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Erste Programme mit Delphi

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Präsentation zum Thema: "Erste Programme mit Delphi"—  Präsentation transkript:

1 Erste Programme mit Delphi
Einführung in die Entwicklungsumgebung Grundelemente der Programmiersprache Objekt-Pascal Übungen Helmut Paulus Speyer,

2 Teil 1 Einführung in die Entwicklungsumgebung
Grundelemente der Programmiersprache Objekt-Pascal

3 Problem Mit einem Programm soll der BodyMass-Index BMI berechnet werden. Eingaben: Gewicht in Kg, Körpergröße in m Ausgabe: BMI-Index Ablauf: Ereignisgesteuert

4 Delphi 4 – Entwicklungsumgebung
Komponenten-Palette (GUI-Objekte) Formular (GUI) Objektinspektor Die Benutzungsoberfläche wird mit Hilfe der Komponentenpalette erstellt.

5 Bearbeiten eines Delphi-Projekts
GUI-Objekte haben einen Namen und gehören einer Klasse an. PAnzeige : TPanel LInfo : TLabel GUI : TGUI Formular EdGroesse: TEdit BtBrechnen : TButton Mit Hilfe des Objektinspektors kann man sich die Eigenschaften (Attribute) der GUI-Objekte anschauen und deren Werte verändern.

6 Bearbeiten eines Delphi-Projekts
Das Formular enthält Komponenten (GUI-Objekte) vom Typ: TForm, TEdit, TButton, TLabel, TPanel Delphi gibt den GUI-Objekte automatisch Namen, z. B. TForm1, Label1, Button1, Button2 Die Objekte sollten im Objektinspektor mit sinnvollen Namen (nach Konventionen) belegt werden; z. B.: je nach Typ des Objekts einen Präfix: Brechnen B für Button EGroesse E für Edit PAusgabe P für Panel LErgebnis L für Label Standardattribute (Eigenschaften) der GUI-Objekte: Caption Beschriftung einer Komponente (Aufschrift eines Buttons, Labels, Panels,…) Text Inhalt eines Textfeldes (Edit) Name Name des Objekts, mit dem es im Programm angesprochen wird

7 Formulardatei „uGUI.dfm“
Ein Blick hinter die Kulissen object GUI: TGUI Left = 202 Top = 137 Width = 420 Height = 253 Caption ='Body Master-Indexberechnen object EdGroesse: TEdit Left = 112 Top = 136 Width = 57 Height = 21 TabOrder = 2 end object Btberechnen: TButton Left = 184 Width = 89 Height = 25 Caption = 'BMI berechnen' TabOrder = 3 OnClick = BtberechnenClick Die Formulardatei uGUI.dfm speichert die Attributwerte der Objekte. Das Formularobjekt GUI enthält alle anderen Objekte als Unterobjekte Diese Datei wird automatisch erzeugt und gepflegt. In älteren Delphi-Versionen als Delphi 4 wird sie als Binärdatei abgespeichert, was zu Kompatiblitätsproblemen führt. Konvertierung:

8 Quelltext-Unit „uGUI.pas“
interface uses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,StdCtrls, ExtCtrls; type TGUI = class(TForm) PAnzeige: TPanel; LInfo: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel; Label4: TLabel; EdGewicht: TEdit; EdGroesse: TEdit; Btberechnen: TButton; Btloeschen: TButton; PAusgabe: TPanel; procedure BtloeschenClick(Sender: TObject); procedure BtberechnenClick(Sender: TObject); private { Private-Deklarationen} public { Public-Deklarationen} end; var GUI: TGUI; Einbinden von Systemunits (automatisch) Deklaration des Formulars mit GUI-Objekten (automatisch)

9 Quelltext-Unit „uGUI.pas“
interface ... var GUI: TGUI; implementation procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject); gewicht, groesse, BMI : real; begin //Eingabe gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe PAnzeige.Caption := FloatToStrF(BMI,ffFixed,6,2); end; end. Ereignisbehandlung Zugriff auf Attribute

10 Quelltext des Hauptprogramms
program BMI; uses Forms, uGUI in 'uGUI.pas' {GUI}; {$R *.RES} begin Application.Initialize; Application.CreateForm(TGUI, GUI); Application.Run; end. Hier findet sich u. a. die Einbindung von Units und Ressourcen die Erzeugung des Fensterobjektes den Start des Programms Diese Datei wird automatisch vom System gepflegt!

