Pascal (Kurs 1612/1613)

1. Einleitung

2. Linux

3. APPLE

4. Windows/DOS
   4.1 Download von TP 5.5
   4.2 Installation von TP 5.5
   4.3 Arbeiten mit TP 5.5
      4.3.1 Einleitung
      4.3.2 Bedienung von TP 5.5 von der DOS-Eingabeaufforderung aus
      4.3.3 Bedienung von TP 5.5 mit der IDE

5. Alternative: SPARCompiler Pascal auf dem Bonsai-Rechner der FernUniversität

6. Bezugsquellen für Editoren

1. Einleitung

Zur Bearbeitung des Kurses 1612 / 1613 ist es sehr hilfreich, wenn Sie auf Ihrem Rechner einen Pascal-Compiler installiert haben, um die Beispiele des Kurses nachvollziehen und eigene Erfahrungen sammeln zu können. Einige Hinweise zu Download und Installation finden Sie im Folgenden, sortiert nach Betriebssystemen.

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2. Linux

Wenn Sie unter Linux arbeiten, ist der kostenlose "GNU Pascal Compiler" GPC zu empfehlen. Wird GPC mit dem entsprechenden Parameter aufgerufen, verhält er sich weitgehend kompatibel zu Standard-Pascal. GPC ist Bestandteil vieler Linux -Distributionen. Es empfiehlt sich, die neueste Betaversion des GPC zu benutzen. Hinweise zu Download und Installation finden Sie auf gnu-pascal.de

Der Zyklus der Entwicklung eines Pascal-Programmes läuft immer gleich ab, und besteht - von der gedanklichen Vorarbeit einmal abgesehen - aus folgenden Teilen: Editieren, Compilieren, Ausführen (oft abgekürzt mit ECR für: "Edit, Compile, Run").
Mit dem GPC geht dies folgendermaßen:
Erstellen Sie mit einem Editor Ihrer Wahl den Pascal-Quelltext und speichern Sie ihn in ein geeignetes Verzeichnis. Begeben Sie sich an der Konsole in dieses Verzeichnis und geben Sie folgendes ein:

gpc --standard-pascal --no-short-circuit <Quelldatei> -o <Maschinenprogramm>

Wenn also Ihre Quelldatei "Beispiel.pas" heißt und das ausführbare Programm "Beispiel" heißen soll, tippen Sie:

gpc --standard-pascal --no-short-circuit Beispiel.pas -o Beispiel

Findet der Compiler keinen Fehler, wird die Datei "Beispiel" angelegt und Sie können das Programm starten, indem Sie

Beispiel

bzw., falls das aktuelle Verzeichnis nicht in Ihrem PATH enthalten sein sollte,

./Beispiel

eingeben.

Wenn Sie in den fortgeschrittenen Kurseinheiten des Kurses 1612 mit Units arbeiten wollen, geht dies mit der Option --standard-pascal nicht mehr. Verwenden Sie dann die Option --borland-pascal. Es empfiehlt sich, sich außerdem mit den Optionen --short-circuit, --automake und -c vertraut zu machen. Informationen über GPC erhalten Sie, wenn Sie den Befehl

info gpc

eingeben. In einem Unterkapitel werden dort auch die verschiedenen Kommandozeilenoptionen von GPC beschrieben.

Beachten Sie bitte, dass der GPC noch keine Option zur Prüfung von Bereichsüberschreitungen (Range-Checking) zur Laufzeit bietet. Sie müssen also besonders penibel überprüfen, ob es in ihrem Programm zu Überschreitungen definierter Wertebereiche kommen kann!

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3. APPLE

Für APPLE-Computer gibt es den kostenlosen Pascal-Compiler "Think Pascal". Inwieweit bei diesem Compiler Abweichungen zum Standard vorliegen, ist uns leider nicht bekannt. Hinweise zu Download, Installation und Bedienung erhalten Sie auf http://www.think-pascal.org/.

