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Hamster-Simulator Version 2.3

1. void rechtsUm linksUn linksUm linksUm Abbildung 1 Editor Fenster Simulation EI Sl Do RabRs ail 1E Ch Ch CH m Fr Fre E CC ER EEE egege Sooja F CC Fr Kaz 23 Ban ke eck LL kLLLIl ZE SE III Abbildung 2 Simulation Fenster 3 1 Gestaltung eines Hamster Territoriums Als erstes wollen wir ein Hamster Territorium aufbauen in dem unser Programm ablaufen soll Das geschieht im Simulation Fenster siehe auch Abbildung 2 In der Mitte sehen wir das Hamster Territorium dar ber eine so genannte Toolbar mit graphischen Buttons Fahren Sie einfach mal mit der Maus ber die einzelnen Buttons der Toolbar dann erscheint jeweils ein Tooltipp der beschreibt wozu dieser 3 Ihr erstes Hamster Programm 11 Button dient Zun chst werden wir die Gr e des Territoriums anpassen Klicken Sie dazu auf den Button Neues Territorium erster Button von links Es erscheint eine Dia logbox in der Sie die gew nschte Anzahl an Reihen und Spalten eingeben k nnen Um die dort erscheinenden Werte jeweils 10 ndern zu k nnen klicken Sie mit der Maus auf das entsprechende Eingabefeld Anschlie end k nnen Sie den Wert mit der Tastatur eingeben Nach der Eingabe der Werte klicken Sie bitte auf den OK Button Die Dialogbox schliesst sich und das Territorium erscheint in der an gegebenen Gr e Achtu
2. Hamster 1 0 3 Nord 6 4 2 Hamster Befehle Die Hamster Befehle des Java Hamster Modells sind als Funktionen implementiert die ein Territorium auf ein neues Territorium abbilden und zwar mit der bekannten Semantik der Hamster Grundbefehle e vor Territorium liefert ein Territorium in dem der Hamster gegen ber dem als Parameter bergebenen Territorium eine Kachel in Blickrichtung ge laufen ist linksUm Territorium liefert ein Territorium in dem sich der Hamster ge gen ber dem als Parameter bergebenen Territorium um 90 Grad nach links umgedreht hat e nimm Territorium liefert ein Territorium in dem der Hamster gegen ber dem als Parameter bergebenen Territorium ein Korn mehr im Maul hat und sich auf der entsprechenden Kachel ein Korn weniger befindet e gib Territorium liefert ein Territorium in dem der Hamster gegen ber dem als Parameter bergebenen Territorium ein Korn weniger im Maul hat und sich auf der entsprechenden Kachel ein Korn mehr befindet e vornFrei Territorium liefert true wenn sich in dem als Parameter ber gebenen Territorium keine Mauer vor dem Hamster befindet e maulLeer Territorium liefert true wenn in dem als Parameter bergebe nen Territorium der Hamster keine K rner im Maul hat 6 Scheme 51 e kornDa Territorium liefert true wenn sich in dem als Parameter berge benen Territorium auf der Kachel auf der der Hamster steht mindestens ein Korn befindet Bei den
3. Ordner handbuch Das Handbuch im HTML Format Ordner HamsternMitBlueJ Anleitung wie man mit der Entwicklungsumge bung BlueJ Hamster Programme entwickeln und ausf hren kann inkl einiger Beispielprojekte Ordner pseudo hamsterklassen Hier liegen die Klassen aus Anhang A von Band 2 des Java Hamster Buches Sie sind pseudom ig implementiert und sollen dazu dienen dass fortgeschrittene Hamster Programmierer auch andere Entwicklungsumgebungen wie bspw Eclipse zum Eintippen und Compilieren von Hamster Programmen nutzen k nnen Hamster Simulator unter JDK 1 4 Die veraltete Java Version 1 4 wird nicht weiter unterst tzt 3 Ihr erstes Hamster Programm 9 2 4 Starten des Hamster Simulators Nachdem Sie eine Java Laufzeitumgebung sowie den Hamster Simulator wie oben beschrieben auf Ihrem Rechner installiert haben k nnen Sie den Simulator starten Dies geschieht folgenderma en e Unter Windows F hren Sie mit der Maus einen Doppelklick auf die Datei hamstersimulator jar oder die Datei hamstersimulator bat aus 2 e Unter Linux und Solaris Rufen Sie in dem Ordner in dem sich die Datei hamstersimulator jar befindet folgenden Befehl auf java jar hamstersimulator jar e Unter Macintosh OS X 10 F hren Sie mit der Maus einen Doppelklick auf die Datei hamstersimulator jar aus Anschlie end ffnen sich zwei Fenster die mit Editor und Simulation betitelt sind Herzlichen Gl ckwunsch Sie k nnen mit der Entwicklung
4. 6 Scheme 47 Anders sieht dies jedoch auch wenn Sie Programmiersprachen anderer Program mierparadigmen lernen wollen Die zugrunde liegenden Konzepte der einzelnen Pro grammierparadigmen weichen stark voneinander ab Seit Version 2 3 unterst tzt der Hamster Simulator das funktionale Programmierparadigma Es ist m glich in der funktionalen Programmiersprache Scheme Hamster Programme zu entwickeln und auszuf hren Dieses Benutzerhandbuch enth lt keine Einf hrung in die funktionale Programmie rung und auch keine Einf hrung in die Programmiersprache Scheme Hierzu wird auf die im folgenden genannte Literatur verwiesen Wenn Sie also Scheme lernen wollen sollten Sie sich eines der genannten B cher beschaffen oder die online verf gbare Literatur sichten Ein Problem vieler Anf ngerb cher f r Scheme ist dass nahezu alle Beispiele aus der Welt der Mathematik stammen was Sch ler bzw Studierende die keinen gro en Bezug zur Mathematik haben h ufig abschreckt An dieser Stelle setzt das Hamster Modell an Sie k nnen Scheme quasi unabh ngig von Ihren mathematischen F hig keiten lernen in dem Sie einen Hamster durch ein Territorium steuern und ihn bestimmte nicht mathematische Aufgaben l sen lassen 6 1 Funktionale Programmiersprachen Die wichtigsten Unterschiede funktionaler Programmiersprachen gegen ber impera tiven Programmiersprachen sind e Programme funktionaler Programmiersprachen werden als mathematische Funk
5. Wenn Ihr Programm korrekt ist erscheint nach ein paar Sekunden eine Dialogbox mit einer entsprechenden Meldung Es wurde ein neues ausf hrbares Programm erzeugt 4 3 2 Beseitigen von Fehlern Wenn Ihr Programm Fehler enth lt ffnet sich unterhalb des Eingabebereichs ein neuer Bereich der die Fehlermeldungen des Compilers anzeigt siehe Abbildung 16 Es wurde kein neues ausf hrbares Programm erzeugt Jede Fehlermeldung 4 Bedienung des Hamster Simulators 32 erscheint in einer eigenen Zeile Jede Zeile enth lt den wahrscheinlichen Fehler die Anweisung die den Fehler enth lt die Zeile der Anweisung im Programm und den Dateinamen Wenn Sie eine Fehlermeldung anklicken wird die entsprechende Anweisung im Eingabebereich blau markiert und der Mauscursor an die entsprechen de Stelle gesetzt Sie m ssen nun die einzelnen Fehler beseitigen und dann erneut speichern und kompilieren bis Ihr Programm keine Fehler mehr enth lt Der Feh lermeldungsbereich schlie t sich dann automatisch wieder Editor O E Kuer Dlslel2lole ig ailale Io S AllroundHamster a DJ beispielprogramm Y eu t gt MeinErstesHamst 77117 a paul vor gt SammelHamster AED SammelndeHams FeehtsUni vor vor nimm voit rechtsUm linksUn linksUn linksUn Zeie 1 Spalte 17 a Problem Si 1 Zeite Datei expected voit rechts Um 11
6. Dateien auf jeden Fall neu kompilieren Die alten ausf hrbaren class Dateien funktionieren nicht mehr Hamster Territorien die mit Version 1 des Hamster Simulators erstellt und abge speichert wurden k nnen leider in Version 2 des Hamster Simulators nicht mehr benutzt werden Sie m ssen sie im Simulation Fenster von Version 2 des Hamster Simulators neu erstellen und abspeichern 2 Installation und Starten des Hamster Simulators 7 2 Installation und Starten des Hamster Simulators Der Hamster Simulator l uft zur Zeit auf Windows Macintosh Linux und Solaris Rechnern Dort haben wir ihn auch getestet Da er in Java geschrieben ist m sste er eigentlich auch auf allen anderen Rechnern laufen f r die eine Java JVM existiert 2 1 Laden und Installation einer Java Laufzeitumgebung Der Hamster Simulator ist ein in Java geschriebenes Programm Um es ausf hren zu k nnen muss auf Ihrem Rechner eine Java Laufzeitumgebung installiert werden In Java gibt es nun zwei Varianten dies zu tun Die erste Variante ist die Installation eines J2SE Software Development Kit JDK J2SE bedeutet dabei Java 2 Platform Standard Edition Das JDK steht in ver schiedenen Versionen zur Verf gung Aktuell Stand 29 11 2005 ist die Version 5 0 manchmal wird sie auch als Version 1 5 0 bezeichnet Sie sollten m glichst immer die aktuellste Version installieren Anmerkungen Es gibt zwar bereits eine Version 6 bzw 1 6 Dies
7. T1 linksUm T if vornFrei T1 begin rechtsUm T1 t begin rechtsUm T1 define rechtsFrei T let T1 rechtsUm T if vornFrei T1 begin linksUm T1 t begin linksUm T1 f 53 6 Scheme 54 6 6 Scheme Konsole Neben dem Schreiben kompletter Scheme Hamster Programme ist es auch m glich einzelne Befehle interaktiv ausf hren zu lassen Hierzu dient die Scheme Konsole Diese k nnen Sie ber das Men Fenster des Editor Fensters ffnen In den Ein gabebereich k nnen Sie nun Scheme Befehle eingeben und durch Anklicken des Ausf hren Buttons ausf hren Ausgaben erscheinen im Ausgabebereich der Kon sole Tippen Sie bspw mal in den Eingabebereich der Scheme Konsole folgendes ein vor getTerritorium Der Hamster h pft eine Kachel nach vorne Die Funktion getTerritorium liefert dabei die entsprechende Territoriumsliste des aktuell im Simulation Fenster sichtbaren Territoriums Mit Hilfe der Buttons vor und zur ck k nnen Sie in Ihren bereits ausgef hrten Befehlen navigieren um bspw einen Befehl wiederholt auszuf hren Mit dem Button L schen l schen Sie Eingaben im Eingabebereich Aktuell ist es in der Konsole nur m glich Befehle einzeln auszuf hren Wenn Sie versuchen mehrere Befehle gleichzeitig ausf hren zu lassen wird nur der letzte tats chlich ausgef hrt Sowohl der Eingabe als auch der Ausgabebereich der Konsole unterst tzen Copy und Paste
8. und zwar ber die Tastatureingaben Strg c bzw Strg v Bei Ausf hrung der Scheme Funktion read in der Scheme Konsole erscheint eine Dialogbox in der Sie die Eingabe t tigen m ssen Wenn Sie ber die Konsole Funktionsdefinitionen ausf hren geben Sie diese dem kompletten System bekannt D h Sie k nnen die entsprechenden Funktionen da nach auch in Scheme Programmen nutzen ohne sie erneut definieren zu m ssen Umgekehrt gilt dies genauso Bei Beendigung des Hamster Simulators gehen jedoch alle entsprechenden Definitionen verloren 6 7 Implementierungshinweise F r die Implementierung des Scheme Hamster Modells wurde JScheme benutzt sie he http jscheme sourceforge net jscheme mainwebpage html 7 Noch Fragen 55 7 Noch Fragen Eigentlich m sste dieses Benutzungshandbuch alle Fragen im Zusammenhang mit dem Hamster Simulator kl ren Wenn Sie trotzdem noch weitere Fragen oder Pro bleme haben schauen Sie doch einfach mal im WWW auf der Website www java hamster modell de ins Diskussionsforum Hier k nnen Sie Ihre Fragen stellen und mit anderen Hamster Programmierern und den Autoren des Hamster Buches bzw dem Entwickler des Hamster Simulators in Kontakt treten
9. vor vor nimm rechtsUm vor vori nimm void rechtsUm linksUm linksUn linksUm Dateibaum Eingabebereich Abbildung 13 Editorfenster F r das Verwalten und Editieren von Programmen sind die beiden Men s Dateien und Bearbeiten wichtig Unterhalb der Men leiste ist eine spezielle Toolbar zu sehen ber die Sie alle Funktionen der Men s auch schneller erreichen und ausf hren k nnen Schieben Sie einfach mal die Maus ber die Buttons Dann erscheint jeweils ein Tooltipp der die Funktionalit t des Buttons anzeigt siehe auch Abbildung 14 4 2 1 Schreiben eines neuen Hamster Programms Wenn Sie ein neues Hamster Programm schreiben m chten klicken Sie bitte den Neu Button an erster Toolbar Button von links Es ffnet sich eine Dialogbox In dieser Dialogbox m ssen Sie ausw hlen welchen Typ von Programm Sie schreiben m chten Es existieren drei Alternativen e Imperatives Programm Imperative Programme sind Programme wie sie in Band 1 des Java Hamster Buches Programmieren spielend gelernt eingef hrt werden Sie bestehen aus einer main Funktion sowie weiteren Funktionen e Objektorientiertes Programm Objektorientierte Programme sind Programme wie sie in Band 2 des Java Hamster Buches Objektorientierte Programmie rung spielend gelernt eingef hrt werden Sie bestehen aus einer main Funktion sowie Funktionen und Klasse
10. Alternative stellt das Anklicken des entsprechenden Namens im Dateibaum dar Im Eingabebereich k nnen Sie nun die 4 Bedienung des Hamster Simulators 28 gew nschten nderungen am Sourcecode vornehmen und anschlie end mit Hilfe des Speichern Buttons oder des Speichern Als Buttons abspeichern 4 2 3 L schen eines existierenden Hamster Programms M chten Sie ein Hamster Programm wieder l schen klicken Sie zun chst den ent sprechenden Namen im Dateibaum an Er wird durch ein blaues Rechteck hinter legt Klicken Sie anschlie end die rechte Maustaste Es erscheint ein Popup Men in dem Sie das Men item L schen anklicken Damit ist das Programm unwiderruf lich gel scht der Name verschwindet aus dem Dateibaum und falls das Programm ge ffnet war verschwindet auch der Sourcecode inklusive Dateireiter aus dem Ein gabebereich 4 2 4 Umbenennen eines existierenden Hamster Programms M chten Sie ein Hamster Programm umbenennen klicken Sie zun chst den entspre chenden Namen im Dateibaum an Er wird durch ein blaues Rechteck hinterlegt Klicken Sie anschlie end die rechte Maustaste Es erscheint ein Popup Men in dem Sie das Men item Umbenennen anklicken Es ffnet sich eine Dialogbox in der Sie den neuen Namen angeben k nnen Wenn Sie eine Datei mit einem Hamster Programm umbenannt haben m ssen Sie sie neu kompilieren 4 2 5 Verschieben eines existierenden Hamster Programms in einen an deren Ord
