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Ein '''Computerprogramm''' oder kurz '''Programm''' ist eine den Regeln einer bestimmten [[Programmiersprache]] genügende Folge von [[Anweisung (Programmierung)|Anweisungen]] (bestehend aus [[Deklaration (Programmierung)|Deklarationen]] und [[Instruktion#Programmierbefehl|Instruktionen]]), um bestimmte Funktionen bzw. Aufgaben oder Probleme mithilfe eines [[Computer]]s zu bearbeiten oder zu lösen.<ref>[http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=7229 ISO/IEC 2382-1:1993] definiert „computer program“: „A syntactic unit that conforms to the rules of a particular programming language and that is composed of declarations and statements or instructions needed to solve a certain function, task, or problem.“ Bis 2001 definierte die DIN 44300 „Informationsverarbeitung Begriffe“ identisch.</ref>

Die bekannteste Form von Programmen sind [[Anwendungssoftware|Anwendungsprogramme]] wie bspw. [[Mobile App|Apps]].

== Überblick ==
[[Datei:Programmcode.png|mini|'Computerprogramm', Begriffszusammenhänge und im Sprachgebrauch auftretende Synonyme]]

Ein Computerprogramm gehört zur [[Software]] eines Computers. Es liegt meist auf einem Datenträger als [[Ausführbare Datei|ausführbare Programmdatei]], häufig im sogenannten [[Maschinensprache|Maschinencode]], vor, die zur Ausführung in den [[Arbeitsspeicher]] des Rechners geladen wird. Das Programm wird als Abfolge von Maschinen-, d. h. Prozessorbefehlen von dem oder den [[Prozessor]]en des [[Computer]]s verarbeitet und damit ausgeführt.

Computerprogramme entstehen im Rahmen der [[Softwareentwicklung]]. Die dabei direkt auf einzelne Programme bezogenen Aktivitäten bezeichnet man im allgemein als [[Programmierung]] oder auch als [[Implementierung]]. Dabei entsteht zunächst für jedes Programm ein sog. [[Quelltext]], den Programmierer in einer [[Programmiersprache]] abgefasst haben. Er besteht aus einer Abfolge von (zumeist der englischen Sprache entnommenen) Anweisungen, die (für Programmierer) im Allgemeinen verständlicher sind (z. B. ADD, SUB, AND, OR) und durch menschliche Benutzer einfacher bearbeitbar sind als der später daraus entstehende Maschinencode.

Damit ein in einer Hochsprache geschriebenes Programm ausgeführt werden kann, muss sein Quellcode in Maschinencode übersetzt werden. Eine Anweisung einer höheren Programmiersprache wird im Allgemeinen in mehrere Maschinenbefehle übersetzt. Der Übersetzungsvorgang wird [[Compiler|Kompilierung]] genannt. Um aus dem Quelltext den Maschinencode zu generieren, wird ein [[Assembler (Informatik)|Assembler]], [[Compiler]] oder [[Interpreter]] benötigt. Dieser übersetzt die Anweisungen der Programmiersprache in die [[Semantik|semantisch]] entsprechenden Befehle der Maschinensprache des zu verwendenden Computers.

Der Programmcode kann in Dateien gespeichert werden, die meist durch eine Dateiendung gekennzeichnet sind. Quelltextdateien weisen damit auf die verwendete Hochsprache hin (''<programm>.c'': ein in [[C (Programmiersprache)|C]] formuliertes Programm). Sie können im Allgemeinen mit einem einfachen Texteditor bearbeitet werden. Eine Datei, die dagegen Maschinencode enthält, besitzt keine oder eine [[Betriebssystem|betriebssystemspezifische]] Endung, die lediglich auf ihre Ausführbarkeit hinweist (''<programm>.[[EXE|exe]]'' bei [[MS-DOS]] und [[Windows]]; ''<programm>'' bei [[Unix|unixoiden]] Systemen). Sie kann oft als Kommando in einem Terminal ([[Eingabeaufforderung]]) aufgerufen werden. Siehe auch [[Programmbibliothek]].

Im Sprachgebrauch wird Computerprogramm meist zu ''Programm'' verkürzt oder der Begriff ''[[Software]]'' verwendet. Allerdings ist ''Computerprogramm'' kein Synonym zu ''Software''; vielmehr ist ‚Software‘ ein IT-Sammelbegriff für Nicht-Hardware, zum Beispiel für [[Betriebssystem]], [[Datenbank]] oder für eine komplette, für den Benutzer fertige [[Programmpaket|IT-Anwendung]] – die Komponenten wie Grafik- und [[Audiodatei]]en, [[Font (Informationstechnologie)|Schriftarten]], Hilfetexte usw. umfassen kann.

