C++ Einführung und professionelle Programmierung

1 Einführung (S. 23-24)

Was ist eigentlich Programmierung? Nach üblicher Auffassung heißt Programmieren, einem Rechner mitzuteilen, was er tun soll und wie es zu tun ist. Ein Programm ist danach ein in einer Programmiersprache formulierter Algorithmus oder, anders ausgedrückt, eine Folge von Anweisungen, die der Reihe nach auszuführen sind, ähnlich einem Kochrezept, geschrieben in einer besonderen Sprache, die der Rechner »versteht«. Der Schwerpunkt dieser Betrachtungsweise liegt auf den einzelnen Schritten oder Anweisungen an den Rechner, die zur Lösung einer Aufgabe auszuführen sind.

Was fehlt hier beziehungsweise wird bei dieser Sicht eher stiefmütterlich behandelt? Der Rechner muss »wissen«, womit er etwas tun soll.

Zum Beispiel soll er• eine bestimmte Summe Geld von einem Konto auf ein anderes transferieren,
• eine Ampelanlage steuern,
• ein Rechteck auf dem Bildschirm zeichnen.

Häufig, wie in den ersten beiden Fällen, werden Objekte der realen Welt (Konten, Ampelanlage, ...) simuliert, das heißt im Rechner abgebildet. Die abgebildeten Objekte haben eine Identität. Das Was und das Womit gehören stets zusammen. Beide sind also Eigenschaft eines Objekts und sollten besser nicht getrennt werden. Ein Konto kann schließlich nicht auf Gelb geschaltet werden und eine Überweisung an eine Ampel ist nicht vorstellbar.

Ein objektorientiertes Programm kann man sich als Abbildung von Objekten der realenWelt in Software vorstellen. Die Abbildungen werden selbst wieder Objekte genannt. Klassen sind Beschreibungen von Objekten. Die objektorientierte Programmierung berücksichtigt besonders die Kapselung von Daten und den darauf ausführbaren Funktionen sowie dieWiederverwendbarkeit von Software und die Übertragung von Eigenschaften von Klassen auf andere Klassen, Vererbung genannt. Auf die einzelnen Begriffe wird noch eingegangen werden.

Das Motiv hinter der objektorientierten Programmierung ist die rationelle und vor allem ingenieurmäßige Softwareentwicklung. Unter »Softwarekrise« wird das Phänomen verstanden, dass viele Softwareprojekte nicht im geplanten Zeitraum fertig werden, dass das finanzielle Budget überschritten wird oder dass die Projekte ganz abgebrochen werden. Die objektorientierte Programmierung wird als ein Mittel angesehen, das zur Lösung der »Softwarekrise« beitragen kann. Wiederverwendung heißt Zeit und Geld sparen, indem bekannte Klassen wiederverwendet werden. Das Leitprinzip ist hier, das Rad nicht mehrfach zu erfinden! Unter anderem durch den Vererbungsmechanismus kann man Eigenschaften von bekannten Objekten ausnutzen. Zum Beispiel sei KONTO eine bekannte Objektbeschreibung mit den »Eigenschaften« Inhaber, Kontonummer, Betrag, Dispo- Zinssatz und so weiter. In einem Programm für eine Bank kann nun eine Klasse WÄHRUNGSKONTO entworfen werden, für die alle Eigenschaften von KONTO übernommen (= geerbt) werden könnten. Zusätzlich wäre nur noch die Eigenschaft »Währung« hinzuzufügen.

Wie Computer können auch Objekte Anweisungen ausführen. Wir müssen ihnen nur »erzählen«, was sie tun sollen, indem wir ihnen eine Auf forderung oder Anweisung senden, die in einem Programm formuliert wird. Anstelle der Begriffe »Aufforderung« oder »Anweisung« wird in der Literatur manchmal Botschaft (englisch message) verwendet, was jedoch den Aufforderungscharakter nicht zur Geltung bringt. Eine gängige Notation (= Schreibweise) für solche Aufforderungen ist Objektname.Anweisung(gegebenenfalls Daten).

Beispiele:
Ampel.Blinken (gelb)
Ampel.Ausschalten () (keine Daten notwendig)
Ampel.Einschalten (grün)
Rechteck.Zeichnen (Position, Abmessungen)
Rechteck.Verschieben (5cm)

Die Beispiele geben schon einen Hinweis, dass die Objektorientierung uns ein Hilfsmittel zur Modellierung der realen Welt in die Hand gibt.