11. in bestimmten Situationen anzeigen lassen k nnen Den Debugger k nnen Sie im Editor Fenster mit dem Debugger aktivieren Button dritter Button der Men leiste von rechts aktivieren und wieder deaktivieren Wenn er aktiviert ist erscheint der Button etwas dunkler Wenn der Debugger aktiviert ist und Sie ber den Ausf hren Button ein Hamster Programm starten ffnen sich oberhalb des Eingabebereichs im Editor Fenster zwei neue Bereiche Im linken Bereich wird angezeigt in welcher Funktion sich der Pro grammablauf gerade befindet Im rechten Bereich werden die Variablen und ihre aktuellen Werte dargestellt Au erdem wird im Eingabebereich durch einen blauen Balken gekennzeichnet welche Zeile des Programms ausgef hrt wird Bei aktiviertem Debugger haben Sie die M glichkeit das Programm schrittweise d h Anweisung f r Anweisung auszuf hren Das k nnen Sie mit Hilfe der bei den rechten Buttons in der Men leiste des Editor Fensters Der linke Button hei t Schritt hinein Button der rechte Schritt ber Button Normalerweise bewirken die beiden Button das gleiche die n chste Anweisung und nur die wird aus gef hrt Wenn die n chste auszuf hrende Anweisung jedoch der Aufruf einer von Ihnen definierten Prozedur oder Funktion ist bewirkt der Schritt ber Button die Ausf hrung der kompletten Prozedur ohne zwischendurch anzuhalten w hrend durch das Anklicken des Schritt hinein Buttons zu
12. kompiliert oder der Compiler hat Fehler gemeldet In diesem Fall erscheint beim Starten des Programms die Laufzeitfehler Dialogbox mit der Fehlermel dung ClassNotFoundException e Sie haben den Sourcecode eines Programms ver ndert eventuell auch noch abgespeichert aber nicht neu kompiliert Oder Sie haben zwar kompiliert der Compiler hat jedoch Fehlermeldungen geliefert In diesem Fall wird das alte Programm ausgef hrt Bei objektorientierten Programmen m ssen Sie darauf achten dass wenn Sie Werte von Konstanten im Sourcecode ndern alle Dateien die diese Konstan ten benutzen neu kompiliert werden m ssen Ansonsten arbeiten die nicht kompilierten Dateien noch mit den alten Werten e Wenn in einem objektorientierten Programm eine Klasse X eine Klasse Y re ferenziert und umgekehrt m ssen Sie zun chst X kompilieren dann Y und anschlie end nochmal X 4 6 Debuggen von Hamster Programmen Debugger sind Hilfsmittel zum Testen von Programmen Sie erlauben es w hrend der Programmausf hrung den Zustand des Programms zu beobachten und gegebe nenfalls sogar interaktiv zu ndern Damit sind Debugger sehr hilfreich wenn es um das Entdecken von Laufzeitfehlern und logischen Programmfehlern geht Der Debugger des Hamster Simulator erm glicht w hrend der Ausf hrung eines Hamster Programms das Beobachten des Programmzustands Sie k nnen sich w h rend der Ausf hrung eines Hamster Programms anzeigen lassen welche Anweisun
13. normaler Sourcecode wird schwarz Java Schl sselw rter werden violett Kommentare gr n und Stringliterale blau dargestellt Es ist im Eingabebereich m glich mehrere Dateien gleichzeitig zu bearbeiten F r jede ge ffnete Datei existiert ein Karteireiter siehe auch Abbildung 15 Welche Datei sich aktuell im Eingabebereich in Bearbeitung befindet erkennen Sie an dem etwas helleren Karteireiter Durch Anklicken eines Karteireiters k nnen Sie den ent sprechenden Sourcecode in den Eingabebereich laden Bei einem derartigen Wechsel der Datei wird nicht automatisch gespeichert Zum Abspeichern des von Ihnen editierten Textes klicken Sie bitte den Speichern Button an dritter Toolbar Button von links Handelt es sich um eine bereits an 4 Bedienung des Hamster Simulators 27 Kompilieren Debugger Info JOS KMA Die SES MeinErstesHamsterProgramm ar ter amm mst void main vori vori Abbildung 15 Karteireiter gelegte Datei wird automatisch in diese Datei gespeichert Handelt es sich um ei ne neu angelegte Datei erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox Hier m ssen Sie nun den Namen Ihres Programms angeben Achtung Der Name muss ein g ltiger Java Bezeichner sein ansonsten erscheint eine Fehlermeldung Dateien mit Hamster Programmen haben immer die Endung ham Die k nnen Sie m ssen Sie aber nicht beim Dateinamen eingeben Im letzteren Fall wird die Endung automatisch erg nzt
14. Befehlen vor nimm und gib k nnen die bekannten Fehler auftreten Im Hamster Simulator geschieht nach dem Ausf hren eines der vier Hamster Grundbefehle folgendes Das von der entsprechenden Funktion gelieferte Territorium wird im Simulation Fenster angezeigt 6 4 3 Hamster Programme Ein Hamster Programm hat immer folgende Gestalt define start Territorium lt Funktionsaufruf gt start ist die Funktion die beim Ausf hren eines Hamster Programms aufgerufen wird Ihr wird als Parameter die entsprechende Listenrep sentation des aktuell im Simulation Fenster angezeigten Territoriums bergeben Im folgenden Hamster Programm h pft der Hamster eine Kachel nach vorne define start Territorium vor Territorium Im folgenden Hamster Programm h pft der Hamster eine Kachel nach vorne und dreht sich anschlie end nach links define start Territorium linksUm vor Territorium Vergeichen Sie mit diesem Programm bitte das folgende Hamster Programm define start Territorium vor Territorium linksUm Territorium 6 Scheme 52 Hier h pft der Hamster zun chst eine Kachel nach vorne Anschlie end wird der Be fehl linksUm jedoch auf dem anf nglichen Territorium dem Parameter ausgef hrt und nicht auf dem durch den vor Befehl ge nderten Territorium d h das Ergebnis ist dass sich der Hamster nach der Ausf hrung des Programms auf der selben Kachel befindet auf der er sich vor Start des Programms befand alle
15. Der angegebene Ordner muss existieren und er muss lesbar und beschreibbar sein Achten Sie bitte darauf dass in dem Ordner Namen keine Sonderzeichen vorkommen bspw ein Ausrufezeichen da die ak tuelle Java Version 5 0 im Moment nicht damit zurecht kommt F r Windows Nutzer ist es wichtig zu wissen dass die Zeichen in den Ordner Namen durch Aus Kompatibilit t zu fr heren Versionen des Hamster Simulators kann diese Property auch home genannt werden 6 Scheme 46 ein Zeichen ersetzt werden m ssen Standardm ig steht in der Property Datei workspace Programme Wenn Sie den Workspace Ordner ver ndern und mit Paketen arbeiten muss im CLASSPATH anstelle von Programme der String angegeben werden den Sie der Property workspace zugewiesen haben also bspw C DokumenteundEin stellungen karl oder test e scheme ber die Property scheme kann die F higkeit des Hamster Simulators Scheme Programme zu entwickeln bzw auszuf hren ein bzw ausgeschaltet werden siehe Kapitel 6 Befindet sich in der Datei hamster properties eine Zeile mit dem Text scheme false ist der Scheme Modus ausgeschaltet Befin det sich in der Datei hamster properties eine Zeile mit dem Text scheme true ist der Scheme Modus eingeschaltet Standardm ig ist der Scheme Modus ein geschaltet 5 2 Mehrbenutzerf higkeit Seit Version 2 3 ist der Hamster Simulator Mehrbenutzer f hig d h er kann einmal auf einem Server in
16. Dialogbox mit der Nachricht Kompi lierung erfolgreich Zur Best tigung m ssen Sie anschlie end noch den OK Button dr cken Das Programm kann nun ausgef hrt werden Merken Sie sich bitte Im mer wenn Sie nderungen am Sourcecode Ihres Programms vorgenommen haben m ssen Sie es zun chst abspeichern und dann neu kompilieren Sonst werden die nderungen nicht ber cksichtigt Wenn das Programm syntaktische Fehler enth lt wenn Sie sich bspw bei der Ein gabe des obigen Programms vertippt haben werden unter dem Eingabebereich die Fehlermeldungen des Compilers eingeblendet Diese erscheinen in englischer Spra che Weiterhin wird die Zeile angegeben in der der Fehler entdeckt wurde Wenn Sie mit der Maus auf die Fehlermeldung klicken springt der Cursor im Eingabebereich automatisch in die angegebene Zeile 3 Ihr erstes Hamster Programm 15 Vorsicht Die Fehlermeldungen sowie die Zeilenangabe eines Compilers sind nicht im mer wirklich exakt Das Interpretieren der Meldungen ist f r Programmieranf nger h ufig nicht einfach und bedarf einiger Erfahrungen Deshalb machen Sie ruhig am Anfang mal absichtlich Fehler und versuchen Sie die Meldungen des Compilers zu verstehen Tipp Arbeiten Sie die Fehler die der Compiler entdeckt hat immer von oben nach unten ab Wenn Sie eine Meldung dann berhaupt nicht verstehen speichern Die ruhig erst mal ab und kompilieren Sie erneut H ufig ist es leider so dass der Compiler f r
17. Festlegen der K rneranzahl im Maul des Stan dard Hamsters sse as oo oo onen ii INHALTSVERZEICHNIS iii 4 4 5 Platzieren von K rnern auf Kacheln des Hamster Territorium 34 4 4 6 Platzieren von Mauern auf Kacheln des Hamster Territorium 35 4 4 7 L schen von Kacheln des Hamster Territorium 36 4 4 8 Abspeichern eines Hamster Territoriums 2 2 2 36 4 4 9 Wiederherstellen eines abgespeicherten Hamster Territoriums 36 4 4 10 Umbenennen eines abgespeicherten Hamster Territoriums 37 4 4 11 L schen und Verschieben einer Datei mit einem Hamster Ter ritorium in einen anderen Ordner 2 2 2 2 2 2 2 37 4 4 12 Ver ndern der Gr endarstellung des Hamster Territoriums 37 4 5 Ausf hren von Hamster Programmen 2 2 2222 nn 37 4 5 1 Starten eines Hamster Programms 2 2 22 2 2 37 4 5 2 Stoppen eines Hamster Programms 2 2 2 22220 38 4 5 3 Pausieren eines Hamster Programms 38 4 5 4 W hrend der Ausf hrung eines Hamster Programms 39 4 5 5 Einstellen der Geschwindigkeit 2 22 22 22 39 4 5 6 Wiederherstellen eines Hamster Territoriums 40 4 5 7 M gliche Fehlerquellen 2 22 22 nn nn 40 4 6 Debuggen von Hamster Programmen 2 2 2 2 22 nennen 40 4 6 1 Aktivieren bzw deaktivieren des Debuggers 41 4 6 2 Beobachten der Programmausf hrung 41 4 6 3 Schrittweise Programmausf hrung 2 2 2 2 0 43 4 7 Dateiverwaltung auf Betr
18. Hilfe dieses Items k nnen Sie den Namen des Ordners ndern Es ffnet sich eine Dialogbox in der Sie den gew nschten Namen eingeben k nnen M chten Sie einen Ordner samt aller seiner Unterordner und Dateien in einen an deren Ordner verschieben klicken Sie den entsprechenden Ordner im Dateibaum an und verschieben Sie den Mauscursor bei gedr ckter Maustaste ber den Namen des Ordners in den der Ordner verschoben werden soll Der Name verschwindet aus dem vorherigen Ordner und erscheint im neuen Ordner falls dieser ge ffnet ist F hren Sie die Funktion bei gedr ckter Strg Taste durch wird der Ordner samt Inhalt kopiert anstelle von verschoben 4 3 Compilieren von Hamster Programmen Beim Kompilieren werden Programme genauer gesagt der Sourcecode auf ih re syntaktische Korrektheit berpr ft und im Erfolgsfall ausf hrbare Programme erzeugt Zum Kompilieren von Programmen dient im Editor Fenster das Kompilie ren Men 4 3 1 Compilieren Wenn Sie das Kompilieren Men item im Kompilieren Men oder in der Toolbar des Editor Fensters den Kompilieren Button zw lfter Toolbar Button von links anklicken wird das Programm das gerade im Eingabebereich des Editor Fensters sichtbar ist kompiliert Wenn Sie zuvor nderungen am Sourcecode vorgenommen und noch nicht abgespeichert haben werden Sie durch eine Dialogbox gefragt ob das Programm vor dem Kompilieren gespeichert werden soll oder nicht
19. INHALTSVERZEICHNIS 4 2 4 3 4 4 4 1 4 4 1 5 4 1 6 4 1 7 4 1 8 4 1 9 4 1 10 Popup Men satekane a e ausam Hakan nn ee Eingabefeld h ini ee 2 2002 Renee en DialHSboX u ui ett ee dere a nen Ser Dateiauswahl Dialogbox e D teibaume s d ar iega 8 are er Ber BE Verwalten und Editieren von Hamster Programmen 4 2 1 4 2 2 4 2 3 4 2 4 4 2 5 4 2 6 4 2 7 4 2 8 4 2 9 4 2 10 Schreiben eines neuen Hamster Programms ndern eines existierenden Hamster Programms L schen eines existierenden Hamster Programms Umbenennen eines existierenden Hamster Programms Verschieben eines existierenden Hamster Programms in einen anderen Ordner 3 2 3 2 2 Sea EE EE e Kopieren eines existierenden Hamster Programms in einen an deren Ordner 2 2 oo mon Drucken eines Hamster Programms 2 22 2 2220 Schlie en eines ge ffneten Hamster Programms Editier Funktionen Verwaltung von Ordnern e Compilieren von Hamster Programmen 2 2 2 2 20 4 3 1 4 3 2 4 3 3 Commpleren 2 noaa a e ELE EE EN ENEE a Beseitigen von Fehlern Setzen des CLASSPATH 22 cm m m nn nn Verwalten und Gestalten von Hamster Territorien 2 2 4 4 1 4 4 2 4 4 3 4 4 4 Ver ndern der Gr e des Hamster Territoriums Platzieren des Standard Hamsters im Hamster Territorium Setzen der Blickrichtung des Standard Hamsters Abfragen und
20. Nachdem Sie ein neues Programm abgespeichert haben erscheint der angegebene Name im Dateibaum des Editorfensters Au erdem zeigt nun der Karteireiter an stelle von NeuerHamster den Namen an Das Diskettensymbol ist verschwunden d h alle nderungen sind gespeichert Wenn an einer Datei keine nderungen vorge nommen wurden ist ein Speichern brigens nicht m glich der Speichern Button ist ausgegraut Eine Alternative zum Speichern Button stellt der Speichern Als Button dar vierter Toolbar Button von links Hiermit k nnen Sie den eingegebenen bzw ge nderten Text in eine andere als die aktuelle Datei speichern Dazu erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox in der Sie den gew nschten Namen eingeben m ssen Im Dateibaum ist brigens auch der Typ eines Programms ersichtlich Bei impe rativen Programmen ist dem Namen ein einzelner blauer Pfeil vorangestellt bei objektorientierten Programmen drei Pfeile in den Farben blau gelb und rot und Klassen erkennen Sie an einem blauen Pfeil in einem Rechteck 4 2 2 ndern eines existierenden Hamster Programms Um ein Hamster Programm zu ndern m ssen Sie es zuvor ffnen so dass der Sourcecode im Eingabebereich erscheint Hierf r haben Sie mehrere M glichkei ten Zum einen k nnen Sie den ffnen Button nutzen zweiter Toolbar Button von links Es erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox in der sie die entsprechen de Datei ausw hlen k nnen Eine schnellere
