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Pascal Compiler

(Autor: Tao Yue, Zustand: Übersetzung ins Deutsche)


Dieses Dokument erklärt die Grundlagen über Compiler sowie Links zu bekannten Pascal-Compilern und erklärt, wie man Free Pascal einrichtet.

Über Computersprachen und Compiler

Wenn man über Computersprachen spricht, gibt es grundsätzlich drei wichtige Begriffe, die verwendet werden.

  1. Maschinensprache -- aktueller Binärcode, der grundlegende Anweisungen an die CPU des Computers gibt. Dies sind in der Regel sehr einfache Befehle wie das Hinzufügen von zwei Zahlen oder das Verschieben von Daten von einem Speicherplatz zum anderen.
  2. Assemblersprache -- eine Möglichkeit für Menschen, Computer direkt zu programmieren, ohne sich Binärzahlen merken zu müssen. Es gibt eine Eins-zu-Eins-Korrespondenz mit dem Maschinencode. Zum Beispiel sind in der Intel x86-Maschinensprache ADD und MOV Mnemonics für die Additions- und Verschiebeoperationen.
  3. High-level Sprachen -- erlaubt es Menschen, komplexe Programme zu schreiben, ohne Schritt für Schritt zu gehen. Hochsprachen sind Pascal, C, C++, FORTRAN, Java, Visual Basic, C#, Java und viele mehr. Ein Befehl in einer Hochsprache, wie das Schreiben einer Zeichenkette in eine Datei, kann in Dutzende oder sogar Hunderte von Maschinensprachenanweisungen übersetzt werden.

Mikroprozessoren können nur Maschinensprachprogramme direkt ausführen. Assemblerprogramme werden zusammengestellt oder in die Maschinensprache übersetzt. Ebenso müssen Programme, die in Hochsprachen wie Pascal geschrieben wurden, in die Maschinensprache übersetzt werden, bevor sie ausgeführt werden können. Um diese Übersetzung zu machen, muss man ein Programm kompilieren.

Das Programm, das die Übersetzung durchführt, wird als Compiler bezeichnet. Dieses Programm ist ziemlich komplex, da es nicht nur Maschinensprachenbefehle aus Codezeilen erzeugt, sondern oft auch den Code optimiert, um schneller zu laufen, Fehlerkorrekturcode hinzufügt und den Code mit Unterprogrammen verknüpft, die an anderer Stelle gespeichert sind. Wenn Sie beispielsweise dem Computer sagen, dass er etwas auf den Bildschirm drucken soll, übersetzt der Compiler dies als einen Aufruf an ein vorgefertigtes Modul. Ihr Code muss dann mit dem Code verknüpft werden, den der Compilerhersteller zur Verfügung stellt, bevor ein ausführbares Programm entsteht.

Bei Hochsprachen gibt es wieder drei Grundbegriffe zu beachten:

  1. Source-Code -- den Code, den Sie schreiben. Diese hat typischerweise eine Erweiterung, die die verwendete Sprache angibt. Zum Beispiel endet der Pascal-Quellcode normalerweise mit ".pas" und der C++-Code endet normalerweise mit ".cpp".
  2. Object-Code -- das Ergebnis der Kompilierung. Der Objektcode enthält in der Regel nur einen Baustein eines Programms und kann noch nicht ausgeführt werden, da er unvollständig ist. Auf DOS/Windows-Systemen hat dies normalerweise die Erweiterung ".obj".
  3. Ausführbarer-Code -- das Endergebnis. Alle für die Funktion eines Programms notwendigen Objektcode-Module sind miteinander verknüpft. Auf DOS/Windows-Systemen hat dies normalerweise die Erweiterung ".exe".

Mehr über Compiler

Der De-facto-Standard in DOS- und Windows-basierten Pascal-Compilern ist Borland Pascal. Bevor es herauskam, waren die meisten Pascal-Compiler ungeschickt und langsam, vom Pascal-Standard abgewichen und kosteten mehrere hundert Dollar. 1984 führte Borland Turbo Pascal ein, das für weniger als 100 Dollar verkauft wurde, eine Größenordnung schneller kompilierte als bestehende Compiler und mit einer Fülle von Quellcode und Hilfsprogrammen ausgestattet war.

