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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Einleitung
1 Was ist Ubuntu?
2 Die Versionen im Detail
3 Die Shell
4 Migration und Synchronisation
5 Die Installation
6 Erste Schritte
7 Ubuntu mobil
8 Derivate
9 Internet und E-Mail
10 Office
11 Grafik und Bildbearbeitung
12 Multimedia und Spiele
13 Programmierung und Design
14 Hardware-Konfiguration
15 Software- und Paketverwaltung
16 Architektur
17 Backup und Sicherheit
18 Server-Installation
19 Datei- und FTP-Server
20 Weitere Server-Dienste
21 Kontrolle und Monitoring
22 Desktop-Virtualisierung
23 Server-Virtualisierung mit KVM
24 Server-Virtualisierung mit Xen
25 Hilfe
26 Befehlsreferenz Ubuntu Linux
A Übersicht: Software für (K)Ubuntu
B Mark Shuttleworth
C Glossar
D Häufig gestellte Fragen
Stichwort
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Ubuntu GNU/Linux von Marcus Fischer Das umfassende Handbuch, aktuell zu Ubuntu 9.04 - Jaunty Jackalope
Ubuntu GNU/Linux 4., aktualisierte und erweiterte Auflage, geb. 1.120 S., 39,90 Euro Galileo Computing ISBN 978-3-8362-1439-1 |
| 13 Programmierung und Design
|  | 13.1 Programmiersprachen
|  |  | 13.1.1 Interpretersprachen
|  |  | 13.1.2 Compiler-Sprachen
|  | 13.2 Integrierte Entwicklungsumgebungen
|  |  | 13.2.1 Anjuta
|  |  | 13.2.2 KDevelop
|  |  | 13.2.3 Eclipse
|  |  | 13.2.4 Lazarus
|  |  | 13.2.5 Gambas
|  | 13.3 Webdesign
|  |  | 13.3.1 Mozilla Composer
|  |  | 13.3.2 Nvu
|  |  | 13.3.3 Weitere Lösungen
»Programmieren ist wie küssen: Man kann darüber reden, man kann es beschreiben, aber man weiß erst dann, was es bedeutet, wenn man es getan hat.« Andree Beaulieu-Green (1925–2005), kanadische Computerwissenschaftlerin # 13 Programmierung und Design
Was Sie in diesem Kapitel erwartet
Im vorliegenden Kapitel möchte ich Ihnen einen Überblick geben, wie man die wichtigsten Programmiersprachen und Entwicklerwerkzeuge installiert. Anhand eines durchgängigen Beispiels wird die Funktion der Werkzeuge demonstriert. Im letzten Abschnitt kommen auch Webentwickler und Layouter nicht zu kurz: Hier werden Werkzeuge zur Erstellung von Internet-Content und druckreifem Material vorgestellt.
Benötigtes Vorwissen
Der grundlegende Umgang mit der Shell sollte Ihnen bekannt sein.
## 13.1 Programmiersprachen ### 13.1.1 Interpretersprachen Bei der Verwendung von Interpretersprachen wird der Programmcode zur Laufzeit in maschinennahe Befehle übersetzt. Dieses Vorgehen eignet sich dann, wenn ein kleines Programm erstellt werden soll, das nicht unbedingt auf komplexe Systemfunktionen zugreifen soll. #### Shell-Skripte Wir beginnen unseren Ausflug in die Welt der Programmierung mit Shell-Skripten. Diese dienen nicht nur der weitgehenden Automatisierung von Standardaufgaben, vielmehr sorgt auch das Abarbeiten von Skripten beim Starten des Systems für die automatische Konfiguration von Diensten. Derartige Skripte finden Sie z. B. im Verzeichnis /etc/init.d/. Als Beispiel wollen wir selbst eine kleines Shell-Skript schreiben, das die sogenannte Fakultät einer natürlichen Zahl berechnet. Dabei wird die Zahl so lange mit einer jeweils um 1 reduzierten Zahl multipliziert, bis man 1 erreicht hat: 5! = 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = 120. Das Shell-Skript, das erst eine Zahl einliest, dann deren Fakultät berechnet und diese schließlich ausgibt, hat folgende Gestalt:
    #!/bin/bash
    declare -i zahl=$1
    declare -i fakultaet=1
    while [ $zahl -gt 1 ]; do
      fakultaet=$fakultaet*$zahl
      zahl=$zahl-1
    done
    echo "Fakultät = " $fakultaet