21. dem gerade von uns gestalteten Territorium zwei K rner frisst Wir klicken in die zweite Reihe des Ein gabebereiches und tippen dort wie in einem normalen Editor bzw Textverarbei tungsprogramm wie Microsoft Word die entsprechenden Hamster Befehle ein so dass letztlich folgendes im Eingabebereich steht void main vor vor nimm rechtsUm vor vor nimm void rechtsUm linksUm linksUm linksUm Das ist unser erstes Hamster Programm Wir m ssen es als n chstes in einer Datei abspeichern Dazu klicken wir den Speichern Button dritter Button von links Es erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox Hier geben wir den gew nschten Datein amen ein Dies muss ein g ltiger Java Bezeichner sein zum Beispiel MeinErstes HamsterProgramm Der Dateiname erh lt brigens automatisch die Endung ham Anschlie end klicken wir den OK Button Damit ist unser Programm in der ent sprechenden Datei abgespeichert 3 Ihr erstes Hamster Programm 14 Ihnen sicher von anderen Editoren bzw Textverarbeitungsprogrammen bekannte Funktionen wie Ausschneiden Kopieren Einf gen R ckg ngig und Wie derherstellen k nnen Sie ber das Bearbeiten Men bzw die entsprechenden But tons in der Toolbar ausf hren siebter bis elfter Button von links Weiterhin gibt es einen ffnen Button zum ffnen von Dateien die irgendwann einmal abgespeichert worden sind zweite
22. die Inhalte des ersten Buches kurz zusammengefasst Die B cher sind als Grundlage f r Programmierkurse sowie zum Selbststudium geeignet Dazu enthalten sie viele Beispielprogramme und bungs aufgaben Erg nzende Materialien werden im Internet unter www java hamster modell de bereitgestellt 1 Einleitung 2 1 2 Der Hamster Simulator Auf der Website www java hamster modell de steht auch der Hamster Simula tor kostenlos zur Verf gung ein Programm mit dem Hamster Programme erstellt und ausgef hrt werden k nnen Neben den beiden B chern kommt dem Hamster Simulator dabei eine ganz wichtige Bedeutung zu denn Programmieren lernt man nicht durch lesen Man muss ben ben ben Und genau dazu dient der Simulator Sie halten hier in H nden bzw sehen am Bildschirm das Benutzungshandbuch des Hamster Simulators Im Prinzip ist dieser sehr einfach zu bedienen Wenn Sie be reits etwas Erfahrung mit Computern haben sollte Ihnen seine Handhabung keine Probleme bereiten Trotzdem gibt es sicher Situationen in denen Sie nicht weiter kommen oder in denen Ihnen nicht bewusst ist welche M glichkeiten Sie berhaupt haben F r genau diese F lle ist dieses Benutzungshandbuch konzipiert Nach dieser Einleitung wird im zweiten Abschnitt erl utert wie Sie den Simulator auf ihrem Rechner installieren und starten Im dritten Abschnitt wird kurz und knapp erkl rt was Sie tun m ssen um Ihr erstes Hamster Programm zu schreiben und ausf
23. einen einzelnen Fehler mehrere Fehlermeldungen ausgibt was Anf nger leicht verwirren kann Nachdem Sie die Fehler korrigiert haben m ssen Sie das Programm zun chst erst wieder speichern und dann erneut kompilieren Wiederholen Sie dies so lange bis der Compiler die Meldung Kompilierung erfolgreich ausgibt Erst dann k nnen Sie das Programm ausf hren 3 4 Ausf hren eines Hamster Programms Nach dem erfolgreichen Kompilieren ist es endlich soweit Wir k nnen den Hams ter bei der Arbeit beobachten Macht er wirklich das was wir ihm durch unser Programm beigebracht haben Zum Ausf hren eines Programms begeben wir uns wieder in das Simulation Fenster Zum Steuern der Programmausf hrung dienen dort die drei rechten Buttons rechts in der Toolbar Durch Anklicken des Ausf hren Buttons dritter Button von rechts starten wir das Programm Ausgef hrt wird brigens automatisch das Programm das sich im Editor Fenster gerade im Eingabebereich befindet Wenn Sie bis hierhin alles richtig gemacht haben sollte der Hamster loslaufen und wie im Programm beschrieben zwei K rner einsammeln Herzlichen Gl ckwunsch zu Ihrem ersten Hamster Programm Wollen Sie die Programmausf hrung anhalten k nnen Sie dies durch Anklicken des Pause Buttons zweiter Button von rechts erreichen Der Hamster stoppt so lange bis Sie wieder den Ausf hren Button anklicken Dann f hrt der Hamster mit seiner Arbeit fort Das Programm vorze
24. hren zu lassen Abschnitt 4 behandelt dann im Detail die einzelnen Funktionen des Si mulators ber Properties k nnen Sie bestimmte Eigenschaften des Hamster Simulators be einflussen Au erdem k nnen Sie ber Properties die Eigenschaft der Mehrbenutzer F hgkeit des Hamster Simulators steuern Mehr dazu in Abschnitt 5 Standardm ig werden Sie mit dem Hamster Simulator Java Programme entwickeln Seit Version 2 3 ist es jedoch auch m glich Programme in der funktionalen Program miersprache Scheme zu entwickeln und zu testen Wie Sie dies tun k nnen erfahren Sie in Abschnitt 6 1 3 nderungen in Version 2 1 gegen ber 2 0 Gegen ber der Version 2 0 des Hamster Simulators enth lt Version 2 1 folgende nderungen e Ein paar Fehler wurden behoben bspw der Fehler beim Schlie en des Simu lators wenn eine oder mehrere Dateien noch nicht gespeichert wurden e Das Simulation Fenster erscheint nun beim Start des Simulators gr er e Linksh nder k nnen nun im Editor auch lt ctrl gt lt Einfg gt zum Kopieren und lt Shift gt lt Einfg gt zum Einf gen nutzen e ber eine so genannte Property Datei k nnen sie bestimmte Voreinstellun gen berlagern Die Datei muss den Namen hamster properties haben und sich in dem Ordner befinden wo sich auch die Dateien hamstersimulator jar 1 Einleitung 3 bzw hamstersimulator bat befinden Momentan sind folgende Einstellungen m glich security Befindet s
25. ich Ihnen dringend keine frem den Hamster Programme auszuf hren Sind diese bspw b swillig geschrieben k nnten sie Ihnen prinzipiell die gesamte Festplatte l schen Standardm ig steht in der Property Datei security true Durch Setzen der security Property auf false ist es bspw m glich aus Hamster Programmen heraus Sounds abzuspielen Im folgenden Hamster Programm wird ein Sound aus der angegebenen Datei abgespielt w hrend der Hamster zur Mauer l uft void main try java io File f new java io File C fanfare wav java applet AudioClip audioClip java applet Applet newAudioClip f toURL audioClip play catch Exception exc while vornFrei vor e workspace Standardm ig erscheint im Dateibaum als oberster Ordner ein Ordner names Programme der so genannte Workspace Ordner Er repr sentiert den Unterordner Programme des Ordners in dem sich die Dateien hamstersi mulator jar bzw hamstersimulator bat befinden In diesem Ordner werden alle Hamster Programme und Hamster Territorien abgespeichert Durch Set zen der Property workspace kann ein anderer Ordner als Workspace Ordner festgelegt werden Befindet sich in der Datei eine Zeile die mit dem Text workspace beginnt wird der dahinter angegebene Ordner als Workspace Ordner gesetzt bspw workspace C Dokumente und Einstellungen karl oder workspace C Dokumente und Einstellungen heidi Eigene Dateien oder workspace test oder
26. jar de hamster run test sammler class test sammler ter 6 Dann erscheint das Hamster Territorium und man muss nur noch auf den Start Button dr cken 1 4 2 Hamstern mit BlueJ BlueJ www bluej org ist eine Entwicklungsumgebung f r objektorientierte Java Programme die speziell f r Programmieranf nger entworfen wurde BlueJ richtet sich also an dieselbe Zielgruppe wie das Java Hamster Modell Mit der Entwick lungsumgebung einher geht eine didaktische Methode zur Einf hrung in die ob jektorientierte Programmierung Ihr zugrunde liegt ein iteratives Vorgehen bei der Einf hrung der Konzepte der objektorientierten Programmierung das unter dem Motto Objekte zuerst steht Eine der gro en St rken von BlueJ ist die M glich keit des interaktiven Erzeugens von Objekten und des interaktiven Umgangs mit diesen Eine weitere St rke ist die Visualisierung der Programmstruktur durch Dia gramme Dagegen liegt die besondere St rke des Java Hamster Modells insbesondere in Verbindung mit dem Hamster Simulator in der Visualisierung der Ausf hrung ei nes Programms Der Programmierer sieht von Anfang an in einer ansprechenden Umgebung was seine Programme bewirken Was ab Version 2 2 des Hamster Simulators nun m glich ist ist seine Integration in BlueJ Hamster Programme k nnen mit den Werkzeugen und M glichkeiten die BlueJ bietet entwickelt und im Hamster Simulator ausgef hrt werden Konkret be deutet das an Vorteilen f r Programmieran
27. sammler ham Dabei ist folgendes zu beachten Wenn die Datei ein objektorientiertes Hamster Programm enth lt muss sie mit folgendem Kommentar beginnen Xobject oriented program Wenn die Datei eine Hamster Klasse enth lt muss sie mit folgendem Kom mentar beginnen class Wenn die Datei ein imperatives Hamster Pro gramm enth lt ist nichts weiter zu beachten 2 Aus der ham Datei muss zun chst eine g ltige java Datei erzeugt werden Das geht durch folgenden Aufruf java classpath hamstersimulator jar tools jar de hamster ham2java lt ham Datei gt Im konkreten Beispiel java classpath hamstersimulator jar tools jar de hamster ham2java test sammler ham 3 Die erzeugte java Datei muss compiliert werden Das geht durch folgenden Aufruf javac classpath hamstersimulator jar tools jar lt java Datei gt Im konkreten Beispiel javac classpath hamstersimulator jar tools jar test sammler java Insofern das Programm keine Fehler enth lt wird eine class Datei mit dem Java Byte Code erzeugt 4 Es muss mit dem Hamster Simulator eine Datei mit einem Territorium erzeugt und gespeichert werden in unserem Beispiel in die Datei test sammler ter 5 Nun kann das Hamster Programm in dem Territorium ausgef hrt werden Das geht durch folgenden Aufruf java classpath hamstersimulator jar tools jar de hamster run lt class Datei gt lt ter Datei gt 1 Einleitung 5 Im konkreten Beispiel java classpath hamstersimulator jar tools
28. setzen siebter Button von links Wenn Sie ihn mit der Maus anklicken wird er aktiviert Der bis jetzt aktivierte Hamster versetzen Button wird automa tisch deaktiviert Es kann immer nur ein Button aktiviert sein Solange der K rner setzen Button aktiviert ist k nnen Sie nun auf die Kacheln des Territoriums K rner legen Klicken Sie dazu mit der Maus auf die entsprechende Kachel Es erscheint eine Dialogbox in der Sie die gew nschte Anzahl an K rnern eingeben k nnen Anschlie Bend m ssen Sie auf den OK Button in der Dialogbox klicken Diese schlie t sich und auf der Kachel sehen Sie die angegebene Anzahl an K rnern Dabei gilt Es werden maximal 12 K rner angezeigt auch wenn dort mehr K rner liegen Wenn Sie die genaue Anzahl an K rnern auf einer Kachel ermitteln m chten fahren Sie einfach mit der Maus ber die Kachel Es erscheint ein Tooltipp in dem die Anzahl an K rnern auf der Kachel angegeben wird 3 Ihr erstes Hamster Programm 12 Sie k nnen brigens auch die K rneranzahl auf mehreren Kacheln gleichzeitig fest legen Klicken Sie dazu mit der Maus auf eine Kachel und ziehen Sie die Maus bei gedr ckter Maustaste ber die Kacheln deren K rneranzahl Sie ndern m chten Erst wenn Sie die Maustaste loslassen erscheint die Dialogbox Geben Sie dann die Anzahl ein und klicken Sie den OK Button Die K rneranzahl wird auf allen Kacheln ver ndert die Sie vorher markiert hatten Mauern werden hnlich w
29. tionen betrachtet e Funktionen werden als Daten behandelt e Seiteneffekte von Funktionen werden stark eingeschr nkt e Es gibt keine Variablen e Es gibt keine Schleifen e Rekursion spielt in der funktionalen Programmierung eine entscheidende Rolle e Zentrale Datenstruktur der funktionalen Programmierung ist die Liste Funktionale Programmiersprachen werden insbesondere im Bereich der K nstlichen Intelligenz f r mathematische Beweissysteme und f r Logikanwendungen eingesetzt Weitere Eigenschaften der funktionalen Programmierung finden Sie bspw unter http de wikipedia org wiki Funktionale Programmierung 6 Scheme 48 6 2 Die Programmiersprache Scheme Die erste funktionale Programmiersprache die in den 60er Jahren entwickelt wurde hie LISP Von Lisp wurden viele Dialekte entwickelt Die beiden Dialekte die zum Standard geworden sind hei en Common Lisp und eben Scheme d h Scheme ist ein standardisierter Lisp Dialekt Scheme ist keine rein funktionale Programmiersprache Vielmehr enth lt sie auch Konzepte der imperativen Programmierung Schleifen Variablen Um funktional programmieren zu lernen sollten Sie sich jedoch auf die funktionalen Konzepte be schr nken und die imperativen Konzepte nicht benutzen Im Internet finden sich eine Reihe von Informationen ber und Online Tutorials zu Scheme e http de wikipedia org wiki Scheme e http www htdp org How to design programs e http www ccs neu edu ho
30. von Hamster Programmen beginnen 3 Ihr erstes Hamster Programm Nachdem Sie den Hamster Simulator gestartet haben ffnen sich auf dem Bildschirm zwei neue Fenster das Editor Fenster siehe auch Abbildung 1 und das Simulation Fenster siehe auch Abbildung 2 Sie erkennen die beiden Fenster an ihren Titeln Editor bzw Simulation Im Gro en und Ganzen kann man sagen Im Editor Fenster entwickeln Sie Hamster Programme und im Simulation Fenster f hren Sie Hamster Programme aus Im Folgenden wird im Detail beschrieben was Sie machen m ssen um Ihr erstes Hamster Programm zu schreiben und auszuf hren Insgesamt m ssen k nnen f nf Stationen durchlaufen werden e Gestaltung eines Hamster Territoriums e Eingeben eines Hamster Programms e Compilieren eines Hamster Programms e Ausf hren eines Hamster Programms e Debuggen eines Hamster Programms Eine weitere Alternative besteht darin ein Eingabeaufforderung Fenster zu ffnen sich in den Ordner zu begeben in dem sich die Datei hamstersimulator jar befindet und dort folgenden Befehl einzugeben java jar hamstersimulator jar 3 Ihr erstes Hamster Programm 10 Datei Bearbeiten Kompilieren Debugger Info Dalaw amp lInlel ae C Programme MeinErstesHamsterProgramm AllroundHamster s e Dbeispielprogramm hoia maint CI bandt vee C band2 EC gt MeinErstesHamstt zit n m paul vor f gt SammelHamster e 3 SammelndeHams SESCH