Dieses Produkt war ein großer Erfolg und war fast ein Jahrzehnt lang bekannt. Aber in den 1990er Jahren wurde die Welt auf Windows umgestellt. 1993 erschien die letzte Version von Turbo Pascal, Version 7 für DOS. Danach brach die Nachfrage nach DOS-Programmen ein und Borland (kurz Inprise genannt) konzentrierte sich auf die Produktion von Windows IDE/Compilern (z.B. Delphi). Später verkaufte Borland seine Compiler an Embarcadero, die Delphi immer noch regelmäßig aktualisieren.

Dieses Tutorial behandelt nur die konsolenbasierte Programmierung, bei der der Computer Datenzeilen auf den Bildschirm druckt und der Benutzer über eine Tastatur mit dem Programm interagiert. Ziel des Tutorials ist es, das Programmieren in Pascal zu lehren. Sobald Sie das gelernt haben, können Sie sich einfach ein Nachschlagewerk oder eine andere Webseite anschauen und Grafiken und Fenstersysteme selbst in die Hand nehmen.

Obwohl alte kommerzielle Pascal-Compiler oft zum Download zur Verfügung stehen (z.B. Turbo Pascal 5.5 aus demBorland Museum und Symantec Think Pascal (Macintosh), siehe The Free Country'sFree Pascal Compiler List), haben sich die Computer seit den 1980er und frühen 1990er Jahren stark weiterentwickelt. Wir haben keine 8.3-Dateinamen mehr unter DOS oder nicht präventives Multitasking unter Mac OS. Einen alten Compiler zu benutzen macht Spaß im gleichen Sinne wie ein altes Spiel auf einem Emulator zu spielen, aber die Open-Source-Bewegung hat gute Compiler für moderne Betriebssysteme hervorgebracht, und ein Anfänger wird es viel einfacher finden, diese zu benutzen.

Open Source Compiler

Die beiden wichtigsten Open-Source-Compiler-Projekte sind:

Free Pascal wird allgemein als freundlicher für Anfänger angesehen und strebt danach, Borland Pascal in vielerlei Hinsicht zu emulieren, obwohl beide zum Erlernen von Pascal gut geeignet sind.

Da die meisten Benutzer dieses Tutorials mit Windows arbeiten werden, hier ist, wie Sie Free Pascal einrichten und zu dem Punkt kommen, an dem Sie ein Programm auf einem modernen Windows-Betriebssystem kompilieren:

  1. Lade den Win32 installer für Free Pascal unter Free Pascal Download-Seite herunter.
  2. Führe die soeben heruntergeladene Datei aus und folge den Assistenten, um Free Pascal einzurichten.
  3. Öffne Free Pascal über die Verknüpfung (befindet es sich standardmäßig in Start -> Free Pascal.
  4. Gebe einen Programmcode ein (springe zur nächsten Lektion um ein "Hello, world." Programm zu sehen).
  5. Speicher die Datei über File-Save As ...
  6. Starte das Programm über das Menü Ausführen. Dadurch wird das Programm automatisch kompiliert, wenn Du Änderungen vorgenommen hast, und das Programm ausgeführt. Das Programm wird auch ohne Kompilierung ausgeführt, wenn Du seit der letzten Kompilierung keine Änderungen vorgenommen hast.

Bei Programmen, die keine Benutzereingaben erwarten, wird das Programm auf einem schwarzen Bildschirm angezeigt. Aber das Programm ist im Handumdrehen fertig und Du kehrst zur IDE zurück, ohne die Ergebnisse deiner Arbeit zu sehen. Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu umgehen:

  • Wähle den "User Screen" aus dem Debug-Menü, um die Ergebnisse des Programms zu sehen.
  • Füge am Ende jedes Programms eine readln-Anweisung hinzu. Dadurch wartet das Programm darauf, dass der Benutzer die Eingabetaste drückt, bevor das Programm beendet wird und zur IDE zurückkehrt.

Userscreen.png

Beachte, dass eine.exe-Datei in dem Verzeichnis erstellt wurde, in dem Du Dein Programm gespeichert hast. Dies ist die ausführbare Datei. Du kannst zur Eingabeaufforderung gehen, in das Verzeichnis wechseln und diese ausführbare Datei direkt ausführen. Du kannst es auch im Windows Explorer doppelklicken (und es blinkt immer noch schnell, wenn es ohne Benutzereingabe endet).

See also

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