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4. Windows/DOS

Da im Umgang mit dem PC ungeübte Benutzer meistens das Betriebssystem Windows verwenden, gehen wir auf die Installation und Benutzung von Pascal unter Windows etwas ausführlicher ein.
Wir empfehlen für Windows die Benutzung des Compilers "Turbo Pascal 5.5", den Sie kostenlos und für die Zwecke des Kurses vorkonfiguriert von einem Server der FernUniversität herunterladen können.

Zwar mag Ihnen die Bedienungsweise dieses Compilers im Vergleich zu den Ihnen bekannten Windowsprogrammen etwas spartanisch vorkommen. Der Compiler ist jedoch völlig ausreichend für die Kurse 1612/1613, in denen Sie ja nicht das Erstellen von praxistauglichen Programmen mit Pascal, sondern die Konzepte imperativer Programmierung erlernen sollen. Die Verwendung möglichst weniger verschiedener Compiler erleichtert Ihnen und der Kursbetreuung die Arbeit wesentlich.

4.1 Download von TP 5.5

Sie können sich eine für die Verwendung bei der Bearbeitung des Kurses 1612/1613 vorkonfigurierte Version von TP 5.5 vom Server der FernUniversität herunterladen. Zum Download halten Sie bitte die SHIFT-Taste (Umschalttaste) gedrückt, klicken Sie dann auf diesen Download-Link und speichern Sie die Datei tp55.exe in ein Verzeichnis Ihrer Wahl.

4.2 Installation von TP 5.5

Zur Installation klicken Sie im Windows-Explorer doppelt auf die heruntergeladene Datei tp55.exe. Es öffnet sich ein Fenster mit dem Titel "WinZip Self-Extractor-tp55.exe". Hier können Sie auswählen, in welches Verzeichnis Turbo-Pascal installiert werden soll. Voreingestellt ist C:\tp. Behalten Sie dies bitte bei, sonst müssen Sie alle bereits vorkonfigurierten Pfade von Hand wieder ändern! Ein Entpacken in C:\programme\tp ist leider nicht sinnvoll, da das Programm dann nicht richtig funktioniert (der Verzeichnisname wäre für ein DOS-Programm zu lang).

Mittels Klick auf den Button "Unzip" starten Sie den Auspackvorgang. Nach dessen Ende finden Sie Turbo Pascal im gewählten Verzeichnis. Die heruntergeladene Datei tp55.exe wird nicht mehr benötigt. Es empfiehlt sich aber, sie für eine evtl. Neuinstallation aufzubewahren. Sollten Sie den neu angelegten Ordner C:\tp im Windows-Explorer nicht sehen, müssen Sie die Anzeige des Windows-Explorers aktualisieren (im Menü "Ansicht | Aktualisieren").

Nun müssen Sie noch den PATH Ihres Systems um das Verzeichnis erweitern, in das Sie TP 5.5 installiert haben (also normalerweise C:\tp). Wenn Sie nicht genau wissen, wie Sie den PATH ändern, können Sie dies im Abschnitt Der PATH nachlesen.

4.3 Arbeiten mit TP 5.5

4.3.1 Einleitung

Die Fähigkeiten des TP 5.5 - Compilers gehen weit über das in den Kursen 1612 und 1613 benötigte hinaus. Lassen Sie sich bitte von den in den Paketen enthaltenen Beispieldateien und Zusatzmöglichkeiten nicht verwirren, die wir nur der Vollständigkeit halber dort belassen haben.
Zur Bedienung von TP gibt es drei grundlegende Möglichkeiten:

von der Konsole aus
mit der integrierten Entwicklungsumgebung (IDE)
indem Sie den Compiler tp.exe von einem separaten Editor aus starten

Auf die letzte Möglichkeit werden wir hier nicht weiter eingehen, da dies von Editor zu Editor verschieden ist und meist keine Möglichkeit besteht, auch den TP-Debugger zu benutzen.
In jedem Fall sollten Sie als erstes lernen, Programme von der Konsole aus zu compilieren und zu starten. Für alle drei Varianten gilt: Der Zyklus der Entwicklung eines Pascal-Programmes läuft immer gleich ab und besteht - von der gedanklichen Vorarbeit einmal abgesehen - aus folgenden Teilen: Editieren, Compilieren, Ausführen (oft abgekürzt mit ECR für: "Edit, Compile, Run").