31. 2 werden immer nur 12 K rner angezeigt Wie viele K rner tats chlich auf der Kachel liegen k nnen Sie ermitteln wenn Sie den Mauscursor auf die entsprechende Kachel verschieben Es erscheint ein Tooltipp in dem die Koordinaten der Kachel sowie die genaue K rneranzahl ersichtlich sind Es ist auch m glich die Anzahl an K rnern auf mehreren Kacheln gleichzeitig fest zulegen Klicken Sie dazu die Maus auf einer der Kacheln und ziehen Sie den Maus cursor bei gedr ckter Maustaste ber die anderen Kacheln Alle betroffenen Kachel werden zun chst durch ein Korn in der Mitte markiert Wenn Sie dann die Maustas te loslassen erscheint die Dialogbox zur Eingabe der K rneranzahl Die Anzahl an K rnern die sie jetzt eingeben wird dann auf allen markierten Kacheln abgelegt Eine Deaktivierung der K rner Setzen Funktion ist durch Anklicken des Hamster versetzen Mauer setzen oder Kachel l schen Buttons und der damit verbun denen Aktivierung der entsprechenden Funktion m glich 4 4 6 Platzieren von Mauern auf Kacheln des Hamster Territorium Um auf einzelnen Kacheln des Hamster Territoriums Mauern zu platzieren m ssen Sie zun chst im Simulation Fenster in der Toolbar den Mauer setzen Button ach ter Toolbar Button von links anklicken Dadurch aktivieren Sie die Mauer Setzen Funktion Sie erkennen dies daran dass der Hintergrund des Buttons nun dunkler erscheint Solange die Funktion aktiviert ist k nnen S
32. Ausf hrung eines Programms Laufzeitfehler auf in objektorientierten Programmen entsprechen diese dem Werfen von Exceptions z B wenn ein Hamster gegen eine Mauer donnert wird eine Dialogbox ge ffnet die eine entsprechende Fehlermeldung enth lt Nach dem Anklicken des OK Buttons in der Dialogbox wird das Hamster Programm beendet 4 5 5 Einstellen der Geschwindigkeit Mit dem Schieberegler ganz rechts in der Toolbar des Simulation Fenster und der Toolbar des Editor Fensters k nnen Sie die Geschwindigkeit der Programmausf h rung beeinflussen Je weiter links der Regler steht desto langsamer wird das Pro gramm ausgef hrt Je weiter Sie den Regler nach rechts verschieben umso schneller flitzen die Hamster durchs Territorium 4 Bedienung des Hamster Simulators 40 4 5 6 Wiederherstellen eines Hamster Territoriums Beim Testen eines Programms recht hilfreich ist der R cksetzen Button vierter Toolbar Button des Simulation Fensters von rechts Sein Anklicken bewirkt dass das Hamster Territorium in den Zustand zur ckversetzt wird den es vor dem letzten Start eines Programms inne hatte Au erdem verschwinden w hrend der Ausf hrung eines objektorientierten Programms erzeugte Hamster aus dem Territorium 4 5 7 M gliche Fehlerquellen Im Folgenden werden die h ufigsten Fehlerquellen genannt die bei der Ausf hrung eines Programms auftreten k nnen e Sie haben ein neues Programm geschrieben und auch abgespeichert aber nicht
33. Dietrich Boles Daniel Jasper Hamster Simulator Version 2 3 Benutzungshandbuch 29 11 2006 INHALTSVERZEICHNIS i Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1 1 Das Hamster Modell 2 2 2 2 En onen 1 1 2 Der Hamster Simulator 2 22 22 En onen 2 1 3 nderungen in Version 2 1 gegen ber 2 0 2 222222 2 1 4 nderungen in Version 2 2 gegen ber 2 1 2 22 2222 20 3 1 4 1 Erstellen von Hamster Programmen unabh ngig vom Editor des Simulators dora es EE Sen nahen 4 1 4 2 Hamstern mit BlueJ e 5 1 5 nderungen in Version 2 3 gegen ber 2 2 2 222 222 5 1 6 Anmerkungen zur alten Version 1 des Hamster Simulators 6 2 Installation und Starten des Hamster Simulators 7 2 1 Laden und Installation einer Java Laufzeitumgebung 7 2 2 Laden und Installation des Hamster Simulators 2 2 2 2 8 2 3 Hamster Simulator unter JDK 1 4 2 2 nnnen 8 2 4 Starten des Hamster Simulators 2 2 22 22 2 nn 9 3 Ihr erstes Hamster Programm 9 3 1 Gestaltung eines Hamster Territoriums 22 22 222er 10 3 2 Eingeben eines Hamster Programms e 12 3 3 Compilieren eines Hamster Programms 2 2 2222 14 3 4 Ausf hren eines Hamster Programms 2 2 2 222m 15 3 5 Debuggen eines Hamster Programms 16 3 6 Zusammenfassung 17 4 Bedienung des Hamster Simulators 17 4 1 Grundfunktionen 18 4 1 1 Anklicken o aa dor r sannan a e Ra EE 19 4 1 2 166l01PP8 2 EE 2 2a Beau rk a 19 E Be E EENEG 19
34. MeinErstesHam invalid method declaration r linksUm 13 MeinErstesHam invalid method declaration r linksUm 14 MeinErstesHam class or interface expected 16 MeinErstesHam OI asi or interface expected D MEIN SEI Abbildung 16 Fehlermeldungen Achtung Die Interpretation von Fehlermeldungen die der Compiler ausgibt ist nicht trivial Die Meldungen sind nicht immer besonders pr zise und oft auch ir ref hrend H ufig gibt der Compiler mehrere Fehlermeldungen aus obwohl es sich nur um einen einzelnen Fehler handelt Deshalb beherzigen Sie gerade am Anfang folgende Hinweise Arbeiten Sie die Fehlermeldungen immer von oben nach unten ab Wenn der Compiler eine gro e Menge von Fehlermeldungen liefert korrigieren Sie zun chst nur eine Teilmenge und speichern und kompilieren Sie danach erneut Bauen Sie gerade als Programmieranf nger auch mal absichtlich Fehler in Ihre Programme ein und schauen Sie sich dann die Fehlermeldungen des Compilers an 4 Bedienung des Hamster Simulators 33 4 3 3 Setzen des CLASSPATH Als zweites Men item enth lt das Kompilieren Men ein Men item mit der Be zeichnung CLASSPATH setzen Was es damit auf sich hat entnehmen Sie bitte Kapitel 14 von Band 2 des Java Hamster Buches Als Anf nger m ssen Sie sich hiermit nicht auseinandersetzen 4 4 Verwalten und Gestalten von Hamster Territorien Das Hamster Territorium befindet sich im Simulatio
35. Verwalten und Editieren von Hamster Programmen e Compilieren von Hamster Programmen e Verwalten und Gestalten von Hamster Territorien e Ausf hren von Hamster Programmen e Debuggen von Hamster Programmen Bevor im Folgenden anhand dieser Funktionsbereiche der Simulator im Detail vor gestellt wird werden zuvor noch einige Grundfunktionen graphischer Benutzungso berfl chen erl utert 4 1 Grundfunktionen In diesem Unterabschnitt werden einige wichtige Grundfunktionalit ten graphischer Benutzungsoberfl chen beschrieben Der Abschnitt ist f r diejenigen unter Ihnen 4 Bedienung des Hamster Simulators 19 gedacht die bisher kaum Erfahrungen mit Computern haben Diejenigen von Ihnen die schon l ngere Zeit einen Computer haben und ihn regelm ig benutzen k nnen diesen Abschnitt ruhig berspringen 4 1 1 Anklicken Wenn im Folgenden von Anklicken eines Objektes oder Anklicken eines Objektes mit der Maus gesprochen wird bedeutet das dass Sie den Mauscursor auf dem Bildschirm durch Verschieben der Maus auf dem Tisch ber das Objekt platzieren und dann die im Allgemeinen linke Maustaste dr cken 4 1 2 Tooltipps Als Tooltipps werden kleine Rechtecke bezeichnet die automatisch auf dem Bild schirm erscheinen wenn man den Mauscursor auf entsprechende Objekte platziert siehe Abbildung 5 In den Tooltipps werden bestimmte Informationen ausgegeben xiba g Abbildung 5 Tooltipp 4 1 3 Button Butto
36. ame au tomatisch im Eingabefeld Dateiname Dort kann man auch ber die Tastatur einen Dateinamen eingeben Anschlie end wird nach Dr cken des OK Buttons die entsprechende Datei ge ffnet bzw gespeichert Dateiauswahl Dialogboxen stellen jedoch noch zus tzliche Funktionalit ten bereit Durch Doppelklick auf einen Ordner kann man in den entsprechenden Ordner wech seln Es werden dann anschlie end die Dateien und Unterordner dieses Ordners im mittleren Bereich angezeigt Um zu einem bergeordneten Ordner zur ck zu ge langen bedient man sich des Men s Suchen in in dem man den entsprechenden Ordner ausw hlen kann 4 Bedienung des Hamster Simulators 23 amp ffnen Suchen in C Programme sl a A fe EB CJ beispielprogramme ci paul G AllroundHamster ID MeinErstesHamsterProgramm O SammelHamster TN SammelndeHamster Dateiname MeinErstesHamsterProgramm ham Dateityp Programm Abbildung 11 Dateiauswahl Dialogbox Neben dem Suchen in Men sind noch f nf Graphik Buttons angeordnet Durch Anklicken des linken Buttons kommt man im Ordnerbaum eine Ebene h her Durch Anklicken des zweiten Buttons von links gelangt man zur Wurzel des Ordnerbaumes Mit dem mittleren Button kann man im aktuellen Ordner einen neuen Unterordner anlegen Mit den beiden rechten Buttons kann man die Darstellung im mittleren Bereich ver ndern M chte man einen Ordner oder eine Datei umbenennen muss man im mi
37. cheint es vergr ert bzw verkleinert Eine Verkleinerung ist dabei nur bis zu einem bestimmten Ma m glich so dass man auch noch etwas erkennen kann 4 5 Ausf hren von Hamster Programmen Ausgef hrt werden Hamster Programme im Simulation Fenster Zur Steuerung die nen dabei die Graphik Buttons sowie der Schieberegler im rechten Teil der Toolbar oberhalb des Hamster Territoriums siehe auch Abbildung 18 Alle Steuerelemente befinden sich zus tzlich auch im Editor Fenster 4 5 1 Starten eines Hamster Programms Bevor ein Hamster Programm ausgef hrt werden kann muss es im Editor Fenster ge ffnet werden und sein Sourcecode im Eingabebereich des Editor Fensters erschei nen Au erdem muss es nat rlich erfolgreich kompiliert worden sein Gestartet wer den kann dieses Programm dann durch Anklicken des Ausf hren Buttons dritter Toolbar Button des Simulation Fensters von rechts Es k nnen nur solche Programme ausgef hrt werden die in Dateien vom Typ im peratives Programm oder objektorientiertes Programm abgespeichert sind also 4 Bedienung des Hamster Simulators 38 R cksetzen Geschwindigkeit i word ame Ausf hren Stopp Abbildung 18 Toolbar des Simulation Fensters keine separaten Klassen Befindet sich aktuell eine Datei mit einer separaten Klas se im Eingabebereich erscheint der Ausf hren Button auch ausgegraut und kann nicht angeklickt werden Nach dem Starten eines Ha
38. der zweite gr n der dritte gelb der vierte pink und der f nfte violett Alle weiteren Hamster haben ein graues Er scheinungsbild F hrt ein Hamster einen Hamster Befehl aus wird dieser im Ausgabebereich des Simulation Fensters ausgegeben Zur Unterscheidung welcher Hamster den Befehl ausgef hrt hat erfolgt die Ausgabe in der Farbe des entsprechenden Hamsters F hrt in objektorientierten Programmen ein Hamster einen schreib oder lies Befehl aus ffnet sich eine Dialogbox Der Ausgabe bzw Aufforderungsstring er scheint darin wiederum in der Farbe des entsprechenden Hamsters Beim Befehl schreib pausiert das Programm so lange bis der Benutzer den OK Button der Dialogbox angeklickt hat Bei einem liesZahl oder liesZeichenkette Befehl kann der Benutzer eine Zahl bzw eine Zeichenkette eingeben und muss anschlie end den OK Button dr cken Dann wird der eingegebene Wert an das Programm weiterge geben Gibt der Benutzer bei einem liesZahl Befehl keine g ltige Zahl ein bspw a2d liefert der Befehl den Wert 0 Normalerweise sind Dialogboxen exklusive Fenster die es wenn sie ge ffnet sind nicht erlauben in anderen Fenster Mausklicks zu t tigen Die Dialogboxen der schreib und lies Befehle sind in diesem Sinne keine richtigen Dialogboxen W hrend sie ge ffnet sind k nnen auch andere Funktionalit ten bspw Abbruch der Programmausf hrung durch Anklicken des Stopp Buttons ausgef hrt wer den Treten bei der
39. e Anweisung ein Prozedur Funktions oder Methodenaufruf ist Das Anklicken des Schritt hinein Buttons bewirkt in diesem Fall dass in den entsprechenden Rumpf der Prozedur Funktion oder Methode verzweigt wird so dass man die dortigen Anweisungen eben falls Schritt f r Schritt weiter ausf hren kann Beim Anklicken des Schritt ber Buttons wird die komplette Prozedur Funktion oder Methode in einem Schritt aus gef hrt Beachten Sie bitte dass man die Ausf hrung eines Programms auch mit dem Schritt hinein Button starten kann Ist der Debugger aktiviert f hrt ein Anklicken des Schritt hinein Buttons dazu dass in die main Funktion gesprungen wird Von hieraus k nnen Sie dann ein komplettes Programm schrittweise ausf hren Sie k nnen die Schritt hinein und Schritt ber Buttons auch nutzen wenn der Debugger aktiv ist und die Programmausf hrung durch Anklicken des Pause Buttons angehalten wurde Wenn Sie also die Programmausf hrung erst ab einer bestimmten Stelle beobachten m chten k nnen Sie das Programm zun chst ein fach starten dann anhalten den Debugger aktivieren und dann schrittweise weiter ausf hren Wenn Sie irgendwann ein Programm nicht weiter schrittweise ausf hren m chten k nnen Sie durch Anklicken des Ausf hren Buttons die automatische Programm ausf hrung wieder aktivieren 4 7 Dateiverwaltung auf Betriebssystemebene Die von Ihnen entwickelten Hamster Program
40. e ist jedoch noch nicht stabil und ich habe den Hamster Simulator noch nicht darunter getestet Dies wird nachgeholt sobald die Version 6 stabil ist Neben der ben tigten Java Laufzeitumgebung beinhaltet ein JDK noch weitere Werkzeuge zur Entwicklung von Java Programmen wie bspw einen Compiler Sie sollten also ein JDK installieren wenn Sie au er Hamster Programmen noch rich tige Java Programme entwickeln m chten Problem beim JDK ist Es ist sehr gro ca 50 MByte und darf auch nicht ohne explizite Erlaubnis redistributiert werden Es kann ber den URL http java sun com j2se kostenlos aus dem WWW geladen werden Die zweite Variante ist die Installation eines J2SE Java Runtime Environment JRE Dieses stellt genau die ben tigte Laufzeitumgebung dar JREs sind in JDKs enthalten existieren also in denselben Versionen Die Vorteile von JREs sind Sie sind weit weniger gro ca 15 MBytes und d rfen auch von Softwa reentwicklern redistributiert werden Daher k nnen Sie ein JRE sowohl ber den URL http java sun com j2se als auch ber die Hamster Website http www java hamster modell de laden Sowohl das JDK als auch das JRE werden standardm ig von der Firma SUN f r die Betriebssysteme Windows Linux und Solaris zur Verf gung gestellt leider nicht f r Macintosh Betriebssysteme Nachdem Sie entweder ein JDK oder ein JRE auf Ihren Rechner geladen haben m ssen Sie es installieren Das geschieht normalerwe
