Kontrollfluss
Als Kontrollfluss bezeichnet man die Reihenfolge, in der die Anweisungen in einem Computerprogramm abgearbeitet werden. Eine einfache Sequenz von Anweisungen wird Schritt für Schritt von oben nach unten durchgegangen. Durch Kontrollstrukturen wie bedingte Anweisungen oder Wiederholungen kann davon jedoch abgewichen werden. Mit Methoden der nebenläufigen Programmierung ist es auch möglich, Programmteile gleichzeitig ablaufen zu lassen.
Der Kontrollfluss eines Programms kann z.B. mit einem Programmablaufplan oder einem Aktivitätsdiagramm visualisiert werden. Der Kontrollfluss wird dann durch Pfeile dargestellt.
Im einfachsten Fall, so wie oben rechts abgebildet, verläuft der Kontrollfluss linear von oben nach unten, sodass die Anweisungen strikt sequenziell abgearbeitet werden. Dies erleichtert insbesondere das Testen, da so schon ein einziger ausreicht, um den gesamten Kontrollfluss abzudecken.
Befehlszähler
debug-Befehl zeigt links die Nummerierung der abgearbeiteten MaschinenbefehleAuf der Ebene der Maschinensprache ist ein Programm eine Abfolge von Maschinenbefehlen, die durchnummeriert sind. Ein Befehlszähler bestimmt während der Ausführung eines Programms, welcher Befehl als nächstes ausgeführt werden soll. Normalerweise wird diese Zähler nach dem Abarbeiten eines Befehls um 1 hochgezählt.
Kontrollstrukturen
Rot markiert ist eine bedingte Verzweigung,
grün markiert eine bedingte Wiederholung.
Als Kontrollstrukturen werden Konstrukte bezeichnet, die es beim Programmieren ermöglichen, vom linearen Kontrollfluss abzuweichen und Bedingungen, Verzweigungen oder Wiederholungen zulassen.
Sprung
Siehe auch Sprunganweisung
Mit einer Sprunganweisung, die in vielen Programmiersprachen goto heißt, wird von einer Stelle im Programmablauf direkt zu einer anderen Stelle gesprungen. Diese Stelle kann je nach verwendeter Programmiersprache entweder als Zeilennummer angegeben werden oder es muss eine Sprungmarke gesetzt werden. Sprunganweisungen können die Lesbarkeit von Programmen beeinflussen – im positiven wie im negativen Sinne. Sprunganweisungen können ein unkompliziertes Austreten aus vielfach verschachtelten Kontrollstrukturen ermöglichen, machen es aber auch schwieriger, den Kontrollfluss nachzuvollziehen.
Edsger Dijkstra schrieb 1968 einen Aufsatz namens Goto Statements Considered Harmful"
(Goto-Anweisungen als schädlich eingeschätzt
)[1], der dafür sorgte, dass der Einsatz von Sprunganweisungen lange verpönt war. Tatsächlich ist es möglich, jede Sprunganweisung problemlos durch bedingte Anweisungen und bedingte Wiederholungen zu ersetzen.
Die (nicht allzu ernst gemeinte) Programmiersprache INTERCAL hat statt einer GO TO- eine COME FROM-Anweisung.
Bedingte Anweisung
Siehe auch Bedingte Anweisung
Mit einer bedingten Anweisung wird der Kontrollfluss verzweigt, sodass eine Sequenz von Anweisungen nur dann ausgeführt wird, wenn eine gegebene Bedingung erfüllt ist. Alternativ können in diesem Fall auch andere Anweisungen ausgeführt werden.
falls <(Geschlecht) = [weiblich]>, dann sage (verbinde [Guten Tag, Frau ] und (Nachname)) sonst sage (verbinde [Guten Tag, Herr ] und (Nachname)) ende
Bedingte Wiederholung
Mit der bedingten Wiederholung wird ein Rücksprung im Kontrollfluss eingebaut, sodass eine Sequenz von Anweisungen wiederholt wird, solange eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Zu beachten ist hier, dass die Bedingung während der Ausführung der Sequenz nicht überwacht wird. Die Sequenz wird also nicht mittendrin abgebrochen, sondern entweder vollständig ausgeführt oder gar nicht.
def countdown():
x = 10
while x > 0:
print(x)
x = x - 1
Andere Wiederholungen
Es gibt noch andere Arten der Wiederholung wie die Wiederholung mit Laufvariablen. Die gehören aber eher zu dem, was man „syntaktischer Zucker“ nennt: ein Sprachkonstrukt, das dem Programmiery die Arbeit erleichtert, aber keine Funktionalität hinzufügt. So kann z.B. jede Wiederholung mit Laufvariable auch als eine bedingte Wiederholung ausgedrückt werden
Die folgenden Programmschnipsel erfüllen genau dieselbe Funktionalität:
for (x = 0; x < 5; x = x + 1) {
console.log(x)
}
|
x = 0
while (x < 5) {
console.log(x)
x = x + 1
}
|
Fußnoten
Fußnoten