Ein größeres Computerprogramm besteht meist aus mehreren [[Modul (Software)|Modulen]] – die entweder zum Programm selbst gehören oder die als Bausteine ([[Unterprogramm]]e) aus bereits bestehenden [[Programmbibliothek]]en bei der Ausführung des Programms benutzt werden. Im umgekehrten Fall können Computerprogramme Teil eines übergeordneten, ein größeres Aufgabengebiet abdeckenden ''Anwendungssystems'' sein; Beispiel: Gehaltsabrechnung, Finanzbuchhaltung, [[Meldepflicht|Meldewesen]]. Die Anweisungen, die (als Teil von Programmen) einen konkreten Lösungsweg repräsentieren, werden als [[Algorithmus]] bezeichnet; Beispiel: Berechnen der Mehrwertsteuer.

Die Entwicklung von Computerprogrammen ist das Gebiet der [[Softwaretechnik]]. Je nach Komplexität der zu entwickelnden Computerprogramme geschieht dies im Rahmen von [[Projekt]]en. Die Aktivitäten der Beteiligten werden dabei meist unter Anwendung von [[Vorgehensmodell zur Softwareentwicklung|Vorgehensmodellen]], speziellen [[Softwaretechnik#Methoden zur Softwareentwicklung|Methoden]] und [[Entwicklungswerkzeug|Werkzeugen]] zur Softwareentwicklung ausgeführt. In den Anfängen der Programmierung wurde – bis zur Entwicklung von [[Programmiersprache]]n – ausschließlich in Maschinencode programmiert. Später kamen [[Höhere Programmiersprache|höhere Programmiersprachen]] zum Einsatz.

Je komplexer ein Computerprogramm ist, desto anspruchsvoller ist die vorbereitende Planung und desto wichtiger die Erfahrung der ausführenden Programmierer. Bei größeren Programmen kommt es aufgrund mangelnder Planung und Erfahrung der Programmierer oft zu unnötig komplexen und/oder ineffizienten Programmen oder Programmteilen (siehe auch [[Bloatware]]).

== Klassifizierungsmöglichkeiten ==
Neben den für [[Software]] im Allgemeinen geltenden [[Software#Kategorisierung|Unterscheidungsmerkmalen]] lassen sich Computerprogramme (als Untervariante von Software) nach den folgenden, beispielhaft genannten Kriterien unterscheiden:
* Quellprogramme (in einer bestimmten [[Programmiersprache]]) oder Maschinenprogramme (ausführbar auf bestimmten [[Plattform (Computer)|Plattformen]]) oder Programme in einem Zwischencode
* Hauptprogramme (aufgerufen über Betriebssystem-Kommandos) oder Unterprogramme (aufgerufen durch andere Programme). Sonderformen treten auf, wenn Programme z. B. über technische Steuerungskomponenten aufgerufen werden, z. B. über [[serviceorientierte Architektur]]en, automatisiertes [[Workflow-Management]].
* [[Stapelverarbeitung|Stapelprogramme]] (verarbeiten ‚Stapel‘ von Daten) bzw. [[Shellskript]]e oder Dialogprogramme (stehen in Interaktion mit Benutzern, z. B. über [[Dialog (Benutzeroberfläche)|Dialoge]])
* Nach dem Ort der Speicherung und Programmausführung unterschieden können Programme lokal (auf einem Arbeitsplatzrechner) gespeichert und ausgeführt werden oder auf einem [[Server]] installiert sein und trotzdem lokal (nach dem Laden über eine [[Online]]-Verbindung) ausgeführt werden oder nur auf dem Server gespeichert und dort auch ausgeführt werden. Bei verteilten Anwendungen werden Programmteile auf unterschiedlichen Rechnern ausgeführt, z. B. die Geschäftslogik und Datenhaltung im Server, Funktionen der [[Grafische Benutzeroberfläche|Benutzeroberfläche]] am lokalen Rechner; im rein technischen Sinn stehen hierbei verschiedene Programme miteinander in Verbindung.