41. erden e Imperativen Hamster Programmen sollte muss aber nicht folgender Kom mentar unmittelbar vorangestellt werden imperative program Die Kommentare kennzeichnen den Typ der Programme Sie werden vom Editor des Hamster Simulators automatisch generiert Weiterhin k nnen Sie in Hamster Programmen auch die Java Anweisungen Sys tem out println und System err printin benutzen Die Ausgaben erfolgen bei Ausf hrung des Programms in Dateien namens sysout txt bzw syserr txt in dem Ordner in dem auch die Datei hamstersimulator jar liegt Im Workspace Ordner befindet sich eine Datei namens settings properties in der der aktuelle CLASSPATH siehe Abschnitt 4 3 3 gespeichert wird 5 Properties ber so genannte Properties k nnen sie bestimmte Voreinstellungen des Simulators berlagern 5 1 Vorhandene Properties Die Properties werden in einer Datei namens hamster properties definiert die sich in dem Ordner befinden muss wo sich auch die Dateien hamstersimulator jar bzw hamstersimulator bat befinden Momentan sind folgende Properties m glich 5 Properties 45 e security Befindet sich in der Datei hamster properties eine Zeile mit dem folgenden Text security false wird der so genannte Security Manager aus geschaltet Das bedeutet Hamster Programme d rfen auf die Festplatte zu greifen und d rfen Dateien lesen und in Dateien schreiben Aber Vorsicht sollten sie diese Option gesetzt haben empfehle
42. estzulegen klicken Sie bitte den K rner im Maul Button sechster Toolbar Button von links an Es ffnet sich eine Dialogbox mit einem Eingabefeld In diesem Eingabefeld erscheint die aktuelle Anzahl an K rnern im Maul des Standard Hamsters Sie k nnen nun in das Eingabefeld die gew nschte Anzahl eingeben Klicken Sie anschlie end den OK Button um die Eingabe zu best tigen Die Dialogbox schlie t sich und der Standard Hamster hat die eingegebene Anzahl an K rnern im Maul 4 4 5 Platzieren von K rnern auf Kacheln des Hamster Territorium Um auf einzelnen Kacheln des Hamster Territoriums K rner zu platzieren m ssen Sie zun chst im Simulation Fenster in der Toolbar den K rner setzen Button sieb ter Toolbar Button von links anklicken Dadurch aktivieren Sie die K rner Setzen Funktion Sie erkennen dies daran dass der Hintergrund des Buttons nun dunkler 4 Bedienung des Hamster Simulators 35 erscheint Solange die Funktion aktiviert ist k nnen Sie nun durch Anklicken ei ner Kachel die K rneranzahl auf dieser Kachel festlegen Nach Anklicken der ent sprechenden Kachel erscheint eine Dialogbox mit einem Eingabefeld in das Sie die gew nschte Anzahl an K rnern eingeben k nnen Nach Klicken des OK Buttons schlie t sich die Dialogbox und die K rner erscheinen auf der Kachel Dabei gilt Bei einer K rneranzahl bis 12 werden entsprechend viele K rner auf der Kachel angezeigt Bei einer K rneranzahl gr er als 1
43. f nger BlueJ visualisiert die Programm struktur und erlaubt insbesondere die interaktive Erzeugung von Hamstern und den interaktiven Aufruf von Hamster Befehlen und der Hamster Simulator visualisiert die Programmausf hrung d h der Programmierer sieht unmittelbar in einer gra phischen Umgebung was seine Anweisungen bzw Programme bewirken Genauere Informationen zum Hamstern mit BlueJ k nnen Sie dem PDF Dokument HamsternMitBlueJ pdf entnehmen das Sie nach der Installation des Hamster Si mulators im Unterordner HamsternMitBlueJ finden 1 5 nderungen in Version 2 3 gegen ber 2 2 Die Version 2 3 des Hamster Simulators enth lt folgende nderungen bzw Erweite rungen gegen ber Version 2 2 e Es ist nun auch m glich Hamster Programme in der funktionalen Program miersprache Scheme zu schreiben Genaueres siehe im Kapitel 6 1 Einleitung 6 e Die Properties wurden erweitert siehe Kapitel 5 e Der Hamster Simulator ist nun Mehrbenutzer f hig d h er kann einmal auf einem Server installiert und dann von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt werden wobei die Programme der Nutzer in unterschiedlichen Verzeichnissen abgespeichert werden k nnen siehe Abschnitt 5 2 e In der oberen Men leiste des Editor Fensters gibt es ein neues Men Fenster Uber dieses Men ist es m glich das Simulation Fenster sowie die Scheme Konsole sichtbar bzw unsichtbar zu machen e Einige kleine Fehler wurden beseitigt 1 6 An
44. g des Sourcecodes gerade ausgef hrt wird und welche Werte die Variablen aktuell spei chern Die interaktive nderung von Variablenwerten wird aktuell nicht unterst tzt 4 Bedienung des Hamster Simulators 41 Der Debugger ist im Hamster Simulator dem Editor Fenster zugeordnet Seine Funk tionen sind eng mit den Funktionen zur Programmausf hrung verkn pft Sie finden die Funktionen im Men Debugger Es bietet sich jedoch an die entsprechen den Graphik Buttons der Toolbar zu verwenden Neben dem Ausf hren dem Pause und dem Stopp Button geh ren die drei rechten Buttons Debugger ak tivieren Schritt hinein und Schritt ber zu den Debugger Funktionen siehe auch Abbildung 19 Ausf hren Schritt hinein Pause Schritt ber Debugger aktivieren Abbildung 19 Toolbar des Editor Fensters 4 6 1 Aktivieren bzw deaktivieren des Debuggers Sie k nnen den Debugger durch Anklicken des Debugger aktivieren Buttons in der Toolbar dritter Toolbar Button von rechts aktivieren bzw durch erneutes Anklicken wieder deaktivieren Der Debugger ist aktiviert wenn der Hintergrund des Buttons dunkler erscheint Das Aktivieren bzw Deaktivieren des Debuggers ist vor aber auch noch w hrend der Ausf hrung eines Programms m glich 4 6 2 Beobachten der Programmausf hrung Wenn der Debugger aktiviert ist und Sie ein Programm mit dem Ausf hren Button starten ffnen sich im Editor Fe
45. gedr ckter Maustaste und gedr ckter Strg Taste Ihrer Tastatur ber den Namen des Ordners in den die Datei bzw der Ordner verschoben werden soll Zumindest unter Windows funktioniert die Alternative brigens auch in Kombinati on mit dem Betriebssystem d h Sie k nnen Dateien bspw auf den Desktop kopieren und umgekehrt Wenn Sie eine Datei mit einem Hamster Programm in einen anderen Ordner kopiert haben m ssen Sie die neue Datei noch kompilieren 4 2 7 Drucken eines Hamster Programms ber den Drucken Button sechster Toolbar Button von links k nnen Sie die aktuell im Eingabebereich ge ffnete Datei drucken Es ffnet sich eine Dialogbox in der Sie die entsprechenden Druckeinstellungen vornehmen und den Druck starten k nnen Aktuell funktioniert das Drucken nur unter Windows 4 2 8 Schlie en eines ge ffneten Hamster Programms Mit dem Schlie en Button f nfter Toolbar Button von links k nnen Sie die ak tuell im Eingabebereich ge ffnete Datei schlie en d h den Sourcecode inklusive Karteireiter aus dem Eingabebereich entfernen Wenn Sie den Button anklicken und die aktuelle Datei noch nicht gespeicherte nderungen enth lt wird ber eine Dia logbox nachgefragt ob diese nderungen gespeichert werden sollen oder nicht 4 2 9 Editier Funktionen Im Eingabereich k nnen Sie wie bei anderen Editoren auch ber die Tastatur Zeichen eingeben bzw wieder l schen Dar ber hinaus stellt der Edi
46. genannte Dialogboxen auf dem Bildschirm siehe Abbildung 10 Sie enthalten in der Regel eine Menge von graphi schen Objekten wie textuelle Informationen Eingabefelder und Buttons Wenn eine 4 Bedienung des Hamster Simulators 22 Dialogbox auf dem Bildschirm erscheint sind alle anderen Fenster des Programms f r Texteingaben oder Mausklicks gesperrt Zum Schlie en einer Dialogbox d h um die Dialoxbox wieder vom Bildschirm verschwinden zu lassen dienen in der Regel ei ne Menge an Buttons die unten in der Dialogbox angeordnet sind Durch Anklicken eines OK Buttons wird dabei die der Dialogbox zugeordnete Aktion ausgel st Durch Anklicken des Abbrechen Buttons wird eine Dialogbox geschlossen ohne dass irgendwelche Aktionen ausgel st werden Spalten 10 Zeilen 10 Abbildung 10 Dialogbox mit Eingabefeldern 4 1 9 Dateiauswahl Dialogbox Dateiauswahl Dialogboxen sind spezielle Dialogboxen die zum Speichern und ff nen von Dateien benutzt werden siehe Abbildung 11 Sie spiegeln im Prinzip das Dateisystem wider und enthalten Funktionalit ten zum Verwalten von Dateien und Ordnern Im mittleren Bereich einer Dateiauswahl Dialogbox erscheinen alle Dateien und Un terordner des aktuellen Ordners Sie sind durch unterschiedliche Symbole repr sen tiert Der eigentliche Zweck von Dateiauswahl Dialogboxen ist wie der Name schon sagt die Auswahl einer Datei Klickt man auf eine Datei erscheint der N
47. h Dr cken des OK Buttons schlie t sich die Dialogbox und das Territorium erscheint in der angegebenen Gr e Aber Achtung Nach dem ndern der Gr e des Territoriums sind alle Kacheln leer und der Standard Hamster nimmt seinen Standardzustand ein 4 4 2 Platzieren des Standard Hamsters im Hamster Territorium Um den Standard Hamster im Hamster Territorium auf eine andere Kachel zu plat zieren m ssen Sie zun chst im Simulation Fenster in der Toolbar den Hamster versetzen Button vierter Toolbar Button von links anklicken Dadurch aktivieren Sie die Hamster Versetzen Funktion Sie erkennen dies daran dass der Hintergrund des Buttons nun dunkler erscheint Solange die Funktion aktiviert ist k nnen Die nun durch Anklicken einer Kachel den Standard Hamster auf diese Kachel platzie ren Eine Deaktivierung der Hamster Versetzen Funktion ist durch Anklicken des K r ner setzen Mauer setzen oder Kachel l schen Buttons und der damit ver bundenen Aktivierung der entsprechenden Funktion m glich 4 4 3 Setzen der Blickrichtung des Standard Hamsters Um die Blickrichtung des Standard Hamsters zu ndern klicken Sie bitte den Ham ster drehen Button f nfter Toolbar Button von links an Bei jedem Klick auf diesen Button dreht sich der Standard Hamster um 90 Grad linksum 4 4 4 Abfragen und Festlegen der K rneranzahl im Maul des Standard Hamsters Um die Anzahl an K rnern im Maul des Standard Hamster f
48. ich in der Datei hamster properties eine Zeile mit dem Text security false wird der so genannte Security Manager aus geschaltet Das bedeutet Hamster Programme d rfen auf die Festplatte zugreifen und d rfen Dateien lesen und in Dateien schreiben Damit ist es bspw auch m glich aus Hamster Programmen heraus Sounds abzu spielen Aber Vorsicht sollten sie diese Option gesetzt haben empfeh le ich Ihnen dringend keine fremden Hamster Programme auszuf hren Sind diese bspw b swillig geschrieben k nnten sie Ihnen prinzipiell die gesamte Festplatte l schen Standardm ig steht in der Property Datei security true workspace Standardm ig erscheint im Dateibaum als oberster Ord ner ein Ordner names Programme der so genannte Workspace Ordner Er repr sentiert den Unterordner Programme des Ordners in dem sich die Dateien hamstersimulator jar bzw hamstersimulator bat befin den In diesem Ordner werden alle Hamster Programme und Hamster Territorien abgespeichert Durch Setzen der Property workspace kann ein anderer Ordner als Workspace Ordner festgelegt werden Befindet sich in der Datei eine Zeile die mit dem Text workspace beginnt wird der dahinter angegebene Ordner als Workspace Ordner gesetzt bspw workspace C Dokumente und Einstellungen karl oder workspace C Dokumente und Einstellungen heidi Eigene Dateien Der angegebene Ordner muss existieren und er muss lesbar und beschreib bar sein Achten Sie bi
49. ie K rner auf Kacheln platziert Aktivieren Sie zun chst den Mauer setzen Button achter Button von links Klicken Sie anschlie end auf die Kacheln die durch eine Mauer blockiert werden sollen M chten Sie bestimmte Kacheln im Territorium wieder leeren so dass weder eine Mauer noch K rner auf ihnen platziert sind so aktivieren Sie den Kachel l schen Button neunter Button von links Klicken Sie anschlie end auf die Kacheln die geleert werden sollen So jetzt wissen Sie eigentlich alles was notwendig ist um das Hamster Territorium nach Ihren W nschen zu gestalten Bevor Sie weiterlesen erzeugen Sie als n chstes das in Abbildung 2 skizzierte Territorium Sie k nnen ein bestimmtes Territorium auch in einer Datei abspeichern wenn Sie es irgendwann noch einmal benutzen m chten ohne alle Eingaben erneut zu t tigen Dr cken Sie einfach auf den Territorium speichern Button dritter Button von links und geben Sie in der sich ffnenden Dateiauswahl Dialogbox einen Namen an zum Beispiel MeinErstesTerritorium Wenn Sie dann auf den OK Button klicken wird das Territorium in einer Datei mit diesem Namen gespeichert Der Dateiname erh lt brigens automatisch die Endung ter Zum Wiederherstellen eines gespeicherten Territoriums klicken Sie auf den Terri torium ffnen Button zweiter Button von links Es erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox In der Mitte werden die Namen der existierenden Dateien
50. ie nun durch Anklicken einer Kachel auf dieser Kachel eine Mauer platzieren Dabei gilt Es nicht nicht m glich auf einer Kachel auf der sich aktuell ein Hamster befindet eine Mauer zu platzieren Liegen auf einer angeklickten Kachel K rner werden diese gel scht Es ist auch m glich auf mehreren Kacheln gleichzeitig Mauern zu platzieren Klicken Sie dazu die Maus auf einer der Kacheln und ziehen Sie den Mauscursor bei gedr ck ter Maustaste ber die anderen Kacheln Auf allen Kacheln werden unmittelbar Mauern gesetzt Eine Deaktivierung der Mauer Setzen Funktion ist durch Anklicken des Hamster versetzen K rner setzen oder Kachel l schen Buttons und der damit verbun denen Aktivierung der entsprechenden Funktion m glich 4 Bedienung des Hamster Simulators 36 4 4 7 L schen von Kacheln des Hamster Territorium Um einzelne Kacheln des Hamster Territoriums zu l schen d h gegebenenfalls vor handene K rner bzw Mauern zu entfernen m ssen Sie zun chst im Simulation Fenster in der Toolbar den Kachel l schen Button neunter Toolbar Button von links anklicken Dadurch aktivieren Sie die Kachel L schen Funktion Sie erkennen dies daran dass der Hintergrund des Buttons nun dunkler erscheint Solange die Funktion aktiviert ist k nnen Sie nun durch Anklicken einer Kachel diese Kachel l schen Es ist auch m glich mehrere Kacheln gleichzeitig zu l schen Klicken Sie dazu die Maus auf einer der Kache