11 Ereignisverarbeitung
Ein Klick auf den Button soll die Berechnung des BMI-Wertes auslösen. Durch Doppel-Klick auf den Button wird eine neue Prozedur erzeugt: Ereignis OnClick Doppel-Klick Ereignisprozedur Diese Prozeduren nie per Hand löschen, sondern nur den Prozedurrumpf. Das System entfernt den Rest beim nächsten Start! procedure TGUI.BtBerechnenClick(Sender: TObject); begin end;

12 Ereignisverarbeitung
Implementierung procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject); var gewicht, groesse, BMI : real; begin //Eingabe – Übernahme der Daten vom GUI-Objekt gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe – Übergabe der Daten ans GUI-Objekt PAusgabe.Caption := FloatToStrF(BMI,ffFixed,6,2); end; Verarbeitungschema Eingabe Verarbeitung Ausgabe Lokale Variablen Ein-/ Ausgabesystem mit lokalen Variablen als temporären Zwischenspeichern!

13 Bearbeiten eines Delphi-Projekts
Delphi erzeugt eine ganze Reihe von Dateien zur Verwaltung eines Programmierprojektes. Diese Dateien sollte man immer in einem eigenen Ordner speichern. (Quellcodedateien werden als Units bezeichnet.) Vorbereitungsschritte: In Delphi in neues Projekt anlegen: Datei->Neu->Anwendung Projektdateien am besten sofort speichern: Ordner für das neue Projekt anlegen (z. B. BMI) Datei - Alles speichern wählen Die automatisch vorgeschlagen Namen unit1.pas und project1.dpr umbenennen. (z. B.: uGUI.pas und BMI.dpr) u – für Unit Implementierung der Ereignisverarbeitung Neben den oben genannten beiden Dateien werden automatisch im Projektordner viele weitere Dateien angelegt und laufend von Delphi verwaltet. Beim Kompilieren wird aus den Projektdateien ein lauffähiges Programm BMI.exe erzeugt, das anschließend ausgeführt werden kann.

14 Delphi-Hilfen Kontextsensitive Hilfe mit F1 (auch im Fehlerfenster)
Laufzeit Debugger Haltepunkte im Quelltext setzen, an den Stellen an, denen das Programm halten soll (in den Rahmen links neben der Quelltextzeile klicken) sobald das Programm anhält, kann mit Hilfe der Maus der Zustand der Variablen angezeigt werden

15 Aufgabe Ergänzen Sie das Programm mit einer Bewertung des BMI nach Alter. Benutzen Sie dazu die folgenden Grundlagen und die Delphi-Hilfe. Die Tabelle zeigt die „wünschenswerte“ BMI-Werte für verschiedene Altersgruppen: Alter BMI 19-24 Jahre 19-24 25-34 Jahre 20-25 35-44 Jahre 21-26 45-54 Jahre 22-27 55-64 Jahre 23-28 >64 Jahre 24-29 Weitere Informationen unter: https://www.uni-hohenheim.de/wwwin140/info/interaktives/bmi.htm

16 Pascal-Grundlagen Variablendeklaration Wertzuweisung
procedure TGUI.BtberechnenClick(Sender: TObject); var gewicht, groesse, BMI : real; begin //Eingabe gewicht := StrToFloat(EdGewicht.Text); groesse := StrToFloat(EdGroesse.Text); //Verarbeitung BMI := gewicht/groesse/groesse; //Ausgabe PAusgabe.Caption := FloatToStr(BMI); end; Datentyp Bezeichner Trennzeichen Anweisungen Wertzuweisung Kommentar string Typumwandlung real Variablendeklaration var <Bezeichner> : Datentyp; Wertzuweisung a := b ; Die Variablen müssen zuweisungskompatibel sein!

17 Die Parameterliste kann auch fehlen
Pascal-Grundlagen Struktur einer (Ereignis-) Prozedur procedure <Bezeichner>(Parameterliste); var lokale Variablen; begin Anweisungen; end; Die Parameterliste kann auch fehlen Deklarationsteil Anweisungsteil Eine Prozedur (Variable) kann nur verwendet werden, wenn sie deklariert wurde! Konventionen für Bezeichner Es dürfen nur folgende Zeichen verwendet werden Buchstaben (aber keine Umlaute) Zahlen, diese aber erste nach mindestens einem Buchstaben Unterstrich (auch am Anfang) ansonsten keine Sonderzeichen wie „,“, „;“ … Beachte: Delphi ist nicht kontextsensitiv!