== Geschichte ==
{{Siehe auch|Geschichte der Programmiersprachen|Programmiersprache#Geschichte|Programmierung#Geschichte}}

=== Die Analytische Maschine von Charles Babbage ===
[[Charles Babbage]] stellte bereits 1832 einen Demonstrator seiner [[Differenzmaschine]] [[Differenzmaschine#Difference machine No. 1|No. 1]] vor, verfolgte ab 1834 jedoch das Konzept einer per [[Dampfmaschine|Dampfkraft]] betriebenen Rechenmaschine für die allgemeine Anwendung, die er {{enS|„[[Analytical Engine]]“}} nannte, „Analytische Maschine“.<ref name="heiseonline_3315325">{{Heise online |ID=3315325 |Titel=Die ersten Computerprogramme der Welt |Autor=Raúl Rojas |Datum=2016-09-18 |Abruf=2022-01-22 |Zitat=Charles Babbage hat ab 1837 innerhalb von drei Jahren 27 Programme für die schließlich unvollendet gebliebene ‚Analytische Maschine‘ auf Papier gebracht}}</ref> Diese hätte per [[Lochkarte]]n programmiert werden können, unterschiedliche Rechnungen durchzuführen, sodass die Auswertung [[polynom]]ialer [[Funktion (Mathematik)|Funktionen]] (die alleinige Funktion der Differenzmaschine) nur ein Programm unter vielen gewesen wäre.

Für die Entwicklung seiner universellen Rechenmaschine brachte Charles Babbage zwischen 1837 und 1840 insgesamt 27 Programme zu Papier. Einige der Designentscheidungen für die Analytischen Maschine lassen sich direkt im [[Quelltext]] der Programme nachvollziehen.<ref name="heiseonline_3315325" /> So hat die Analytische Maschine bereits eine Trennung zwischen Speicher und Rechenwerk, was charakteristisch für Computer seit den 1940er Jahren ist.<ref>{{Internetquelle |autor=Doron D. Swade |url=https://www.spektrum.de/magazin/der-mechanische-computer-des-charles-babbage/820781 |titel=Der mechanische Computer des Charles Babbage |abruf=2022-01-22 |kommentar=Spektrum der Wissenschaft 4/1993, S. 78}}</ref> Obwohl nie gebaut, gilt die ''{{lang|en|Analytical Engine}}'' damit als der erste Computer der Geschichte,<ref>{{Literatur |Autor=Mickaël Launay |Titel=Der große Roman der Mathematik: Von den Anfängen bis heute |Verlag=C.H.Beck |Datum=2018 |ISBN=978-3-406-72152-6 |Online={{Google Buch |BuchID=phZMDwAAQBAJ |SeitenID=PT248}} |Zitat=Diese revolutionäre Funktionsweise macht Babbages Erfindung zum ersten Computer der Geschichte.}}</ref> oder zumindest als dessen Vorläufer<ref>{{Literatur |Autor=Jürgen Beetz |Titel=Digital: Wie Computer denken |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2019 |ISBN=978-3-662-58630-3 |Kapitel=1.1 Eine Analogie zu analog und digital |Seiten=3 |Online={{Google Buch |BuchID=DxegDwAAQBAJ |Seite=3 |Hervorhebung=Ada Lovelace}} |Zitat=Er erfand zwei mechanische programmierbare Rechenmaschinen, die er allerdings nie zum Laufen brachte. Trotzdem gelten sie als Vorläufer des modernen Computers.}}</ref> nach der Definition einer [[Universelle Turingmaschine|Universellen Rechenmaschine]] ({{enS|multipurpose computing machine}}) nach [[Alan Turing]].<ref>{{Literatur |Autor=Eileen Lucas |Titel=Charles Babbage and Ada Lovelace: The Pen Pals Who Imagined the First Computer |Verlag=Rosen Publishing |Datum=2021 |ISBN=978-1-72534-225-5 |Kapitel=6.1 Conclusion |Seiten=66 |Sprache=en |Online={{Google Buch |BuchID=PfElEAAAQBAJ |Seite=66 |Hervorhebung=Analytical Engine}} |Zitat=In the 1930s, British mathematician Alan Turing introduced a multipurpose computing machine. Turing’s ‘Universal Machine’ would have some way to ‘read’ and ‘write’ data, a way to move the data in and out of a storage system, and a code of symbols by which the computer could instruct itself. According to some computer historians, the Turing Machine is still the standard against which all computers are measured. By that standard, Babbage’s Analytical Engine was the first computer.}}</ref>