In der ersten Zeile wird zunächst der typische Header von Bash-ShellSkripten definiert(#!/bin/bash). In Zeile 2 und 3 werden die Variablen für das Programm definiert. Die Variable zahl wird direkt als Konsolenparameter eingelesen, daher ist zahl=$1. Die eigentliche Berechnung erfolgt in den Zeilen 5 bis 8 innerhalb einer while-Schleife. Dabei wird der Inhalt der Variablen zahl pro Schleifendurchlauf immer um eine Einheit reduziert, bis man schließlich bei der Zahl 1 angelangt ist. Nach Beendigung der Schleife wird der Inhalt der Variablen fakultaet schließlich auf der Konsole ausgegeben. Das Skript selbst wird als fakultaet.sh abgespeichert und wie folgt ausgeführt:
    bash fakultaet.sh 5
An dieser Stelle reicht kein einfacher Aufruf der Standard-Shell per sh, da Ubuntu seit der Version 6.10 statt der Bash die wesentlich schlankere Dash als Standard verwendet. Die Standard-Shell ist zuständig für den Systemstart und wird beim Starten des Systems dutzendfach gestartet und verwendet. Da macht es Sinn, eine möglichst schlanke Shell zu verwenden, und genau dies ist Dash. Die Bash ist allerdings weiterhin installiert.
Schleifen
Wenn Dateien Leer- oder Sonderzeichen enthalten, wird das Arbeiten mit Shell-Skripten schwierig. Es ist aber nicht unmöglich:
for file in `find .`; do ... geht leider nicht! find . | while read file do bsp_command "$file" done
Beim obigen Beispiel müssen Sie jedoch beachten, dass die Bash für die Zeilen der while-Schleife eine neue Subshell erstellt. Umgebungsvariablen, die man einsetzt, sind nach dem done nicht zu sehen, da sie nicht an die Eltern-Shell zurückgegeben werden.
#### Rechte ändern Alternativ hätte man das Skript auch nur fakultaet nennen und mittels chmod+x fakultaet ausführbar machen können. Dies erspart den expliziten Aufruf des Bash-Interpreters via sh. Shell-Skripte sind insbesondere dann recht nützlich, wenn man komplizierte Programmaufrufe nicht mehrfach eingeben möchte, z. B. beim Mastern von bootfähigen CDs oder beim Transcodieren von Videomaterial.
Bearbeiten einer Datei mittels eines Skripts
Das folgende Skript entfernt die Zeilen 5–10 und 16–20 ohne Umweg über eine temporäre Datei:
#!/bin/bash ed $1 <<EOF 16,20d 5,10d w q EOF
Die ed-Kommandos sind dieselben wie beim vi im Kommandomodus. Das Bearbeiten der Datei in umgekehrter Reihenfolge erleichtert die Arbeit.
#### Perl Die nächste häufig auftretende, interpretierbare Programmiersprache unter Linux ist Perl. Diese Sprache wurde von Larry Wall mit dem Ziel entwickelt, sich möglichst nahe an menschlichen Sprachgewohnheiten zu orientieren. Perl erfordert für Einsteiger geringe programmiertechnische Vorbildung und zeichnet sich durch eine starke Kombinierbarkeit der Sprachelemente und einen reichen Wortschatz aus. Für eingefleischte Programmierer stellt Perl eine Art Schweizer Messer unter UNIX/Linux dar. Möchten Sie Perl unter Ubuntu verwenden, so sollten folgende Pakete installiert sein: perl perl-base Das obige Fakultätsprogramm hätte unter Perl folgende Gestalt:
    #!/usr/bin/perl
    sub fac {
      $_[0]>1?$_[0]*fac($_[0]-1):1;
    }
    print fac(5);
#### Schlanker Code Das Programm wird von einer Kommandozeile aus über perl fakultaet.pl gestartet, wenn es unter dem Namen fakultaet.pl abgespeichert wurde. Sie finden den Code kompliziert? Nun, auf den ersten Blick ist er das sicher. Der Algorithmus reduziert sich hier in genialer Weise auf eine einzige Zeile, in der die Fakultätsfunktion rekursiv berechnet wird. Die Möglichkeiten von Perl veranlassen viele der sogenannten Geeks zu Wettbewerben wie Obfuscation (das Verschlüsseln von Programmen bis zur Unkenntlichkeit des Sinns) und Golf (ein Programm für einen bestimmten Zweck in möglichst wenigen Codezeilen erstellen).
