Grundlagen der Programmierung und Softwareentwicklung

Grundbegriffe der Programmierung

Variable: Variablen sind Datenstrukturen, die ihre Inhalte während der gesamten Laufzeit eines Programms ändern können. Eine Variable ist ein reservierter Bereich im Hauptspeicher des Computers.

Syntax: Teil der Programmplanung und Programmierung, der die Struktur der Elemente (if, while, for, etc.) definiert.

Semantik: Bedeutung der Elemente und Strukturen (was jedes Element bewirkt).

Klasse: Bauplan oder Abstraktion eines Objekts, bestehend aus Daten (Member-Variablen oder Eigenschaften) und den Operationen zur Datenverarbeitung (Funktionen / Methoden).

Algorithmus: Eine Reihe von Schritten, die erforderlich sind, um ein Problem zu lösen.

Modulare Programmierung: Programmiermuster, das algorithmische Kapselung ermöglicht (für einfache Wartung und Erweiterung) sowie eine prozedurale Abstraktion (verbirgt die Implementierungsdetails, sodass wir uns nur auf die Nutzung konzentrieren).

Methodenüberladung: Eine Methode gilt als überladen, wenn es mehrere Implementierungen mit demselben Namen, aber unterschiedlicher Signatur gibt.

Wrapper-Klasse: Bietet Wrapper für primitive Datentypen an.

Rekursion: Methoden, die sich selbst aufrufen. In der Regel bestehen sie aus einem Basisfall und einer Abbruchbedingung, falls der Basisfall nicht erreicht wird.

Backtracking: Algorithmen zur systematischen Suche nach Lösungen für ein Problem.

Klassifizierung von Programmiersprachen

• Nach der Ebene der Abstraktion:
  • Maschinensprache
  • Assembler
  • High-Level-Sprachen
  • Modellbasierte Sprachen oder Komponenten
• Nach dem Übersetzungsprozess:
  • Kompiliert
  • Interpretiert
  • Mixed
• Nach dem Programmierstil:
  • Imperativ und prozedural
  • Deklarativ:
    • Logisch
    • Funktional

Arten von Programmfehlern

• Kompilierungsfehler
• Laufzeitfehler (extern oder nicht durch den Entwickler verursacht)

Phasen der Softwareentwicklung

• Analyse der Anforderungen: Sowohl funktionale (wer es wie benutzt) als auch nicht-funktionale Anforderungen (Preis, Interface, Entwicklungszeit).
• Design: Architektur-Analyse der notwendigen Komponenten, Design von Datenstrukturen etc.
• Umsetzung: Ausgehend von einem Prototyp bis zur endgültigen Implementierung.
• Tests
• Wartung