Seine Notizen, die auch die Programme beinhalten, blieben unveröffentlicht und wurden 1937 wiederentdeckt.<ref>{{Literatur |Autor=Joachim Stolze, Dieter Suter |Titel=Quantum Computing: A Short Course from Theory to Experiment |Verlag=Wiley |Datum=2004 |ISBN=3-527-40438-4 |Kapitel=3.1 Bit of history |Seiten=27 |Sprache=en |Online={{Google Buch |BuchID=JNZpcr9494UC |Seite=27 |Hervorhebung=Babbage}} |Zitat=Babbage’s unpublished notebooks were rediscovered in 1937…}}</ref> Die Quelltexte der Programme selbst wurden erst 1982 erstmals untersucht.<ref>{{Literatur |Autor=Allan G. Bromley |Hrsg=IEEE |Titel=Charles Babbage’s Analytical Engine, 1838 |Sammelwerk=Annals of the History of Computing, July-Sept. 1982 |Band=4 |Nummer=3 |Datum=1982 |ISSN=0164-1239 |Seiten=196 ff. |Sprache=en |DOI=10.1109/MAHC.1982.10028}}</ref> Die Notizen von Charles Babbage zur ''{{lang|en|Analytical Engine}}'' sind in den ‚{{lang|en|babbage papers}}‘ des [[Science Museum]]s von [[London]] frei, als [[Open Access]], abrufbar.<ref>{{Internetquelle |url=https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/documents/aa110000020 |titel=Notations of calculations for the Analytical Engine |werk=The Babbage Papers |hrsg=Science Museum Group |abruf=2022-01-22 |sprache=en}}</ref>

Das erste Programm trägt den 4. August 1837 als Datum und befasst sich mit Simultangleichungen der [[Cramersche Regel|Cramerschen Regel]]. Einige der späteren Programme sind relativ komplex, wie z. B. die Multiplikation von zwei Polynomen. Der Code enthält bereits [[Adressierung (Rechnerarchitektur)#Indirekte Adressierung|Indirekte]] [[Adressierung (Rechnerarchitektur)|Adressierung]] und den [[Bedingte Anweisung und Verzweigung|bedingten]] [[Sprunganweisung|Sprung]] (IF-THEN-ELSE-Befehle).

=== Das erste veröffentlichte Computerprogramm von Ada Lovelace ===
[[Ada Lovelace]], Tochter des britischen Dichters [[George Gordon Byron|Lord Byron]], traf Charles Babbage 1833 und unterhielt mit ihm bis zu ihrem Tod 1852 eine Freundschaft. Ab ca. 1841 arbeitete sie mit ihm zusammen an der Analytischen Maschine.

1843 übersetzte sie ein Manuskript des italienischen Ingenieurs [[Luigi Federico Menabrea]] über die ''{{lang|en|Analytical Engine}}'' ins Englische, versah die Übersetzung jedoch mit zahlreichen zusätzlichen Anmerkungen zum konzeptionellen Unterschied zwischen Babbage’s Differenzmaschine und der Analytischen Maschine. Dazu schrieb sie auch ein Programm, das die [[Bernoulli-Zahl]]en berechnet.<ref>{{Literatur |Autor=Roland Schmitz |Titel=Theoretische Informatik für Dummies |Auflage=1. |Verlag=Wiley |Datum=2019 |ISBN=978-3-527-71431-5 |Kapitel=15: Top-Ten-Theoretiker: Ada Lovelace (1815–1852) |Online={{Google Buch |BuchID=MmKzDwAAQBAJ |SeitenID=PT338}} |Zitat=Als eine von ganz wenigen Zeitgenossen erkannte sie [Anm.: Ada Lovelace] das wahre Potenzial von Babbages Analytical Engine und arbeitete ab ca. 1841 mit ihm zusammen. Der Höhepunkt dieser Zusammenarbeit kam im Jahr 1843, als Ada Lovelace ein Manuskript des italienischen Ingenieurs Luigi Menabrea, in dem dieser die Analytical Engine detailliert beschrieben hatte, ins Englische übersetzte. Sie beließ es aber nicht beim bloßen Übersetzen, sondern fügte eigene ›Notes of the Translator‹ hinzu, die am Ende doppelt so lang waren wie Menabreas ursprüngliches Manuskript. Die ›Notes‹ begründeten ihren späteren Weltruhm: Sie machte den konzeptionellen Unterschied zwischen der Differential [Anm.: Engine] und der Analytical Engine deutlich …, beschrieb moderne Programmierkonzepte wie Subroutinen und relative Funktionsaufrufe und beschrieb äußerst detailliert die Instruktionen, die nötig waren, damit die Analytical Engine eine komplizierte Aufgabe aus der Zahlentheorie (die Berechnung so genannter Bernoulli-Zahlen) bearbeiten konnte. Diese Instruktionen werden heute als das erste Computerprogramm überhaupt angesehen, und Ada Lovelace als der Welt erste Programmiererin.}}</ref> Es ist die weltweit erste Publikation eines Computerprogramms, wodurch Ada Lovelace als die erste Programmiererin gilt.<ref>{{Literatur |Autor=Dorothy Stein |Titel=Ada, a life and a legacy |Verlag=MIT Press |Ort=Cambridge, Mass. |Datum=1985 |ISBN=0-262-19242-X}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Jürgen Beetz |Titel=Digital: Wie Computer denken |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2019 |ISBN=978-3-662-58630-3 |Kapitel=1.1 Eine Analogie zu analog und digital |Seiten=3 |Online={{Google Buch |BuchID=DxegDwAAQBAJ |Seite=3 |Hervorhebung=Ada Lovelace}} |Zitat=Sie verfasste schriftliche Kommentare zur ''[[Analytical Engine]]'' und entwickelte eine Methode zur Programmierung von Maschinen nach dem ‚Babbage-System‘. Sie erdachte 1843 den ersten für einen ‚Computer‘ vorgesehenen Algorithmus zur Berechnung von Bernoullizahlen … und schrieb damit das erste Computerprogramm.}}</ref><ref>{{Literatur |Titel=Reflections on the Decline of Science in England, and on Some of Its Causes |Datum= |Online={{Google Buch |BuchID=-7NozQEACAAJ}} |Zitat=In 1843 Babbage's friend mathematician Ada Lovelace translated a French paper about the Analytical Engine and, in her own annotations, published how it could perform a sequence of calculations, the first computer program.}}</ref>