18 Pascal-Grundlagen Elementare Datentypen
integer : Ganze Zahlen (17, -12) real : Fließkommazahlen (2.675 ) boolean : Wahrheitswerte (true, false) string : Zeichenkette (‘Hallo‘) Typumwandlungen Bei der Ein- und Ausgabe von Daten mit Hilfe von GUI-Objekten müssen häufig Datentypen konvertiert werden. Delphi stellt folgende Funktionen zur Verfügung: Funktion : Ergebnistyp Beispiel StrToInt(<Variable>) : integer IntToStr(<Variable>) : string StrToFloat(<Variable>) : real FloatToStr(<Variable>) : string Formatierte Ausgabe: FloatToStrF() : string groesse := StrToInt(EGroesse.Text) PAusgabe.Caption := FloatToStr(BMI); Siehe Delphi-Hilfe PAusgabe.Caption := FloatToStrF(BMI,ffnumber,8,2);

19 Pascal-Grundlagen Arbeiten mit Zeichenketten
Zeichenkettentexte werden in einfachen Anführungszeichen geschrieben. Beispiel: var Ausgabe : string; Ausgabe := ‘Du hast ‘; Zeichenketten kann man mit ‚+‘ aneinander hängen. Ausgabe := Ausgabe + ‚‘leider verloren‘; Die Länge einer Zeichenkette bestimmt man mit der vordefinierten Operation „length“. Der Zugriff auf die einzelnen Zeichen einer Zeichenkette erfolgt über einen Index. Ausgabe[2]  ‚u‘ Arithmetische Operatoren : integer / real +, -, *, / Division ( liefert einen Realtyp bei Anwendung auf Integer z. B. 12/4) integer div ganzzahlige Division (schneidet Nachkommastellen ab) mod Rest einer ganzzahligen Division (Beispiel: a := 4 mod 3; 1  a)

20 Pascal-Grundlagen Vergleichsoperatoren : Kontrollstrukturen
= gleich <> ungleich < kleiner <= kleiner gleich > größer >= größer gleich Sequenz (Anweisungsblock) begin Anweisung; end; Fallunterscheidung Logische Operatoren : Einseitig If Bedingung then begin Anweisung; end; zweiseitig end else AND true : wenn beide Operanden wahr OR true : wenn einer oder beide Operanden wahr NOT Negation des Operanden ( NOT a) Beispiel: var x : integer; teilbar : boolean; teilbar := (x mod 3 = 0) AND (x mod 5 = 0);

21 Pascal-Grundlagen Kontrollstrukturen Reihung / Array Deklaration
Wiederholung mit Anfangsbedingung Zählschleife while Schleife while Bedingung do begin Anweisung; end; For –Schleife for i := 1 to n do begin Anweisung; end; Wiederholung mit Endbedingung Repeat – Schleife repeat Anweisung; until Bedingung; Reihung / Array Deklaration var Bezeichner : array[StartIndex..EndIndex] of Datentyp; Beispiele: var augen : array[1..6] of integer; Der Zugriff auf die einzelnen Felder erfolgt mit Hilfe des Index for i := 1 to 6 do augen[i] := i; Indizes vom Typ Integer (Aufzählungstyp) Das so definierte Array ist statisch, d. h. die Anzahl der Elemente kann nicht mehr verändert werden.

22 Pascal-Grundlagen Prozeduren und Funktionen
Im Unterschied zu Prozeduren liefern Funktionen ein Ergebnis zurück. Schema: function <Bezeichner>(<Parameter>) : <Datentyp>; var <lokale Variablen> begin Anweisung; result := <Ergebnis>; end; Zuweisung des Ergebniswertes an die Funkionsvariabble result Prozeduren und Funktionen können (wie Ereignisprozeduren) als Methoden des Formulars deklariert werden. Beispiel: Die Funktion Max als Funktion des GUI-Objektes function TGUI.Max(z1, z2 : integer): integer; begin if (z1 < z2) then result := z2 else result := z1; end; TGUI = class(TForm) private { Private-Deklarationen} function Max(z1, z2 : integer): integer; public { Public-Deklarationen} end;

23 Projekt Zahlenraten Aufgabe:
Es ist ein Programm zu entwickeln, das ein Zahlenratespiel simuliert. Anforderungen: Der Computer bestimmt eine Zufallszahl (1..100), die der Spieler zu erraten hat. Der Spieler hat er beliebig viele Versuche. Nach jeder Zahleneingabe wird angegeben, ob die Zahl zu groß oder zu klein ist. Hat der Spieler die Zahl erraten, so wird die Anzahl der Versuche und eine Bewertung ausgegeben. Alle Ausgaben werden gelöscht, wenn ein neues Spiel begonnen wird. Datenmodell Anzahl der Versuche: Versuchszahl : integer Zu erratende Zahl: Ratezahl : integer