51. iebssystemebene e 43 5 Properties 44 5 1 Vorhandene Properties 44 5 2 Mehrbenutzerf higkeit 46 INHALTSVERZEICHNIS 6 Scheme 6 1 Funktionale Programmiersprachen 2 2 a 6 2 Die Programmiersprache Scheme 2 2 22 nn 6 3 Scheme Hamster Programme 2 2 nr nn nn 6 4 Grundlagen und Befehl 6 4 1 Territoriumsliste 2 222 2 oo Eon nn 6 4 2 Hamster Befehle 6 4 3 Hamster Programme Dk Beispielen zus ie te ee en re aa riet 6 6 Scheme Konsole 22 22 2 En nn nn 6 7 Implementierungshinweise 7 Noch Fragen 46 47 48 48 49 49 50 l 52 54 54 55 1 Einleitung 1 1 Einleitung Programmieranf nger haben h ufig Schwierigkeiten damit dass sie beim Program mieren ihre normale Gedankenwelt verlassen und in eher technisch orientierten Kate gorien denken m ssen die ihnen von den Programmiersprachen vorgegeben werden Gerade am Anfang str men oft so viele inhaltliche und methodische Neuigkeiten auf sie ein dass sie das Wesentliche der Programmierung n mlich das L sen von Problemen aus den Augen verlieren 1 1 Das Hamster Modell Das Hamster Modell ist mit dem Ziel entwickelt worden dieses Problem zu l sen Mit dem Hamster Modell wird Programmieranf ngern ein einfaches aber m chtiges Modell zur Verf gung gestellt mit dessen Hilfe Grundkonzepte der imperativen und objektorientierten Programmierung auf spielerische Art und Weise erlernt werden k nnen Programmierer entwickeln so genan
52. ise durch Ausf hren der gela 2 Installation und Starten des Hamster Simulators 8 denen Datei in Windows Doppelklick auf die exe Datei Sie werden dann durch die weitere Installation gef hrt 2 2 Laden und Installation des Hamster Simulators Auf der Hamster Website http www java hamster modell de befindet sich im Be reich Simulator eine Datei namens hamstersimulator v23 01 zip zip Dateien sind Dateien die mehrere andere Dateien komprimiert speichern Die Datei hams tersimulator v23 01 zip m ssen Sie auf Ihren Rechner laden und anschlie end ent packen Die Datei enth lt f nf Dateien und vier Ordner 2 3 Datei hamstersimulator jar Enth lt den ausf hrbaren Hamster Simulator Datei hamstersimulator bat Alternative zum Starten des Hamster Simula tors unter Windows Datei tools jar Enth lt einen Java Compiler Diese Datei muss sich immer in demselben Ordner befinden in dem auch die Dateien hamstersimulator jar und hamstersimulator bat liegen Datei handbuch pdf Das Handbuch zum Hamster Simulator im PDF Format Datei hamster properties Datei zum Einstellen bestimmter Eigenschaften Ordner Programme Enth lt standardm ig alle Hamster Programme der zwei Hamster B cher In diesem Ordner werden von Ihnen entwickelte Hamster Programme abgespeichert Dieser Ordner muss sich immer in demselben Ord ner befinden in dem auch die Dateien hamstersimulator jar und hamster simulator bat liegen
53. itig komplett abbrechen k nnen Sie mit Hilfe des Stopp Buttons erster Button von rechts Rechts neben dem Hamster Territorium werden brigens w hrend der Programm ausf hrung jeweils die Hamster Befehle angezeigt die der Hamster gerade ausf hrt Wenn Sie ein Programm mehrmals hintereinander im gleichen Territorium ausf h ren k nnen Sie mit dem R cksetzen Button vierter Button von rechts den Zu stand des Territoriums wieder herstellen der vor Ausf hren des Programms bestand Der Schieberegler ganz rechts in der Men leiste dient zur Steuerung der Geschwin digkeit der Programmausf hrung Je weiter Sie den Knopf nach links verschieben 3 Ihr erstes Hamster Programm 16 umso langsamer erledigt der Hamster seine Arbeit Je weiter Sie ihn nach rechts verschieben umso schneller flitzt der Hamster durchs Territorium Die Bedienelemente zum Steuern der Programmausf hrung Ausf hren Button Pause Button Stopp Button und Geschwindigkeitsregler finden Sie brigens auch im Editor Fenster sowie im Debugger Men des Editor Fensters Welche Sie nutzen ist Ihnen berlassen 3 5 Debuggen eines Hamster Programms Debuggen eines Programms eines Programms bedeutet dass Sie bei der Ausf h rung eines Programms zus tzliche M glichkeiten zur Steuerung besitzen und sich den Zustand des Programms welche Zeile des Sourcecodes wird gerade ausgef hrt welche Werte besitzen aktuell die Variablen
54. len Werte ange zeigt Die Darstellung erfolgt dabei analog zu einem Dateibaum d h bei komplexen Variablen wie Objekten oder Arrays k nnen Sie durch Anklicken des Symbols vor dem Variablennamen die Attribute bzw Komponenten einsehen Im Eingabebereich selbst wird jeweils der Sourcecode eingeblendet der gerade aus gef hrt wird Die Zeile mit der gerade aktiven Anweisung wird durch einen blauen Balken hinterlegt Bei objektorientierten Programmen die aus mehreren Dateien bestehen werden gegebenfalls Dateien automatisch ge ffnet Auch w hrend der Debugger aktiviert ist k nnen Sie die Programmausf hrung durch Anklicken des Pause Buttons anhalten und durch anschlie endes Anklicken des Ausf hren Buttons wieder fortfahren lassen Auch die Geschwindigkeit der Programmausf hrung l sst sich mit dem Schieberegler anpassen Bei Anklicken 4 Bedienung des Hamster Simulators 43 des Stopp Buttons wird das Programm abgebrochen und der Funktionen und Variablen Bereich verschwinden 4 6 3 Schrittweise Programmausf hrung Mit den beiden Buttons Schritt hinein zweiter Toolbar Button von rechts und Schritt ber erster Toolbar Button von rechts ist es m glich ein Programm schrittweise d h Anweisung f r Anweisung auszuf hren Immer wenn Sie einen der beiden Buttons anklicken wird die n chste Anweisung und nur die ausgef hrt Die beiden Buttons unterscheiden sich genau dann wenn die n chst
55. ln und ziehen Sie den Mauscursor bei gedr ckter Maustaste ber die anderen Kacheln Alle Kacheln die nach Loslassen der Maustaste gel scht werden werden durch ein rotes X gekennzeichnet Eine Deaktivierung der Kachel L schen Funktion ist durch Anklicken des Hamster versetzen K rner setzen oder Mauer setzen Buttons und der damit verbun denen Aktivierung der entsprechenden Funktion m glich 4 4 83 Abspeichern eines Hamster Territoriums Sie k nnen einmal gestaltete Hamster Territorien in einer Datei abspeichern und sp ter wieder laden Zum Abspeichern des aktuellen Territoriums dr cken Sie bitte den Territorium speichern Button dritter Toolbar Button von links Es ffnet sich eine Dateiauswahl Dialogbox Hierin k nnen Sie den Ordner ausw hlen und den Namen einer Datei eingeben in die das aktuelle Territorium gespeichert werden soll Namen von Dateien mit Hamster Territorien bekommen brigens automatisch H die Endung ter 4 4 9 Wiederherstellen eines abgespeicherten Hamster Territoriums Abgespeicherte Hamster Territorien k nnen mit dem Territorium ffnen Button zweiter Toolbar Button von links wieder geladen werden Klicken Sie hierzu den Button Es erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox in der Sie die zu ladende Datei ausw hlen k nnen Nach dem Anklicken des OK Buttons schlie t sich die Dialogbox und das entsprechende Hamster Territorium ist wiederhergestellt Achtung Der Zusta
56. me dorai t y scheme t y scheme Z H 1 html Teach Yourself Scheme in Fixnum Days e http www cs hut fi Studies T 93 210 schemetutorial schemetutorial html ausf hrliches Scheme Tutorial http cs wwc edu KU PR Scheme html kurzes Scheme Tutorial e http www scheme com tspl2d index html The Scheme Programming Lan guage http www pu informatik uni tuebingen de pfg 2001 scheme schintro v14 schintro_toc html An Introduction to Scheme and its Im plementation 6 3 Scheme Hamster Programme Um Scheme Hamster Programme zu entwickeln und zu testen m ssen Die die Pro perty scheme auf true gesetzt haben siehe Kapitel 5 Dies ist standardm ig der Fall Anschlie end m ssen Sie eine neue Datei ffnen Men Datei Item Neu und in der Auswahl Scheme Programm ausw hlen Es erscheint eine neue Datei mit folgendem Grundger st define start Territorium O 6 Scheme 49 Die zweite Zeile ersetzen Sie dabei durch entsprechende Scheme Anweisungen Bspw l sst das folgende Scheme Programm den Hamster zwei Schritte vorlaufen define start Territorium vor vor Territorium Anschlie end m ssen Sie die neue Datei abspeichern Nach dem Speichern k nnen Sie Ihr Scheme Programm durch Dr cken des Start Buttons ausf hren Kompilieren ist nicht notwendig Scheme Programme werden interpretiert d h wenn sie Fehler enthalten werden Sie dar ber zur Ausf hrungszeit informiert 6 4 Grundlagen u
57. me sowie die Hamster Territorien wer den auf Betriebssystemebene in Dateien abgespeichert Diese Dateien finden Sie im so genannten Workspace Ordner Dies ist standardm ig ein Ordner namens Programme in demselben Ordner in dem auch die Dateien zum Starten des Hamster Simulators hamstersimulator jar bzw hamstersimulator bat liegen ber ein entsprechendes Property kann auch ein anderer Workspace Ordner als der Ord ner Programme verwendet werden siehe Kapitel 5 Funktionen zum Verwalten dieser Dateien Umbenennen Kopieren Verschieben neuer Ordner k nnen Sie auch 5 Properties 44 auf Betriebssystemebene durchf hren Sie sollten dies jedoch nicht tun wenn der Hamster Simulator gestartet ist da es ansonsten zu Inkonsistenzen kommen kann Dateien mit Sourcecode von Hamster Programmen haben die Endung ham Da teien mit Hamster Territorien haben die Endung ter Ansonsten gibt es noch Dateien mit der Endung java und class Diese werden beim Kompilieren ge neriert und enthalten Java Sourcecode java bzw ausf hrbaren Java Bytecode class Sie k nnen Hamster Programme auch mit anderen Editoren entwickeln Dabei gilt es allerdings folgendes zu beachten e Objektorientierten Hamster Programmen muss folgender Kommentar unmit telbar vorangestellt werden kobject oriented program e Separaten Klassen und Interfaces muss der Kommentar class unmittel bar vorangestellt w
58. merkungen zur alten Version 1 des Hamster Simulators Version 1 des Hamster Simulators wird nicht weiter unterst tzt Die aktuelle Version 2 des Simulators hat nur noch wenige Gemeinsamkeiten mit Version 1 Die Benutzungsoberfl che wurde vollkommen redesigned und die Funk tionalit t stark erweitert zum Beispiel Kapselung der Dateiverwaltung Integration eines Debuggers Benutzer k nnen deutlich weniger Fehler bei der Installation und Bedienung machen als dies noch in Version 1 der Fall war Wenn Sie trotzdem mit Version 1 des Simulators arbeiten m chten weil Sie sich bspw an die Version gew hnt haben sei Ihnen gesagt Version 1 unterst tzt nicht die Entwicklung objektorientierter Hamster Programme dient also lediglich als Be gleitprogramm zum ersten Band der beiden Hamster B cher Hamster Programme die mit der Version 1 des Hamster Simulators erstellt wurden k nnen auf zweierlei Art und Weise in die neue Version 2 bernommen werden e Sie bertragen den alten Sourcecode mittels Copy Paste in den Editor des neuen Hamster Simulators speichern diesen und kompilieren e In dem Ordner in dem die Datei hamstersimulator jar liegt befindet sich ein Unter Ordner namens Programme Kopieren Sie die alten ham Dateien einfach in diesen Ordner oder in Unter Ordner des Ordners Anschlie end k nnen Sie die Dateien ber den Editor des neuen Hamster Simulators oft nen und kompilieren Achtung Sie m ssen die alten ham
59. mit abgespei cherten Territorien angezeigt Klicken Sie mit der Maus auf den Dateinamen in dem das Territorium abgespeichert ist das Sie laden m chten Wenn Sie danach auf den OK Button klicken schlie t sich die Dateiauswahl Dialogbox und das abgespeicherte Territorium wird wieder hergestellt 3 2 Eingeben eines Hamster Programms Nachdem wir unser erstes Hamster Territorium im Simulation Fenster gestaltet ha ben begeben wir uns nun in das Editor Fenster Dort werden wir unser erstes Hamster Programm schreiben Im Editor Fenster befindet sich ganz oben eine Men leiste und darunter eine Toolbar mit graphischen Buttons Links sehen wir den Dateibaum und das gro e Feld rechts ist der Eingabebereich f r den Sourcecode 3 Ihr erstes Hamster Programm 13 Bevor wir ein Hamster Programm eintippen m ssen wir zun chst einen neuen Pro grammrahmen erzeugen Dazu klicken wir auf den Neu Button erster Button von links in der Toolbar Es erscheint eine Dialogbox in der wir uns f r den Typ des Programms imperatives Programm objektorientiertes Programm Klasse oder Scheme Programm entscheiden m ssen Unser erstes Programm soll ein impera tives Hamster Programm gem Band 1 der zwei Hamster B cher werden Daher w hlen wir dies aus und klicken den OK Button Der Eingabebereich wird heller und es erscheint ein Programmrahmen f r imperative Hamster Programme void main Unser erstes Programm soll bewirken dass der Hamster in
60. mster Programms werden die Hamster im Hamster Territorium aktiv und tun das was das Programm ihnen befiehlt W hrend des Ausf hrens eines Hamster Programms wird der Eingabebereich im Editor Fenster ausgegraut d h es k nnen w hrend der Ausf hrung eines Programms keine nde rungen am Sourcecode durchgef hrt werden Wenn Sie vor dem Anklicken des Ausf hren Buttons die Datei im Eingabebereich ge ndert aber noch nicht gespeichert und oder kompiliert haben werden Sie ber entsprechende Dialogboxen gefragt ob das Abspeichern und Kompilieren noch vor dem Ausf hren erledigt werden soll oder nicht 4 5 2 Stoppen eines Hamster Programms Die Ausf hrung eines Hamster Programms kann durch Anklicken des Stopp Buttons erster Toolbar Button des Simulation Fensters von rechts jederzeit abgebrochen werden 4 5 3 Pausieren eines Hamster Programms M chten Sie ein in Ausf hrung befindliches Programm anhalten k nnen Sie dies durch Anklicken des Pause Buttons zweiter Toolbar Button des Simulation Fens 4 Bedienung des Hamster Simulators 39 ters von rechts tun Wenn Sie anschlie end auf den Ausf hren Button klicken wird das Programm fortgef hrt 4 5 4 W hrend der Ausf hrung eines Hamster Programms Der Standard Hamster wird immer in blau dargestellt Wenn Sie in objektorien tierten Programmen weitere Hamster erzeugen erhalten diese zur Unterscheidung andere Farben Der erste erzeugte Hamster ist rot