Die 1980 veröffentlichte Programmiersprache [[Ada (Programmiersprache)|Ada]] ist nach Ada Lovelace benannt.

=== Erste Programme auf Lochstreifen ===
In den Jahren 1936 bis 1941 entwarf [[Konrad Zuse]] die Rechner [[Zuse Z1|Z1]] und [[Zuse Z3|Z3]], die lange Befehlsfolgen auf einem [[Lochstreifen]] verarbeiteten, die ersten Computerprogramme, die auf realen Maschinen ausgeführt werden konnten. Die Rechner beherrschten die vier [[Grundrechenart]]en und [[Quadratwurzel]]berechnungen auf binären [[Gleitkommazahl]]en, der Lochstreifen enthielt jeweils eine Rechenoperation und eine Speicheradresse.<ref>{{Literatur |Autor=Bayerischer Rundfunk Martin Schramm |Titel=Konrad Zuse, John von Neumann und Co.: Der Computer hatte viele Väter |Datum=2022-02-22 |Online=https://www.br.de/wissen/konrad-zuse-computer-rechner-erfinder-vater-100.html |Abruf=2022-05-04}}</ref>

Auf Zuse geht auch die erste höhere Programmiersprache ''[[Plankalkül]]'' zurück. Damit lassen sich Probleme maschinenunabhängig formulieren und später in eine maschinenlesbare Form überführen.

=== Programme im Arbeitsspeicher ===
Der [[Electronic Discrete Variable Automatic Computer|EDVAC]]-Rechner, der auf einem Entwurf von [[John von Neumann]] aus dem Jahre 1945 basiert, hatte einen Quecksilber-Verzögerungsspeicher für 1024 Fest- oder Gleitkommazahlen mit jeweils 44 Bit. Jede Speicherzelle konnte statt einer Zahl auch einen Befehl aufnehmen. Bei diesem Rechnerkonzept war es möglich, die Befehle eines Computerprogramms vor der Ausführung zuerst in den Arbeitsspeicher zu übertragen. Das ist heute noch üblich. EDVAC wurde jedoch erst im Jahr 1951 teilweise fertiggestellt. Der Demonstrationsrechner Manchester SSE und der auf dem EDVAC aufbauende [[Electronic Delay Storage Automatic Calculator|EDSAC]]-Rechner hatten schon vorher Programme aus dem Arbeitsspeicher ausgeführt.

=== Höhere Programmiersprachen und Compiler ===
Ende der 1950er-Jahre wurden Computer so leistungsfähig, dass spezielle Programme, [[Compiler]] genannt, Quelltexte in höheren Programmiersprachen automatisch in Maschinenbefehle, also [[Ausführbare Datei|ausführbare Programme]], übersetzen konnten. Ausführbare Programme können dann, wie beim EDVAC, in den Speicher geladen und abgearbeitet werden.

Mit [[Fortran]], [[COBOL]], [[ALGOL]] und [[LISP]] entstanden in den späten 1950er-Jahren die ersten standardisierten höheren Programmiersprachen. Programme in diesen Sprachen laufen, durch einen entsprechenden Compiler übersetzt, auf unterschiedlichen Rechnern. Sie können teilweise auch noch auf modernen Computern eingesetzt werden.