Wenn Sie den TP 5.5 mit der IDE (Turbo.exe) benutzen und das Programm von der unter 4.1 angegebenen Adresse heruntergeladen haben, sind dort wichtige Compileroptionen bereits voreingestellt. Diese Optionen werden allerdings ignoriert, wenn Sie den Compiler von einem externen Editor oder von der Kommandozeile aus aufrufen und müssen dann extra als Parameter übergeben werden.
Dies betrifft insbesondere Bereichsüberprüfung (Range Checking) und das Verhalten bei der Überprüfung komplexer boolescher Ausdrücke (Boolean Evaluation). Um hier ein für den Kurs 1612/1613 sinnvolles standardkonformes Verhalten auch ohne die IDE zu erreichen, müssen bei jedem Compileraufruf zusätzlich die beiden Optionen $R und $B eingeschaltet werden. Dies erfolgt beim Compileraufruf von der Eingabeaufforderung folgendermaßen:

tpc /$R+ /$B+ quellcode.pas

Entsprechend sollten Benutzer externer Editoren in ihrem Compilierungstool diese Optionen als Parameter beim Aufruf von tpc.exe übergeben.

4.3.2 Bedienung von TP 5.5 von der DOS-Eingabeaufforderung aus

Wir wollen Ihnen zeigen, wie man mit TP und den einfachsten, auf jedem System vorhandenen Mitteln ein lauffähiges Pascal-Programm erstellt. Deswegen werden wir als Editor das Programm Notepad verwenden. Für ernsthaftes Arbeiten empfiehlt sich allerdings die Verwendung eines komfortableren Editors. Beispiele und Downloadadressen für einige geeignete Editoren finden Sie im Abschnitt Bezugsquellen für Editoren.

Legen Sie sich zunächst mit Hilfe des Windows-Explorers ein Verzeichnis an, in dem Sie in Zukunft die von Ihnen erstellten Pascalprogramme ablegen werden. Es empfiehlt sich, dieses Verzeichnis durch Unterverzeichnisse zu den verschiedenen Projekten (z.B. nach Kapiteln des Kurses) zu gliedern. Das nun zu erstellende erste Programm könnte also z.B. in einem Unterverzeichnis "hello" zu liegen kommen.

Editieren

Starten Sie das Programm Notepad. (Es findet sich normalerweise unter "Start | Programme | Zubehör | Editor"). In dem neuen Editorfenster erstellen Sie nun folgenden Quelltext:


program hello;

begin
   writeln('Hello World !')
end.

Für das Verständnis des Programmcodes sei auf den Kurs 1612/1613 verwiesen; hier geht es ja lediglich darum, die Vorgehensweise des Erstellens und Ausführens eines Pascal-Programmes zu demonstrieren.

Mit Hilfe des Menüpunktes "Datei | Speichern unter" speichern Sie nun die Datei in dem soeben angelegten Verzeichnis "hello" unter dem Namen "hello.pas". Die Groß-/Kleinschreibung ist dabei übrigens unwichtig, da TP wie alle DOS-Programme keinen Unterschied zwischen Groß- und Kleinbuchstaben macht.
Überprüfen Sie anschließend im Windows-Explorer, ob die Datei auch wirklich "hello.pas" (oder eben auch HELLO.PAS) heißt. Sollte der Editor sie unter dem Namen "hello.pas.txt" gespeichert haben, ändern Sie dies bitte, indem Sie mit der rechten Maustaste auf die Datei klicken, und im sich öffnenden Kontextmenü den Punkt "Umbenennen" auswählen. Ändern Sie den Namen und bestätigen Sie durch Betätigen der RETURN-Taste. Die nun erscheinende Sicherheitsabfrage bestätigen Sie mit "Ja".