61. n 4 Bedienung des Hamster Simulators 26 Wiederherstellen Debugger aktivieren Speichem Ausschneiden Schlie en Ausf hren Einf gen Schritt ber la xi BuU CARE 83 MdinErstesHamserProgram k w h mainii r Drucken Kopieren Kompilieren schritt hinein Speichen Als R ckg ngig Stopp Geschwindigkeit Abbildung 14 Toolbar des Editor Fensters e Klasse Wollen Sie eine separate Klasse ohne main Funktion schreiben bspw eine erweiterte Hamster Klasse m ssen Sie diesen Typ von Programm ausw h len W hlen Sie den Programmtyp Klasse auch wenn Sie separate Interfaces definieren m chten e Scheme Programm hierzu siehe Abschnitt 6 Achtung Es ist nicht m glich den Typ eines Programms nachtr glich zu ndern Nach der Auswahl des Programmtyps dr cken Sie bitte den OK Button Die Dia logbox schlie t sich und oben im Eingabebereich des Editor Fenster erscheint ein Karteireiter mit der Bezeichnung NeuerHamster sowie einem Diskettensymbol Das Diskettensymbol im Karteireiter deutet an dass es sich um eine Datei handelt in der nderungen durchgef hrt wurden die noch nicht abgespeichert worden sind Im Eingabebereich erscheint ein voreingestellter Programmrahmen Im Eingabebereich k nnen Sie nun wie in anderen Editoren auch mit Hilfe der Tastatur Zeichen also Sourcecode eingeben Der Editor unterst tzt brigens Syntax Highlighting d h
62. n Fenster Es umfasst stan dardm ig 10 Reihen und 10 Spalten Der Standard Hamster das ist der blaue Hamster steht auf der Kachel ganz oben links also der Kachel mit den Koordina ten 0 0 Er hat 0 K rner im Maul und schaut nach Osten Oberhalb des Hamster Territoriums befindet sich eine Toolbar mit Graphik Buttons siehe auch Abbildung 17 Die ersten drei Buttons von links dienen zum Verwal ten von Hamster Territorien Mit den Buttons vier bis neun kann das Hamster Territorium umgestaltet werden Mit dem zehnten und elften Button l sst sich das Erscheinungsbild des Territoriums ver ndern Die restlichen Buttons sowie der Schie beregler haben beim Ausf hren von Hamster Programmen eine Bedeutung Neues Territorium Mauer setzen Kachel l schen Territorium speichern Stopp R cksetzen Hamster versetzen A lDlL x ER elei au Da Wae g Territorium ffnen K rner setzen K rner im Maul Verkleinern Pause Geschwindigkeit Hamster drehen Vergr ern Ausf hren Abbildung 17 Toolbar des Simulation Fensters 4 4 1 Ver ndern der Gr e des Hamster Territoriums Durch Anklicken des Neues Territorium Buttons erster Toolbar Button von links k nnen Sie die Gr e des Territoriums ver ndern Es ffnet sich eine Dialogbox mit zwei Eingabefelder in denen Sie die gew nschte Reihen und Spaltenanzahl 4 Bedienung des Hamster Simulators 34 eingeben k nnen Nac
63. n k nnen Sie mit Hilfe dieses Buttons wieder herstellen Die Funktionalit ten Kopieren und Einf gen funktionieren brigens auch ber einzelne Programme hinaus Es ist sogar m glich mit Hilfe der Betriebssystem Kopieren Funktion Text aus anderen Programmen bspw Microsoft Word zu ko pieren und hier einzuf gen 4 2 10 Verwaltung von Ordnern Um Funktionen auf einem Ordner durchzuf hren klicken Sie zun chst den entspre chenden Ordner im Dateibaum an Der Name des Ordners wird dadurch durch ein blaues Rechteck hinterlegt Klicken Sie anschlie end die rechte Maustaste so dass sich das Popup Menu des Ordners ffnet Im Popup Men haben Sie nun folgende Funktionalit ten zur Verwaltung von Ordern zur Verf gung Men item Neuer Ordner Durch Anklicken dieses Items k nnen Sie einen neuen Unterordner anlegen Es ffnet sich eine Dialogbox in der sie den Namen des Unterordners angeben m ssen Men item L schen Durch Anklicken dieses Items k nnen Sie den entspre chenden Ordner l schen Achtung Es werden automatisch auch alle Dateien und Unterordner des Ordners unwiderruflich gel scht 4 Bedienung des Hamster Simulators 31 e Men item Einf gen Wenn Sie zuvor eine Datei mit dessen Popup Men item Kopieren kopiert haben k nnen Sie durch Anklicken dieses Items die ent sprechende Datei in den aktuellen Ordner einf gen d h die Datei wurde ko piert e Men item Umbenennen Mit
64. nd Befehle 6 4 1 Territoriumsliste Die grundlegende Datenstruktur des Scheme Hamster Modells ist die Territoriums liste Sie spiegelt das aktuelle Territorium des Simulation Fensters wieder Sie ist folgenderma en aufgebaut in EBNF lt territorium gt lt feld liste gt lt hamster liste gt lt feld liste gt lt reihe liste gt lt reihe liste gt lt kachel gt lt kachel gt Kachel lt koerner auf kachel gt C Mauer lt hamster liste gt Hamster lt reihe gt lt spalte gt lt koerner im maul gt lt blickrichtung gt in lt blickrichtung gt Nord Ost Sued West lt koerner auf kachel gt ist positiver int Wert lt reihe gt ist positiver int Wert oder 0 lt spalte gt ist positiver int Wert oder 0 lt koerner im maul gt ist positiver int Wert 6 Scheme 50 Der Ursprung des Territoriums befindet sich in der linken oberen Ecke Die Num merierung von Spalten und Zeilen beginnt bei 0 Ein Beispiel Das folgende Territorium besteht aus zwei Reihen und drei Spalten In der ersten Spalte liegen auf beiden Kacheln keine K rner In der zweiten Spalte liegen auf beiden Kacheln drei K rner In der dritten Spalte befinden sich ausschlie lich Mauern Der Hamster steht mit Blickrichtung Nord und 3 K rnern im Maul auf der Kachel in der linken unteren Ecke Kachel 0 Kachel 3 Mauer Kachel 0 Kachel 3 Mauer
65. nd des Hamster Territoriums der vor dem Ausf hren der Terri torium ffnen Funktion G ltigkeit hatte ist unwiderruflich verloren Speichern Sie ihn daher gegebenenfalls vorher ab 4 Bedienung des Hamster Simulators 37 4 4 10 Umbenennen eines abgespeicherten Hamster Territoriums Um eine Datei mit einem abgespeicherten Hamster Territorium umzubenennen klic ken Sie bitte den Territorium ffnen Button an zweiter Toolbar Button von links Es ffnet sich eine Dateiauswahl Dialogbox Klicken Sie dann im mittleren Bereich der Dateiauswahl Dialogbox zweimal mit Pause zwischendurch auf den Namen der Datei Die textuelle Darstellung des Namens wird dann zu einem Eingabefeld in der man ber die Tastatur den Namen ver ndern kann Klicken Sie anschlie end den OK Button wenn Sie die umbenannte Datei gleich ffnen wollen oder den Abbrechen Button wenn Sie nur eine Umbenennung vornehmen wollen 4 4 11 L schen und Verschieben einer Datei mit einem Hamster Terri torium in einen anderen Ordner Das L schen und Verschieben einer Datei mit einem abgespeicherten Territorium ist nur mittels des Betriebssystems m glich siehe Abschnitt 4 7 4 4 12 Ver ndern der Gr endarstellung des Hamster Territoriums Durch Anklicken des Vergr ern bzw Verkleinern Buttons zehnter und elfter Toolbar Button von links k nnen Sie die Darstellung der Hamster Territoriums manipulieren Bei jedem Klick auf einen dieser Buttons ers
66. ner M chten Sie eine Datei mit einem Hamster Programm oder auch einen kompletten Ordner in einen anderen Ordner verschieben klicken Sie den entsprechenden Namen im Dateibaum an und verschieben Sie den Mauscursor bei gedr ckter Maustaste ber den Namen des Ordners in den die Datei bzw der Ordner verschoben werden soll Der Name verschwindet aus dem vorherigen Ordner und erscheint im neuen Ordner falls dieser ge ffnet ist Wenn Sie eine Datei mit einem Hamster Programm in einen anderen Ordner ver schoben haben m ssen Sie sie neu kompilieren 4 2 6 Kopieren eines existierenden Hamster Programms in einen ande ren Ordner M chten Sie ein Hamster Programm in einen anderen Ordner kopieren klicken Sie zun chst den entsprechenden Namen im Dateibaum an Er wird durch ein blaues 4 Bedienung des Hamster Simulators 29 Rechteck hinterlegt Klicken Sie anschlie end die rechte Maustaste Es erscheint ein Popup Men in dem Sie das Men item Kopieren anklicken Klicken Sie nun im Dateibaum den Namen des Ordners an in den die Datei kopiert werden soll Klicken Sie danach die rechte Maustaste Es erscheint ein Popup Men in dem Sie das Men item Einf gen anklicken Eine Alternative hierzu sieht folgenderma en aus M chten Sie eine Datei mit einem Hamster Programm oder auch einen kompletten Ordner in einen anderen Ordner kopieren klicken Sie den entsprechenden Namen im Dateibaum an und verschieben Sie den Mauscursor bei
67. ng Wenn Sie die Gr e des Territoriums ndern wird das Territorium automatisch komplett geleert Nun werden wir den Hamster der immer im Territorium sitzt im objektorien tierten Hamster Modell wird er Standard Hamster genannt umplatzieren Dazu klicken wir mit der Maus auf den Button Hamster versetzen vierter Button von links Dieser Button ist nun aktiviert Das erkennt man an dem etwas dunkleren Hintergrund Solange er aktiviert ist kann der Standard Hamster im Territorium auf eine andere Kachel gesetzt werden Klicken Sie dazu einfach auf die entsprechende Kachel Standardm ig schaut der Standard Hamster nach Osten Mit dem Button Hams ter drehen f nfter Button von links k nnen Sie jedoch seine Blickrichtung ndern Jedes Mal wenn Sie auf den Button klicken dreht er sich um 90 Grad nach links Normalerweise hat der Standard Hamster 0 K rner im Maul Mit Hilfe des Buttons K rner im Maul sechster Button von links l sst sich dies ndern Wenn Sie auf den Button klicken erscheint eine Dialogbox Sie sehen eine Zahl die die aktuelle Anzahl an K rnern im Maul des Hamsters angibt Wenn Sie diese Anzahl ndern wollen tippen Sie einfach ber die Tastatur die gew nschte Zahl ein und klicken Sie anschlie end auf den OK Button in der Dialogbox Die Dialogbox wird anschlie end automatisch wieder geschlossen Nun wollen wir auf einigen Kacheln K rner platzieren Hierzu dient der Button K rner
68. ns sind Objekte der Benutzungsoberfl che die man anklicken kann und die daraufhin eine bestimmte Aktion ausl sen siehe Abbildung 6 Buttons besitzen eine textuelle Beschreibung z B OK oder eine Graphik die etwas ber die Ak tion aussagen Sie erkennen Buttons an der etwas hervorgehobenen Darstellung Graphik Buttons sind in der Regel Tooltipps zugeordnet die die zugeordnete Akti Ee Abbildung 6 Buttons 4 Bedienung des Hamster Simulators 20 4 1 4 Men Men s befinden sich ganz oben in einem Fenster in der so genannten Men leiste siehe Abbildung 7 Sie werden durch einen Text beschrieben Datei Bearbeiten Klickt man die Texte an ffnet sich eine Box mit so genannten Men items Diese bestehen wiederum aus Texten die man anklicken kann Durch Anklicken von Men items werden genauso wie bei Buttons Aktionen ausgel st die im Allgemeinen durch die Texte beschrieben werden Speichern Kopieren Nach dem Anklicken eines Men items wird die Aktion gestartet und die Box schlie t sich automatisch wieder Klickt man irgendwo au erhalb der Box ins Fenster schlie t sich die Box ebenfalls und es wird keine Aktion ausgel st H ufig steht hinter den Men items ein weiterer Text wie z B Strg O oder Alt N Diese Texte kennzeichnen Tastenkombinationen Dr ckt man die entsprechen den Tasten wird dieselbe Aktion ausgel st die man auch durch Anklicken des Men items ausl sen w rde Manchmal e
69. nster oberhalb des Eingabebereiches zwei neue Bereiche Der linke dieser beiden Bereiche hei t Funktionen Bereich der rechte Variablen Bereich siehe auch Abbildung 20 4 Bedienung des Hamster Simulators 42 Funktionen Bereich Yariablen Bereich Datei Bearbeiten Kompilieren Debugger sa es BAJE gab Groe dl Programm Funktion Zeile kalah Schieds kpntro 2 C spielerA instance of hamsterkalah striz h Schieds i paa i D spielstaerke 0 HamsterKalah ba IN istSpielerA true DJ regeln instance of kalah Spielrege C reihe 0 1 identisch sind protected boolean kontrolliereTerritorium this vor for int i Spielbrett ANZAHL_MULDEN_PRO_SPIELER 1 i gt 0 i if this brett liefere nzahlKoerner i Territorium get nzahlKoerner this getReihe this get palte Ech return false 00Programm E C paul this vor Abbildung 20 Debugging Fenster Im Funktionen Bereich werden Informationen zu den aktiven Funktionen bzw Me thoden angezeigt und zwar jeweils von links nach rechts der Programm bzw Klas senname der Funktions bzw Methodenname und die aktuelle Zeile Ganz oben erscheint die aktuell aktive Funktion darunter gegebenenfalls die Funktion die die se Funktion aufgerufen hat usw Ganz unten steht also immer die main Funktion Im Variablen Bereich werden die aktiven Variablen und ihre aktuel
70. nte Hamster Programme mit denen sie virtuelle Hamster durch eine virtuelle Landschaft steuern und bestimmte Aufgaben l sen lassen Die Anzahl der gleichzeitig zu ber cksichtigenden Konzepte wird im Hamster Modell stark eingeschr nkt und nach und nach erweitert Prinzipiell ist das Hamster Modell programmiersprachenunabh ngig Zum prakti schen Umgang mit dem Modell wurde jedoch bewusst die Programmiersprache Java als Grundlage gew hlt Java auch als Sprache des Internet bezeichnet ist eine moderne Programmiersprache die sich in den letzten Jahren sowohl im Ausbildungs bereich als auch im industriellen Umfeld durchgesetzt hat Zum Hamster Modell existieren zwei B cher In dem ersten Buch Programmieren spielend gelernt mit dem Java Hamster Modell werden allgemeine Grundlagen der Programmierung erl utert sowie Konzepte der imperativen Programmierung An weisungen Schleifen Prozeduren Typen Variablen Parameter Rekursion ein gef hrt Darauf aufbauend behandelt das zweite Buch Objektorientierte Program mierung spielend gelernt mit dem Java Hamster Modell alle wichtigen Konzepte der objektorientierten Programmierung Objekte Klassen Vererbung Polymorphie Interfaces Exceptions Zugriffsrechte Pakete Beide B cher sind insbesondere f r Sch ler und Studierende ohne Programmierer fahrung empfehlenswert F r Programmierer mit Grundkenntnissen der imperati ven Programmierung werden im zweiten Buch