== Vom Algorithmus zum Programm ==
=== Berechnung des größten gemeinsamen Teilers ===
Es soll ein Programm zur Bestimmung des größten gemeinsamen Teilers (ggT) zweier Zahlen erstellt werden. Zunächst muss ein geeigneter Algorithmus gefunden werden.

Der [[Euklidischer Algorithmus|Euklidische Algorithmus]], der bereits um 300 v. Chr. beschrieben wurde, ermittelt den [[Größter gemeinsamer Teiler|größten gemeinsamen Teiler]] (ggT) zweier [[Natürliche Zahl|natürlicher Zahlen]] ''a'' und ''b'':

# Sei a die größere der beiden Zahlen a und b.<br />Wenn a kleiner als b ist, dann vertausche die Zahlen.
# Setze a auf den Wert a - b.
# Wenn a und b ungleich sind, dann fahre mit Schritt 1 fort.<br />Wenn a und b gleich sind, dann ist der Algorithmus beendet.<br />Diese Zahl ist der größte gemeinsame Teiler.

=== Verwendung einer Programmiersprache ===
Sobald eine formale Beschreibung eines Algorithmus, also eine genau definierte Verarbeitungsvorschrift, vorliegt, kann der Algorithmus umgesetzt (''implementiert'') werden. Dazu wird eine geeignete Programmiersprache ausgewählt.

Zur Umsetzung wird heute meist eine höhere Programmiersprache verwendet, die von einem Computer eventuell nicht direkt ausgeführt werden kann, sondern zuerst kompiliert oder interpretiert werden muss.

In Sprachen wie [[Pascal (Programmiersprache)|Pascal]] dienen Variablen, Ausdrücke, Vergleiche, Zuweisungen und [[Kontrollstruktur]]en zur Umsetzung des ggT-Algorithmus:

<syntaxhighlight lang="pascal">
while a <> b do // Schritt 3: solange a ungleich b
begin
if b > a then // Schritt 1: falls b größer als a
begin
temp := a; // a und b vertauschen
a := b;
b := temp;
end;

a := a - b; // Schritt 2: a durch a - b ersetzen
end;
</syntaxhighlight>

=== Berücksichtigung aller Sonderfälle ===
Bei der Umsetzung wird mit der Prüfung von Schritt 3 begonnen. Der ursprüngliche Algorithmus berücksichtigt nicht den Fall, dass a und b bereits zu Beginn gleich sein können. Wäre es die Aufgabe, den größten Teiler von 103 und 103 zu finden, würde ein Mensch sofort das Ergebnis 103 nennen, er würde den Algorithmus gar nicht bemühen. Der originale Algorithmus würde aber null ergeben. Die Umsetzung auf einem Rechner muss auch alle Sonderfälle berücksichtigen. Durch das Vorziehen von Schritt 3 wird der Sonderfall hier korrekt behandelt.

=== Elementare Schritte ===
Pascal und andere Programmiersprachen besitzen keine Operation zum Vertauschen von Zahlen. Dies muss daher in elementarere Schritte umgesetzt werden. Die zusätzliche Variable <code>temp</code>, eine sogenannte Hilfsvariable, erlaubt die Vertauschung mit Hilfe von drei Zuweisungen:

<syntaxhighlight lang="pascal">
temp := a; // Wert von a in der Hilfsvariablen temp retten
a := b; // a mit dem Wert von b überschreiben
b := temp; // b mit dem Wert von temp überschreiben
</syntaxhighlight>

Auch dies ist ein kleiner Algorithmus.

=== Ein vollständiges Programm ===
Damit daraus ein korrektes Programm wird, muss der Algorithmus noch um Ein- bzw. Ausgabeanweisungen, oft jedoch auch um Variablen und eine Programmstruktur ergänzt werden. Diese sind nicht Teil des eigentlichen Algorithmus:

<syntaxhighlight lang="pascal">
program Ggt; // Programmkopf
var a, b, temp: Integer; // Variablendefinition
begin
ReadLn(a, b); // Eingabe von a und b

while a <> b do // Euklidischer Algorithmus
begin
if b > a then
begin
temp := a;
a := b;
b := temp;
end;

a := a - b;
end;