Compilieren

Durch das Compilieren wird aus der Quellcode-Datei eine neue, ausführbare Datei erzeugt. Gehen Sie dazu folgendermaßen vor:

Starten Sie die MS-DOS-Eingabeaufforderung und wechseln Sie zu dem Verzeichnis mit Ihrer Datei hello.pas. Sollten Sie nicht wissen, wie Sie dazu vorzugehen haben, finden Sie eine Anleitung dazu im Kapitel MS-DOS-Eingabeaufforderung.

Starten Sie nun den Compiler mit dem Befehl:

tpc /$R+ /$B+ hello.pas

Sofern Sie keinen Fehler gemacht haben, startet der Compiler und nach einem kurzen Moment erscheint eine Meldung ähnlich dieser:

Turbo Pascal Version 5.5 Copyright (c) 1983,89 Borland International
HELLO.PAS(5)
5 lines, 1712 bytes code, 646 bytes data

Wenn Sie hingegen irgendwelche anderen Meldungen erhalten, ist meist etwas schiefgelaufen, und Sie sollten diese Meldungen genau studieren, um Hinweise auf die Ursache zu erhalten.
Aber nehmen wir einmal an, alles sei gutgegangen, und Sie haben keinerlei Fehlermeldungen erhalten. Dann können Sie jetzt mit dem Windows-Explorer oder dem "dir"-Befehl nachsehen, und werden in dem Verzeichnis mit Ihrem Quellcode eine neue Datei namens "hello.exe" finden.

Eine Liste mit der Bedeutung verschiedener Fehlernummern von TP-Compilern finden Sie z.B. hier. Diese Liste bezieht sich allerdings nicht speziell auf TP 5.5, so dass Abweichungen möglich sind.

Ausführen

Um nun die Datei "hello.exe" auszuführen, begeben Sie sich wieder in die MS-DOS- Eingabeaufforderung, in der Sie sich hoffentlich noch in dem Verzeichnis mit der Datei hello.exe befinden (ansonsten wechseln Sie bitte wieder dorthin).
Starten Sie nun die Ausführung Ihres Programms, indem Sie einfach den Namen des Programms eingeben:

hello

Die Dateinamenserweiterung ".exe" können Sie dabei weglassen.
Ihr Programm wird nun ausgeführt, und der Text "Hello World !" erscheint in Ihrem DOS-Fenster.

4.3.3 Bedienung von TP 5.5 mit der IDE

Turbo Pascal enthält eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE, "Integrated Development Environment" ). Wenn Sie die IDE benutzen möchten, sollten Sie sich auf jeden Fall das Tutorial hierzu ansehen, welches Teil der TP-Installation ist. Hier erhalten Sie auch wertvolle Hinweise zur Bedienung der TP-Hilfe. Sie starten das Tutorial, indem Sie im Windows-Explorer die Datei tour.exe (im TP-Verzeichnis) doppelklicken.

Außerdem empfehlen wir Ihnen, sich die im TP-Verzeichnis befindliche Verknüpfung mit dem Namen "Turbo" auf Ihren Desktop zu kopieren. Von hier aus können Sie dann die IDE wie gewohnt per Doppelklick starten. Die Anwendung startet in einem DOS-Fenster im Vollbildmodus; mittels ALT + F, Q können Sie sie beenden und mit ALT + ESC können Sie jederzeit zu Windows zurückschalten, ohne TP zu beenden.

Von Ihnen geschriebener Quellcode wird beim Speichern standardmäßig im Ordner C:\tp\user abgelegt; dort legt der Compiler auch die von ihm erzeugten ausführbaren Dateien ab. Dies können (und sollten) Sie unter dem Menüpunkt Optionen ändern, so dass die erzeugten Dateien in dem von Ihnen für diesen Zweck angelegten Verzeichnis abgelegt werden.
Als DOS-Programm erlaubt TP Dateinamen nach der 8.3 - Regel, d.h. maximal acht Zeichen Name und drei Zeichen Dateinamenserweiterung (üblicherweise pas). Umlaute etc. sind nicht möglich.

