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Referat Gründe der Modulariserung - Realisierung der Modularisierung in verschiedenen Programmiersprachen

informatik referate

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1. Definition

1.1. Modul

Ein Modul ist eine Source-Code-File bzw. ein Object-File. Die Source-Code-Files können einzeln - getrennt vom Hauptprogramm - übersetzt (mittels Compiler) und getestet werden, um sie auszuführen müssen sie jedoch noch zu einem ausführbaren Programm zusammengefügt werden (dies geschieht mittels des Linkers).

1.2. Modularisieren

Zergliederung eines Programmes in einzelne, getrennt voneinander übersetztbare Programmteile (Module)

1.3. Programm
Ein Programm ist eine gezielte Folge von Befehlen, die hier durch das zusammensetzen der einzelnen Module zu einer ausführbaren Datei entsteht.

2. Gründe  der Modulariserung

Verbesserte Übersichtlichkeit sowie erhöhter Grad der Strukturiertheit

Möglichkeit der Aufteilung eines Programmes auf mehrere Personen, dadurch Erleichterung von Projektarbeiten.

Starke Erleichterungen bei der Wartung von Programmen. Es entsteht zwar ein gewisser Mehraufwand während der Entwicklung der Programmstruktur. In der Gesamtheit betrachtet, ist es aber ein klarer Vorteil.

In jedem Modul soll nur eine Problemstellung realisiert werden.

Oft ändert sich nur ein Anforderung an ein Programm. So muß dann lediglich ein Modul geändert und neu übersetzt werden.

Hardware- und Softwareabhängige Programmteile sollen in eigene Module realisiert werde, da dadurch eine Erhöhung der Portabilität entsteht. Das Programm kann an ein anderes System angepaßt werden, indem man lediglich ein Modul auf die neuen Gegebenheiten zuschneidet.

Module, deren Source-Code nicht weitergegeben werden darf, kann man als bereits übersetzte Module weitergeben. Sie dienen dann als Bibliotheken.

Wiederverwendbarkeit von einzelnen Modulen bei ähnlichen oder gleichen Anforderungen.

3. Realisierung der Modularisierung in verschiedenen Programmiersprachen

3.1. C / C++

3.1.1. Aufbau eines Source-Code-Files

Deklaration

Definition

Include

Globale Variablen

Define

Funktionsdefinitionen

Konstanten


Class - Struct


Prototypen


Externe Variablen


Die Deklaration sollte in einem Header-File erfolgen!

3.1.2. Variablen
Globale Variablen sind normalerweise nur innerhalb des Moduls ansprechbar, in dem sie definiert wurden. Die extern-Anweisung dient zur Deklaration von globalen Variablen, die auch von anderen Modulen angesprochen werden sollen.

z.B.: extern FILE *fp;

3.1.3. Übersetzung eines Moduls

Turbo C / BC++

Compilieren = [Alt]+[F9]

modul.obj

MS Visual C++

Compile File = [Crtl]+[F8]

modul.obj

UNIX

c89 -c modul.c 

(-c = nur compilieren)

modul.o

3.1.4. Zusammenbinden von Modulen zu einem Programm

Turbo C / BC++

Mittels Project-File

MS Visual C++

Mittels Project-File

UNIX

c89 modul1.o modul2.o -o modul.c 

oder

Mittels Makefile:

programm: modul1.o modul2.o

c89 modul1.o modul2.o;c89 -c modul.c

modul1.o: modul1.c hfile.h;c89 -c modul1.c

modul2.o:modul2.c hfile.h;c89 -c modul2.c

Aufruf: make [-f Filename]

3.1.5. Beispiel
 

HFILE.h

#include <stdio.h

extern int zahl;

void ausgeben();

void eingeben();

int addieren(int zahl1, int zahl2);


MODUL1.c

#include <conio.h

#include 'hfile.h'

void eingeben()


int addieren(int zahl1, int zahl2)


void main()



MODUL2.c

#include <conio.h

#include 'hfile.h'

int zahl;

void ausgeben()