WriteLn(a); // Ausgabe von a
end. // Programmende
</syntaxhighlight>

=== Übersetzung und Ausführung ===
Ein solches Programm wird unter Verwendung eines [[Texteditor]]s erstellt und als [[Quellcode]] in einer [[Datei]] oder [[Programmbibliothek]] (für [[Quelltext|Quellcode]]) gespeichert. Anschließend kann der Quellcode zu einer festen Ablaufanweisung für den Computer 'übersetzt’ werden. Hierzu ist ein [[Compiler]] erforderlich, der den Code aus der jeweiligen [[Programmiersprache]] in die [[Maschinensprache]] übersetzt und als Ergebnis ein ''ausführbares Programm'' erstellt, welches als Datei oder in einer Programmbibliothek (für ausführbare Programme) abgelegt wird. Dieses Programm kann dann über ein [[Betriebssystem]] als [[Prozess (Informatik)|Prozess]] gestartet werden, und zwar beliebig oft (ohne neue Übersetzung). Solch ein einzelner laufender Prozess eines Programms wird auch Programminstanz genannt.<ref>{{Literatur |Autor=Roland Hellmann |Titel=Rechnerarchitektur: Einführung in den Aufbau moderner Computer |Verlag=Walter de Gruyter |Datum=2013 |ISBN=978-3-486-72002-0 |Seiten=271 |Online={{Google Buch |BuchID=pEPpBQAAQBAJ |Seite=271}}}}</ref>

Einige Programmiersprachen verwenden keinen Compiler, sondern einen [[Interpreter]], der Programme erst zur [[Laufzeit (Informatik)|Laufzeit]] in Maschinensprache übersetzt.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von [[Zwischencode]] (''Bytecode''), der vom Compiler an Stelle des Maschinencodes generiert wird. Ein Beispiel dafür ist [[Java (Technik)|Java]]: Der Java-Compiler erzeugt [[Bytecode]], welcher dann auf der sogenannten [[Virtuelle Maschine|virtuellen Maschine]] ausgeführt wird. Die virtuelle Maschine interpretiert oder übersetzt dann den Bytecode für das darunterliegende Betriebssystem.

Ebenso muss in manchen Rechnerumgebungen, in der Regel bei [[Großrechner]]n, der vom [[Compiler]] erstellte Maschinencode noch mit einem Systemprogramm ('Linkage Editor' o. ä.) nachbearbeitet werden, wobei ggf. weitere [[Unterprogramm]]e und Systemroutinen 'eingebunden' werden können. Erst so ist das entstandene Programm [[Ausführbare Datei|ausführbar]].

Mittels spezieller Programme, sogenannter [[Decompiler]], ist es in begrenztem Maße möglich, aus dem Maschinencode wieder einen in Hochsprache lesbaren Quelltext zu erzeugen.

=== Lebensphasen ===
Programme haben mindestens zwei klar getrennte Lebensphasen: Der Zeitraum bis zum Zeitpunkt der [[Kompilierung]] (inklusive) wird ''[[Compilezeit]]'' genannt, welche im Gegensatz zur ''[[Laufzeit (Informatik)|Laufzeit]]'' steht. In der Compilezeit-Phase hat das Programm [[Statische Code-Analyse|statische Eigenschaften]], gegeben nur durch den festen Quellcode. Nach der Kompilierung und mit der Ausführung besitzt das binäre Programm dynamische Eigenschaften und Verhalten in zusätzlicher Abhängigkeit der jeweiligen [[Laufzeitumgebung]] (variierende Hardware, User-Interaktion etc.).

In umfassenderen Sinn lassen sich Lebensphasen von Programmen auch als [[Software-Lebenszyklus]] verstehen. Demnach gehören zur inhaltlich präzisen Festlegung des Programm-Inhalts die [[Projektphase]]n ''Problemstellung, Analyse und Entwurf'', anschließend folgt die technische [[Implementierung#Softwaretechnik|''Implementierung'']], in der das Programm in Form von [[Quelltext]] entsteht. Danach befindet es sich in der Phase ''Einführung''. Nach diesen Entstehungsphasen von Programmen folgt deren ''produktive Nutzung'', bei Bedarf werden Anpassungen und Erweiterungen (''Wartungs-/Pflegephase'') vorgenommen.

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht lassen sich auch Computerprogramme nach dem allgemeinen [[Produktlebenszyklus]] klassifizieren.

== Urheberschutz ==
Ein Computerprogramm wird urheberrechtlich geschützt, wenn es individuelles Ergebnis einer eigenen geistigen Schöpfung ihres Urhebers ist ({{§|69a|urhg|juris}} Abs. 3 UrhG). Mit Umsetzung der [[Urheberrechtsrichtlinie]] aus dem Jahre 2001 wurde die Schutzschwelle für Computerprogramme in den EG-Mitgliedsstaaten harmonisiert. Es genügt ein Minimum an Individualität für den Schutz ([[Kleine Münze]]). Es wird vermutet, dass sich die Individualität des Urhebers im Programm niedergeschlagen hat, wenn Spielraum dazu bestand. Geistiger Gehalt wird vermutet, wenn das Programm von einem menschlichen Urheber geschaffen wurde.