24 Spieldaten als private Attribute des Formulars
Zahlen raten Problem Eingabe der Spieldaten in lokale Variablen aus den GUI-Objekten ist ineffektiv!!! Lösung: Die Daten werden als private Attribute von TGUI deklariert. Damit werden sie zu globalen Variablen (innerhalb des GUI-Objekts1). Hinweise: Zufallszahlen können mit der Funktion random erzeugt werden. Beispiel: TGUI = class(TForm) procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure TGUI.BtEingabeClick(Sender: TObject); private { Private-Deklarationen} RateZahl : integer; Versuchszahl : integer; public { Public-Deklarationen} end; z := random(20); ganzzahlige Zufallszahl z mit 0  z < 20 Spieldaten als private Attribute des Formulars

25 Zahlen raten Initialisierung des Zufallszahlengenerators:
Damit der Zufallsgenerator nicht bei jedem Start dieselbe Zahlenfolge erzeugt, wird er durch Aufruf der Prozedur randomize initialisiert. Für solche Initialisierungen wird üblicher-weise Ereignisprozedur FormCreate benutzt, die automatisch beim Start des Programms aufgerufen wird. procedure TGUI.FormCreate(Sender: TObject); begin randomize; end; Das Prozedurgerüst von FormCreate wird bei einem Doppelklick auf das Formular angelegt. Alternativ kann die Prozedur mit dem Objektinspektors erzeugt werden. Mögliche Erweiterungen: Bauen Sie eine Sicherheitsprüfung ein, dass die Eingabe einer Ratezahl nicht über der Feldgröße und nicht unter 0 liegt. Erweitern Sie das Programm so, dass die Feldgröße über ein Edit-Feld eingelesen wird.

26 Teil 2 Übungen Helmut Paulus Speyer,

27 Aufgabe 1 Das Schaltjahr-Problem
Die Schaltjahresregelung unseres Kalenders (Gregorianischer Kalender) lautet: Ein Schaltjahr ist ein Jahr, dessen Jahreszahl durch 4 ohne Rest teilbar ist. Ausgenommen davon sind die Jahrhundertwechsel, es sei denn, deren Jahreszahl ist durch 400 ohne Rest teilbar. Es kommt also alle 400 Jahre vor, dass ein Jahrhundertwechsel ein Schaltjahr erzeugt. Das Jahr ist ein solches Jahr. Zu entwickeln ist ein Programm, das nach Eingabe einer gültigen Jahreszahl prüft, ob dieses Jahr ein Schaltjahr ist.

28 Aufgabe 2 Datenmodell: Interaktionen:
Die Entwicklung der Weltbevölkerung schreitet rasch voran: Im Jahr 2006 wurde die 6,6 Milliardengrenze überschritten. Zur Zeit wächst die Weltbevölkerung jährlich um ca. 1,2 %. Mit Hilfe eines kleinen Programms soll die jährliche Entwicklung verfolgt werden. Datenmodell: Interaktionen: Jahr : integer; Population : real; WFaktor : real; Aktuelle Werte eingeben und die Population des nächsten Jahres berechnen und anzeigen Aktuelle Werte eingeben und die Population des vorherigen Jahres berechnen und angezeigen Population in 10-Jahresschritten voraus- oder zurückberechnen

29 Aufgabe 3 Projekt 17 und 4: Es ist ein Programm zu entwickeln, das das bekannte Kartenspiel simuliert. Anforderungen Spielkarten werden durch einen Würfel ersetzt (Wertbereich [1;...;6]). Es werden Zahlen gewürfelt und aufsummiert. Der Spieler kann nach jedem Spielzug entscheiden, ob er aufhört oder weiter spielen will. Ist die Summe größer als 21, so hat der Spieler verloren. Hört der Spieler bei einer Summe kleiner oder gleich 21 auf, wird noch eine Zahl gewürfelt. Ist die neue Summe immer noch kleiner oder gleich 21, so hat der Spieler verloren, andernfalls gewonnen. Alle Ausgaben werden gelöscht, wenn ein neues Spiel begonnen wird.

30 Links und Literatur E. Modrow: Informatik mit Delphi, Band 1/2, Dümmler-Stam P. Damann, J. Wemßen: Objektorientierte Programmierung mit Delphi, Band 1. Klett-Verlag U. Bänisch: Praktische Informatik mit Delphi, Band 1/2. Cornelsen Frischalowski: Delphi 5.0, Band 1/2, Herdt-Verlag Pohl: Schülerübungen / Klausuren in Delphi, Heft 1/2, Verlag J. Pohl K. Merkert: R. Mechling: K. Heidler: Hessischer Bildungsserver: S. Spolwig: Weitere Hinweise unter: Einsteiger-Tutorial


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