Ersetzung regulärer Ausdrücke in Perl
Mit dem folgenden Befehl können alle Vorkommen des regulären Ausdrucks REGEX durch TEXT in allen Dateien DATEIEN ersetzt werden:
perl -i -p -e 's/<REGEX>/<TEXT>/g;' <DATEIEN> ...
Die Option -i zeigt an, dass die Orginaldateien bearbeitet werden, und -p sorgt ausdrücklich für die Iteration über die Dateinamen. Wenn der reguläre Ausdruck kompliziert ist, kann man sich Sicherheit verschaffen, indem man die Originaldateien behält: Durch -i.bak anstelle von -i bleiben die Originale erhalten und bekommen die Endung .bak.
#### Python Python ist eine objektorientierte Programmiersprache, die sich durch einen klaren Aufbau auszeichnet. Unter Ubuntu wird Python über das Paket python installiert. Besonders interessant ist die Ausnahmebehandlung unter Python, die eine Syntaxüberprüfung von Programmstrukturen während der Laufzeit gestattet. Betrachten wir als Beispiel einmal folgenden Code-Abschnitt:
    #!/usr/bin/env python
    while True:
      try:
        num = raw_input("Eine Zahl eingeben: ")
        num = int(num)
        break
      except ValueError:
        print "Eine _Zahl_, bitte!"
Dieser Code wird den Benutzer so lange nach einer Nummer fragen, bis dieser einen String eingibt, der sich per int() in eine Ganzzahl konvertieren lässt, ohne dass ein Fehler auftritt. Erwähnenswert ist, dass sowohl das BitTorrent-Filesharing-Protokoll als auch das MoinMoin-Wiki-System in Python implementiert wurden.
Grep mit regulären Ausdrücken
Reguläre Ausdrücke werden verwendet, um Teile in einem Text-Bereich zu finden. Der Ausdruck
find . | grep -E '-.txt$|\.html$'
findet alle Dateien ab dem aktuellen Verzeichnis, die mit .txt oder .html enden ($ == Ende). Symlinks werden nicht aufgelöst. Hierbei bedeuten:
-E (Extended Regular Expression)
-P (Perl Compatible Regular Expression. Wird meist leider nicht unterstützt)
### 13.1.2 Compiler-Sprachen #### Das Prinzip Zu den Compiler-Sprachen zählt der Großteil der Programmiersprachen, die zur Umsetzung groß angelegter Softwareprojekte eingesetzt werden. Abbildung zeigt das prinzipielle Vorgehen zur Erstellung eines Programms mithilfe eines Compilers. Hier klicken, um das Bild zu vergrößern Abbildung 13.1 Schritte zur Übersetzung eines Programms Der Programmierer muss sich meist »nur« um das Erstellen von einem korrekten Code kümmern, das Kompilieren und Linken der Programme erledigt ein einfacher Kommandozeilenbefehl. #### C/C++ Das gesamte Betriebssystem Linux wurde in der Programmiersprache C erstellt. Möchten Sie selbst Programme aus Quellen übersetzen, so ist mindestens der C-Compiler erforderlich. Unter Ubuntu installieren Sie sämtliche zum Erstellen von C-Programmen benötigten Pakete über das Meta-Paket build-essential Dadurch werden sowohl der C- als auch der C++-Compiler sowie die make-Utilitys installiert. Sie können die Funktionsweise des Compilers erneut mithilfe unseres Standardprogramms testen. Erstellen Sie eine Datei fakultaet.cpp mit folgendem Inhalt:
    #include <iostream>
    using namespace std;
    int fak(int n);
    int main(void)
    {
      int n;
      cout << "Fakultät: " << fak(5) << endl;
    }
    int fak(int n) {
      if (n==0) return 1;
      else return n*fak(n-1);
      }
Im vorliegenden Fall wurde die Fakultätsberechnung als eigenständige, rekursive Funktion fak implementiert. Nach der Eingabe wird das Programm zunächst über
    g++ -o fakultaet fakultaet.cpp