;Entwicklung:
In der Bundesrepublik erfolgte die gesetzliche Anerkennung des Urheberrechtsschutzes 1985;<ref>''Gesetz zur Änderung von Vorschriften auf dem Gebiet des Urheberrechts'' vom 24. Juni 1985 ([http://www.bgbl.de/xaver/bgbl/start.xav?startbk=Bundesanzeiger_BGBl&jumpTo=bgbl185s1137.pdf BGBl. I S. 1137]); [http://dipbt.bundestag.de/dip21/btd/10/033/1003360.pdf BT-Drs. 10/3360]</ref> die Rechtsprechung hielt ihn schon vorher für möglich.<ref>BGHZ 94, 276 („Inkasso-Programm“, 9. Mai 1985)</ref>

1991 folgte die [[Richtlinie 91/250/EWG (Computerprogramm-Richtlinie)|Richtlinie 91/250/EWG]] über den Rechtsschutz von Computerprogrammen, 1993 gesetzliche Regelungen in Österreich<ref>''Urheberrechtsgesetz-Novelle 1993 – UrhGNov 1993'', [https://www.ris.bka.gv.at/Dokumente/BgblPdf/1993_91_0/1993_91_0.pdf BGBl. Nr. 93/1993]; siehe auch [[Oberster Gerichtshof (Österreich)|OGH]], [[Rechtsinformationssystem des Bundes|RIS-Justiz]] [https://www.ris.bka.gv.at/Dokument.wxe?Abfrage=Justiz&Dokumentnummer=JJR_19881025_OGH0002_0040OB00094_8800000_001 RS0076609]</ref> und der Schweiz<ref>''Bundesgesetz über das Urheberrecht und verwandte Schutzrechte (Urheberrechtsgesetz, URG)'' vom 9. Oktober 1992, [https://www.amtsdruckschriften.bar.admin.ch/viewOrigDoc/30002456.pdf?id=30002456 AS 1993, 1798]</ref> sowie 1996 in Liechtenstein.<ref>''Verordnung über bestimmte Schutzrechte im Bereich des Geistigen Eigentums (VGE)'' vom 30. Januar 1996, [http://www.wipo.int/edocs/lexdocs/laws/de/li/li002de.pdf LGBl. 1996 Nr. 31]</ref>

In der DDR hatte die Rechtsprechung 1979 die urheberrechtliche Schutzfähigkeit verneint,<ref>[[Bezirksgericht (DDR)|Bezirksgericht]] Leipzig, [[Neue Justiz|NJ]] [https://books.google.de/books?id=SpMxAQAAIAAJ&q=%224+BCP+13/79%22 1981, 236]</ref> jedoch konnte in Wirtschaftsverträgen über wissenschaftlich-technische Leistungen die Vergabe von Software durch andere Partner als die erarbeitende Wirtschaftseinheit ausgeschlossen werden.<ref>[[Staatliches Vertragsgericht|Zentrales Vertragsgericht]], Spruchpraxis 11, 35 = Wirtschaftsrecht 1984, 21 = [[Gewerblicher Rechtsschutz und Urheberrecht|GRUR-Int.]] [https://beck-online.beck.de/?vpath=bibdata%2fzeits%2fGRURINT%2f1984%2fcont%2fGRURINT%2e1984%2e305%2e1%2ehtm 1984, 305] (zu § 18 der 1. Durchführungsverordnung zum Vertragsgesetz)</ref>

== Siehe auch ==
* [[Anwendungssoftware]]
* [[Dienstprogramm]]

== Literatur ==
* [[John von Neumann]]: [http://www.virtualtravelog.net/entries/2003-08-TheFirstDraft.pdf ''First Draft of a Report on the EDVAC''.] (PDF; 0,4 MB) 1945
* Martín Abadi, Takayasu Itō: [https://link.springer.com/book/10.1007/BFb0014544 ''Theoretical Aspects of Computer Software''.] 1997
* Masami Hagiya, John C. Mitchell: [https://link.springer.com/book/10.1007/3-540-57887-0 ''Theoretical Aspects of Computer Software''.] 1994

== Weblinks ==
{{Commonscat|Software|Computerprogramm}}
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4047394-6}}

[[Kategorie:Softwaretechnik]]
[[Kategorie:Programmierung]]

Computerprogramm - Versionsgeschichte

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