3.2. Visual Basic

3.2.1. Struktur eines Visual Basic-Programmes

Eine VB-Anwendung wird durch ein Projekt-File verwaltet und enthält:
 

Form-Modul-Dateien

*.FRM

Code-Modul-Dateien

*.BAS

Steuerelement-Dateien

*.VBX, *.OCX

3.2.1.1. Form-Modul-Datei

Fenster- & Steuerelement-Beschreibungen

Deklarationen von Konstanten & Variablen (modul-global)

Ereignisprozeduren (modul-global)

Allgemeinen Prozeduren und Funktionen (modul-global)

3.2.1.2. Code-Modul-Datei

Deklaration von modul-globalen Konstanten & Variablen

Deklaration von programm-globalen Konstanten & Variablen

Allgemeinen Prozeduren und Funktionen (programm-global)

Prozeduren und Funktionen (modul-global)

3.2.2. Variablen

3.2.2.1. Prozedur-Variablen

Deklaration nach dem Prozedur-Kopf

z.B.:

Dim x as Integer

Static y as Integer

3.2.2.2. Modul-globale Variable

Deklaration im Allgemeinen Abschnitts eines Code- oder Formmoduls

z.B.:

Dim x as Integer

3.2.2.3. Programm-globale Variable

Deklaration im Allgemeinen Abschnitt eines Code-Moduls

z.B.:

Global x as Integer

3.2.2.4. Konstanten

Definition wie bei Variablen

Const für modul-globale Konstanten

Global Const für programm-globale Konstanten

Ab VB 4.0 Public statt Global

3.2.3 Nachteil

Die Module sind nicht getrennt übersetzbar.

3.2.4. Beispiel
 

MAIN.frm

Private Sub button_click()

eingeben

ausgeben

End Sub

Private Sub eingeben()


End Sub


CODE.bas

Public zahl As Integer

Public Const ADD_Zahl=10

Public Const MAX_Zahl=100

Sub ausgeben()

Dim summe As Integer

summe=addieren(zahl,ADD_Zahl)

MsgBox('Summe: '+Str(summe))

End Sub

Function addieren(z1 As Integer, z2 As Integer)


addieren=z1+z2

End Function

3.3. COBOL

3.3.1. Struktur eines COBOL-Programms

Die einzige Möglichkeit in COBOL Modularität zu erreichen, ist die Verwendung von externen Unterprogrammen.

3.3.1.1. Hauptprogramm

Aufruf des Unterprogramms mittels CALL

z.B.:

CALL 'Unterprogramm' USING Par1, Par2

Die USING-Klausel dient zur Parameterübergabe.

3.3.1.2. Unterprogramm

Parameter werden im Unterprogramm über die USING-Klausel der PROCEDURE DIVISION angegeben.

Die Parameter müssen in der LINKAGE-SECTION des Unterprogramms und der WORKING-STORAGE-SECTION des Hauptprogramms gleich vereinbart werden.

Der EXIT-Befehl dient zum Verlassen des Unterprogramms, und muß in einem eigenen Paragraphen stehen.

3.3.2. Beispiel
 

HAUPTPRG

IDENTIFICATION DIVISION.

PROGRAM-ID.HAUPTPRG.

ENVIRONMENT DIVISION.


DATA DIVISION.


WORKING-STORAGE SECTION.

77 ZAHL PIC 9(4).

77 STR PIC X(20).


PROCEDURE DIVISION.


CALL 'UNTERPRG' USING ZAHL,STR.


STOP RUN.


UNTERPRG

IDENTIFICATION DIVISION.

PROGRAM-ID.UNTERPRG.

ENVIRONMENT DIVISION.


DATA DIVISION.


WORKING-STORAGE SECTION.


LINKAGE SECTION.

77 ZAHL PIC 9(4).

77 STR PIC X(20).


PROCEDURE DIVISION USING ZAHL,STR.


VERLASSEN.

EXIT PROGRAM.





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