kompiliert und anschließend mittels ./fakultaet gestartet. #### Anwenderprogramme kompilieren Mithilfe des C-Compilers können Sie aber nicht nur kleine Programmierprojekte selbst realisieren; vielmehr sind Sie in der Lage, durch das Kompilieren von Quellen Linux-Anwenderprogramme ganz Ihren Anforderungen bzw. Ihrer Hardware anzupassen. #### Java Ubuntu bietet Ihnen in der Multiverse-Sektion die original Java-Umgebung von Sun. Möchten Sie damit Java-Projekte realisieren, so benötigen Sie in jedem Fall die Pakete sunjava5-jdk und sun-java5-source. Um die Grafikfähigkeiten von Java zu demonstrieren, erstellen wir ein Programm, das eine Treppe aus Rechtecken erstellt, deren Höhe quadratisch zunimmt. Erstellen Sie eine Datei treppe.java mit folgendem Inhalt:
    import java.applet.*;
    import java.awt.*;
    public class treppe extends Applet{
      int x=1; int y;
      public void paint (Graphics pen) {
        while (y<100) {
          y=x*x;
          pen.fillRect(x*10, 100-y, 10, y);
          x++;
        }
      }
    }
Das Programm wird mit dem folgenden Befehl übersetzt:
    user$ javac treppe.java
#### Applet einbinden Dadurch wird eine Java-Klassendatei treppe.class generiert, die allerdings nicht eigenständig lauffähig ist. Binden Sie die Klasse folgendermaßen in eine HTML-Datei namens treppe.html ein:
    <HTML>
    <BODY>
      <APPLET code="treppe.class" width=200 height=200>
      </Applet>
    </BODY>
    </HTML>
Nun können Sie das Applet im Applet-Viewer, der zum Sun-Java-Paket gehört, folgendermaßen testen (Abbildung):
    appletviever treppe.html
Hier klicken, um das Bild zu vergrößern Abbildung 13.2 Der Applet-Viewer Wenn das klappt, dann lässt sich das Applet auch in jedem beliebigen Browser darstellen. Selbstverständlich haben Sie auch die Möglichkeit, browserunabhängige Java-Applikationen zu erstellen. Das folgende Beispiel wurde dem beliebten Java-Buch »Java ist auch eine Insel« von Christian Ullenboom entnommen, das als Openbook unter www.galileocomputing.de für jedermann frei verfügbar ist. #### Java-Beispiel
    import java.math.*;
    class Fakultaet
    {
      static BigInteger fakultät( int n )
      {
        BigInteger big = BigInteger.ONE;
        if ( n == 0 || n == 1 )
          return big;
        if ( n > 1 )
          for ( int i = 1; i <= n; i++ )
            big = big.multiply( BigInteger.valueOf(i) );
        return big;
      }
      static public void main( String args[] )
      {
        System.out.println( fakultät(100) );
      }
    }
Kompiliert wird die Applikation wieder mittels javac, anschließend können Sie das Programm über
    java Fakultaet
starten. Im vorliegenden Fall wird die Java-Mathematik-Bibliothek dazu verwendet, die Fakultäten möglichst großer Zahlen n in ganzzahliger Darstellung zu berechnen. #### Mono Als Open-Source-Alternative zu Microsofts .NET Framework ist Mono in aller Munde. Skeptiker bescheinigen dem Projekt keine große Zukunft, falls sich Softwarepatente auf breiter Basis durchsetzen. Unter Ubuntu sind einige (wenn auch veraltete) Mono-Pakete integriert. Eine brauchbare Entwicklungsumgebung lässt sich durch die Installation folgender Pakete installieren: mono mono-devel gtk-sharp Das letzte Paket stellt Bibliotheken zur Erstellung von GTK-Programmen in Verbindung mit dem C#-Compiler des Mono-Pakets zur Verfügung. ### Ihr Kommentar Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen? Wir freuen uns immer über Ihre freundlichen und kritischen Rückmeldungen. >> Zum Feedback-Formular
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