel in Blickrichtung vor ihm ist durch eine Mauer blockiert.
• Der Hamster bekommt den Befehl nimm(); und auf der Kachel, auf der er sich gerade befindet, liegt kein einziges Korn.
• Der Hamster bekommt den Befehl gib(); und er hat kein einziges Korn im Maul.

Bringen Sie den Hamster in diese für ihn unlösbaren Situationen, dann ist der Hamster derart von Ihnen enttäuscht, dass er im Folgenden nicht mehr bereit ist, weitere Befehle auszuführen. Derartige Fehler werden Laufzeitfehler  genannt. Laufzeitfehler können im Allgemeinen nicht schon durch den Compiler  entdeckt werden, sondern treten erst während der Ausführung eines Programmes auf. Programme, die zu Laufzeitfehlern führen können, sind nicht korrekt!

2.2.2 Anweisungen

In imperativen Programmiersprachen werden Verarbeitungsvorschriften durch so genannte Anweisungen  ausgedrückt. Anweisungen, die nicht weiter zerlegt werden können, werden elementare Anweisungen  genannt. In der Hamster-Sprache sind die vier Grundbefehle elementare Anweisungen. Eine Folge von Anweisungen, die nacheinander ausgeführt werden, wird als Anweisungssequenz  bezeichnet. Die einzelnen Anweisungen einer Anweisungssequenz werden in der angegebenen Reihenfolge hintereinander ausgeführt.

2.2.3 Programme

Ein Hamster-Programm  setzt sich aus den Schlüsselwörtern  void , gefolgt von main , einem runden Klammernpaar und einem geschweiften Klammernpaar, das eine Anweisungssequenz  umschließt, zusammen. Beim Aufruf bzw. Start des Programms werden die Anweisungen der Anweisungssequenz innerhalb der geschweiften Klammern hintereinander ausgeführt.

2.2.4 Kommentare

Ziel der Programmierung ist es, Programme zu entwickeln, die gegebene Aufgaben lösen. Neben ihren Eigenschaften, korrekt und vollständig zu sein, sollten sich Programme durch eine weitere Eigenschaft auszeichnen; sie sollten gut verständlich sein. Das bedeutet, die Lösungsidee und die Realisierung sollte auch von anderen Programmierern mühelos verstanden und nachvollzogen werden können, um bspw. das Programm später noch zu erweitern oder in anderen Zusammenhängen wiederverwenden zu können.

Diesem Zweck der Dokumentation  eines Programms dienen so genannte Kommentare . Sie haben auf die Steuerung des Hamsters keinerlei Auswirkungen. Alles, was sie bewirken, ist eine bessere Lesbarkeit des Programms. In Java gibt es zwei Typen von Kommentaren: Zeilenkommentare  und Bereichskommentare .

• Zeilenkommentare  beginnen mit zwei Schrägstrichen // und enden am nächsten Zeilenende. Den Schrägstrichen können beliebige Zeichen folgen.
• Bereichskommentare  beginnen mit der Zeichenkombination /* und enden mit der Zeichenkombination */. Dazwischen können beliebige Zeichen stehen. Bereichskommentare können sich auch über mehrere Zeilen erstrecken.

2.2.5 Beispielprogramm

Das folgende Hamster-Programm bewirkt, dass der Hamster in dem in Abbildung 2.2 skizzierten Territorium zwei Körner frisst:

  void main() {
    // friss erstes Korn
    vor();
    vor();
    nimm();
    // friss zweites Korn
    linksUm();
    vor();
    vor();
    nimm();
  }

  

Abbildung 2.2: Hamster-Territorium zum Beispielprogramm