71. r Button von links Es erscheint eine Dateiauswahl Dialogbox in der Sie die entsprechende Datei durch Mausklick aus w hlen Nach dem Anklicken des OK Buttons erscheint das Programm das die Datei enth lt im Eingabebereich Eine Alternative zum ffnen Button ist das Anklicken des entsprechenden Dateinamens im Dateibaum auf der linken Seite Wenn Sie ein Programm in einer anderen Datei abspeichern m chten nutzen Sie den Speichern Als Button vierter Button von links Mit dem Schlie en Button f nfter Button von links k nnen Sie eine Datei wieder schlie en Das entsprechende Programm verschwindet dann aus dem Eingabebreich Zu guter Letzt gibt es noch den Drucken Button sechster Button von links zum Ausdrucken eines Hamster Programms Alle gerade erl uterten Funktionen zum Verwalten von Dateien mit Hamster Pro grammen finden Sie auch im Men Datei 3 3 Compilieren eines Hamster Programms Nachdem wir unser Hamster Programm geschrieben und in einer Datei abgespei chert haben m ssen wir es kompilieren Der Compiler berpr ft den Sourcecode auf syntaktische Korrektheit und transformiert ihn wenn er korrekt ist in ein ausf hrbares Programm Zum Kompilieren dr cken Sie einfach auf den Kompilie ren Button zw lfter Button von links oder Kompilieren Men Kompiliert wird dann das Programm das gerade im Eingabebereich sichtbar ist Wenn das Programm korrekt ist erscheint eine
72. r ersten Anweisung des entspre chenden Funktionsrumpfs verzweigt wird und Sie dadurch die M glichkeit haben auch die Ausf hrung der Funktion schrittweise zu t tigen Sie k nnen bei aktiviertem Debugger zun chst auch einfach das Programm durch Anklicken des Ausf hren Buttons starten und beobachten Wenn Sie dann den Pause Button dr cken haben Sie anschlie end ebenfalls die M glichkeit der schritt weisen Ausf hrung ab der aktuellen Position Den Pause Zustand mit der M glichkeit der schrittweisen Ausf hrung eines Pro gramms k nnen Sie jederzeit wieder durch Anklicken des Ausf hren Buttons be enden Das Programm l uft dann selbstst ndig wieder weiter 4 Bedienung des Hamster Simulators 17 3 6 Zusammenfassung Herzlichen Gl ckwunsch Wenn Sie bis hierhin gekommen sind haben Sie Ihr erstes Hamster Programm erstellt und ausgef hrt Sie sehen die Bedienung des Hamster Simulators ist gar nicht so kompliziert Der Hamster Simulator bietet jedoch noch weitere M glichkeiten Diese k nnen Sie nun durch einfaches Ausprobieren selbst erkunden oder im n chsten Kapitel nach lesen 4 Bedienung des Hamster Simulators Im letzten Abschnitt haben Sie eine kurze Einf hrung in die Funktionalit t des Hamster Simulators erhalten In diesem Abschnitt werden die einzelnen Funktionen des Simulators nun im Detail vorgestellt Dabei wird sich nat rlich einiges auch wiederholen Wenn Sie den Hamster Simulator
73. rdings mit einer ande ren Blickrichtung Grund hierf r ist der folgende Im Hamster Simulator geschieht nach dem Ausf hren eines der vier Hamster Grundbefehle in Scheme folgendes Das von der entsprechenden Funktion gelieferte Territorium wird im Simulation Fenster angezeigt Es wird nicht wie im imperativen Hamster Modell der Befehl auf dem aktuell sichtbaren Territorium ausgef hrt Ein Hinweis f r erfahrenere Scheme Programmierer Ausgaben bzw Eingaben ber die Scheme Funktionen display bzw read erfolgen ber Standard Out bzw Standard In d h Sie sollten den Hamster Simulator entsprechend ber den Befehl java jar hamstersimulator jar und nicht via Doppelklick auf die Datei hamstersimula tor jar starten damit Sie eine Konsole haben 6 5 Beispiele Es folgen ein paar Beispiele f r n tzliche Scheme Hamster Funktionen define kehrt T linksUm linksUm T define rechtsUm T kehrt linksUm T define nimmAlle T if kornDa T nimmAlle nimm T T define gibAlle T if not maulLeer T gibAlle gib T T 6 Scheme define vorwaerts n T if and vornFrei T gt n 0 vorwaerts n 1 vor T T define zurMauer T if vornFrei T zurMauer vor T T define hinUndZurueck T if vornFrei T vor hinUndZurueck vor T kehrt T define reiheBearbeiten T if vornFrei T reiheBearbeiten vor nimmAlle T nimmAlle T define linksFrei T let
74. rscheinen bestimmte Men items etwas heller Man sagt auch sie sind ausgegraut In diesem Fall kann man das Men item nicht anklicken und die zuge ordnete Aktion nicht ausl sen Das Programm befindet sich in einem Zustand in dem die Aktion keinen Sinn machen w rde MeinErsti Abbildung 7 Men 4 1 5 Toolbar Direkt unterhalb der Men leiste ist die so genannte Toolbar angeordnet siehe Ab bildung 8 Sie besteht aus einer Menge an Graphik Buttons die Alternativen zu 4 Bedienung des Hamster Simulators 21 den am h ufigsten benutzten Men items darstellen errans Ken DuUmNveIE AALT eh wvuruggwi LELES HAC SE EJ Programme Abbildung 8 Toolbar EIN 4 1 6 Popup Men Popup Men s sind spezielle Men s die bestimmten Elementen auf dem Bildschirm zugeordnet sind siehe Abbildung 9 Man ffnet sie dadurch dass man das Objekt zun chst anklickt und danach nochmal die rechte Maustaste dr ckt Genauso wie bei normalen Men s erscheint dann eine Box mit Men items I Here DEAN MeinErstes paul SammelHa Sammelnde i L schen fe SE Bu TER Abbildung 9 Popup Men 4 1 7 Eingabefeld Eingabefelder dienen zur Eingabe von Zeichen siehe Abbildung 10 Positionieren Sie dazu den Mauscursor auf das Eingabefeld und klicken Sie die Maus Anschlie end k nnen Sie ber die Tastatur Zeichen eingeben die im Eingabefeld erscheinen 4 1 8 Dialogbox Beim Ausl sen bestimmter Aktionen erscheinen so
75. stalliert und dann von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt werden Jeder Nutzer hat dabei seinen eigenen Ordner f r die Hamster Programme Um die Mehrbenutzer F higkeit des Hamster Simulators zu nutzen muss ein Nut zer eine Datei namens hamster properties in seinem HOME Verzeichnis anlegen bspw durch Kopieren der gleichnamigen Datei aus dem Ordner wo sich auch die Dateien hamstersimulator jar bzw hamstersimulator bat befinden Die Property Einstellungen in der Datei im HOME Verzeichnis haben dabei die h chste Priorit t bezogen auf den Nutzer In der Datei hamster properties in seinem HOME Verzeichnis sollte dann jeder Nutzer die Property workspace entsprechend seinen W nschen setzen d h dort sollte der Ordner eingetragen werden in dem die Hamster Programme dieses Nutzers gespeichert werden sollen 6 Scheme In Band 1 des Hamster Buches Programmieren spielend gelernt mit dem Java Hamster Modell werden die Programmiersprachen verschiedenen Programmierpara digmen zugeordnet Java wird dabei in die Klasse der imperativen objektorientierten Sprachen eingeordnet Ich versichere Ihnen wenn Sie die imperativen Konzepte von Java verstanden haben Prozeduren Anweisungen Schleifen Variablen werden Sie ohne gro e Probleme auch andere imperative Programmiersprachen wie Pascal oder Modula 2 erlernen k nnen Im Prinzip unterscheiden diese sich nur durch eine andere Syntax von der Programmiersprache Java
76. starten ffnen sich zwei Fenster Das eine hei t Editor Fenster das andere Simulation Fenster Sie erkennen die beiden Fenster an ihren Titeln Editor bzw Simulation Abbildung 3 skizziert die einzelnen Kompo nenten des Editor Fensters Abbildung 4 die des Simulation Fensters Men leiste Toolbar peleme BR Pen pme BE E Programme Sammeliamster SammelndeHamster AlroundHamster MeinErstesHamsterProgramm AllroundHamster al 9 Elbeispielprogramml 7 asint i GC pang SS e CH pang Siet I o ems rechtsUn gt SammelHamster en SammelndeHams nn nimm CN mr void rechtsUm linksUm linksUm linksUn Spate lh Dateibaum Eingabebereich Abbildung 3 Komponenten des Editor Fensters 4 Bedienung des Hamster Simulators 18 Toolbar Territorium Ausgabebereich vor vor nimm linksUm linksUm linksUm SL IRIIIEII 08 AAT o mE SS KESSENS Ska TL EE RSR Abbildung 4 Komponenten des Simulation Fensters Im Gro en und Ganzen kann man sagen dient das Editor Fenster zum Editie ren Compilieren und Debuggen von Hamster Programmen und das Simulation Fenster zur Gestaltung des Hamster Territoriums und zum Ausf hren von Hamster Programmen Damit wurden auch bereits die Hauptfunktionsbereiche des Hamster Simulators ge nannt e
77. tor ein paar weitere Funktionalit ten zur Verf gung die ber das Bearbeiten Men bzw die entsprechenden Buttons in der Toolbar des Editor Fensters aktiviert werden k nnen 4 Bedienung des Hamster Simulators 30 Ausschneiden Button siebter Toolbar Button von links Hiermit k nnen Sie komplette Passagen des Eingabebereichs in einem Schritt l schen Mar kieren Sie die zu l schende Passage mit der Maus und klicken Sie dann den Button an Der markierte Text verschwindet Kopieren Button achter Toolbar Button von links Hiermit k nnen Sie komplette Passagen des Eingabebereichs in einen Zwischenpuffer kopieren Markieren Sie die zu kopierende Passage mit der Maus und klicken Sie dann den Button an Einf gen Button neunter Toolbar Button von links Hiermit k nnen Sie den Inhalt des Zwischenpuffers an die aktuelle Cursorposition einf gen W h len Sie zun chst die entsprechende Position aus und klicken Sie dann den Button an Der Text des Zwischenpuffers wird eingef gt R ckg ngig Button zehnter Toolbar Button von links Wenn Sie durch gef hrte nderungen des Sourcecode aus welchem Grund auch immer wie der r ckg ngig machen wollen k nnen Sie dies durch Anklicken des Buttons bewirken Das R ckg ngigmachen bezieht sich dabei immer auf die aktuell im Eingabereich erscheinende Datei Wiederherstellen Button elfter Toolbar Button von links R ckg ngig ge machte nderunge
78. tsprechenden Ordners bzw der entsprechenden Datei 4 2 Verwalten und Editieren von Hamster Programmen Das Schreiben von Programmen bzw genauer gesagt das Schreiben des Sourcecodes von Programmen bezeichnet man als Editieren Im Hamster Simulator dient das Editor Fenster zum Editieren von Hamster Programmen Schauen Sie sich das Editor Fenster einmal an siehe Abbildung 13 Im linken Bereich sehen Sie den Dateibaum Den Sourcecode von Hamster Pro grammen m ssen Sie in solchen Dateien abspeichern Dateien sind dabei logische Speicherbeh lter auf der Festplatte Ihres Computers Der Dateibaum zeigt Ihnen an welche Dateien bereits existieren Neben Dateien enth lt der Dateibaum auch Ordner Ordner sind spezielle Ablagebereiche um Dateien strukturiert abspeichern zu k nnen Den Hauptteil des Editor Fensters nimmt der Eingabebereich ein Hier k nnen Sie Programme eintippen Unten werden dabei die aktuelle Zeile und Spalte eingeblendet Ganz oben im Editor Fenster gibt es eine Men leiste 4 Bedienung des Hamster Simulators 25 Men leiste Toolbar l lSl Datei Bearbeiten Kompilieren Debugger Info KK Helses xole ae Igel TTYTM E Programme SammelHamster SammelndeHamster AlroundHamster MeinErstesHamsterProgramm B AllroundHamster Q beispielprogramm CI pang CI band2 gt MeinErstesHamst CI paul gt SammelHamster SammelndeHams void main
79. tte darauf dass in dem Ordner Namen keine Son derzeichen vorkommen bspw ein Ausrufezeichen da die aktuelle Java Version 5 0 im Moment nicht damit zurecht kommt F r Windows Nutzer ist es wichtig zu wissen dass die Zeichen in den Ordner Namen durch ein Zeichen ersetzt werden m ssen Alternativ kann auch jedes Zeichen verdoppelt werden Standardm ig steht in der Property Datei workspace Programme Mehr Informationen zu Properties finden Sie im Kapitel 5 1 4 nderungen in Version 2 2 gegen ber 2 1 An der generellen Funktionalit t des Hamster Simulators wurde nichts ge ndert Die Anderungen beziehen sich nur auf den internen Programmcode Was jedoch mit dieser neuen Version m glich ist sind zwei Dinge Aus Kompatibilit t zu fr heren Versionen des Hamster Simulators kann diese Property auch home genannt werden 1 Einleitung 4 e Hamster Programme lassen sich nun auch ohne den Editor des Hamster Simu lators erstellen und ausf hren e Der Hamster Simulator wurde so angepasst dass eine Integration in die Ent wicklungsumgebung BlueJ m glich ist 1 4 1 Erstellen von Hamster Programmen unabh ngig vom Editor des Simulators Ab dieser Version des Hamster Simulators k nnen Sie Hamster Programme un abh ngig vom Hamster Editor erzeugen und ausf hren Dazu m ssen Sie folgen derma en vorgehen 1 Erstellen Sie ein Hamster Programm mit einem beliebigen Editor Speichern Sie dies in einer Datei ab bspw test
80. ttleren Bereich der Dateiauswahl Dialogbox zweimal mit Pause zwischendurch auf den Namen des Ordners oder der Datei klicken Die textuelle Darstellung des Namens wird dann zu einem Eingabefeld in der man ber die Tastatur den Namen ver ndern kann 4 1 10 Dateibaum Ein Dateibaum repr sentiert die Ordner und Dateien des Dateisystems siehe Ab bildung 12 Ordner und Dateien werden dabei durch unterschiedliche Symbole dargestellt hinter denen die Namen erscheinen Durch Anklicken des Zeigers vor einem Ordnersymbol kann man den Ordner ffnen und schlie en Bei einem ge ffneten Ordner werden die darin enthaltenen Unterordner und Dateien genauer ihre Namen angezeigt 4 Bedienung des Hamster Simulators 24 E Bi Er i Frogramme 3 AllroundHamster o EJ beispielprogramm G CH bandi C band MeinErstesHamst Gr C paul SammelHamster gt SammelndeHams Abbildung 12 Dateibaum Das Anklicken eines Dateinamens im Dateibaum entspricht im Hamster Simulator dem ffnen einer Datei Der entsprechende Inhalt wird im Eingabebereich des Fens ters dargestellt Den Ordnern und Dateien sind Popup Men s zugeordnet Um diese zu ffnen muss man zun chst den Ordner bzw die Datei mit der Maus anklicken Der Name wird dann durch einen blauen Balken hinterlegt Anschlie end muss man die rechte Maustaste dr cken Dann ffnet sich das Popup Men Die Popup Men s enthalten bspw Men items zum L schen und Umbenennen des en

Hamster-Simulator Version 2.3

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