Wenn Sie mit TP im Vollbildmodus arbeiten, müssen Sie auf die Verwendung der Maus leider verzichten (deren Abwesenheit ist also kein Bug). Sollten Sie die Maus (im Fenstermodus) nutzen wollen, gehen Sie bitte folgendermaßen vor:

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihre Verknüpfung zu "Turbo.exe".
Wählen Sie im sich öffnenden Menü den Punkt "Eigenschaften".
Stellen Sie dort in der Registerkarte "Bildschirm" die Darstellung auf Fenster um (evtl. müssen Sie später hier auch noch die "Ursprüngliche Größe" anpassen).
Aktivieren Sie in der Registerkarte "Sonstiges" unter "Maus" das Kästchen "Schnelleditor".

Sie können nun die Maus zum Markieren von Text, sowie zum Bedienen der Buttons in der Buttonleiste von TP (nur im Fenstermodus sichtbar!) benutzen. Die volle Mausfunktionalität (wie Sie sie unter Windows gewohnt sind) steht Ihnen leider nicht zur Verfügung. Insbesondere lässt sich der Cursor nicht mit der Maus positionieren.
Weitergehende Wünsche erfüllt u.U. ein separater Editor unter Windows, der es erlaubt, den Compiler TPC einzubinden (z.B. MED).

Nötig ist all dies selbstverständlich nicht. Für die relativ kurzen Programme der Kurse 1612/1613 reicht die in TP enthaltene Entwicklungsumgebung auf jeden Fall aus.

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5. Alternative: SPARCompiler Pascal auf dem bonsai-Rechner der FernUniversität

Auf eine weitere Möglichkeit möchte ich hier nur der Vollständigkeit halber verweisen: Sie können sich mit Hilfe eines Telnet-Programms auf dem UNIX-Rechner "bonsai" der FernUniversität anmelden. Dort läuft der SPARC-Pascal-Compiler, mit dem Sie ebenfalls Pascal-Programme compilieren können. Hierzu nur einige kurze Hinweise (Grundkenntnisse in UNIX sollten Sie mitbringen):

Zum Login benötigen Sie einen Benutzernamen und ein Passwort. Ihr Benutzername besteht aus Ihrer Matrikelnummer mit vorangestelltem "q", also z.B. "q1234567". Das Passwort ist identisch mit dem für die virtuelle Universität bzw. für WebAssign. Hinweise zum Erhalt eines solchen Passworts finden Sie im Kapitel "Einsendeaufgaben auf elektronischem Wege bearbeiten" im Abschnitt WebAssign. Der Hostname des bonsai-Rechners lautet "bonsai.fernuni-hagen.de".
Nach erfolgtem Login befinden Sie sich in Ihrem Home-Verzeichnis auf bonsai. Sie können nun z.B. mit dem Editor "vi" Quelltext erstellen und diesen dann compilieren. Der Befehl zum Compilieren lautet:

pc -V1 -g -o <Maschinenprogramm> <Quelldatei>

Wenn also Ihre Quelldatei "Beispiel.pas" heißt und das ausführbare Programm "Beispiel" heißen soll, tippen Sie:

pc -V1 -g -o Beispiel Beispiel.pas

Findet der Compiler keinen Fehler, wird die Datei "Beispiel" angelegt, und Sie können das Programm starten, indem Sie

Beispiel

bzw., falls das aktuelle Verzeichnis nicht in Ihrem PATH enthalten sein sollte,

./Beispiel

eingeben. Es empfiehlt sich, für häufigere Verwendung ein entsprechendes Alias oder Shellscript anzulegen.

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6. Bezugsquellen für Editoren

Editoren sind natürlich in hohem Maße Geschmackssache. Einige nach meiner subjektiven Meinung für die Pascal-Programmierung gut geeignete Editoren, die entweder kostenlos oder sehr preisgünstig sind (Link führt zur Downloadadresse):

MED EditPlus UltraEdit TextPad

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