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Variablen

Über EasyLabDokumentation für EndbenutzerModellierungSoftware-Modell → Variablen

In nahezu jedem Programm ist es nötig, sich bestimmte Werte (z.B. Zahlen) zu merken oder zwischen verschiedenen Teilen des Programms auszutauschen. Allgemein bezeichnet man solche Werte als Daten und das Rechnen mit ihnen als Datenverarbeitung.

Um die Daten speichern zu können, benötigt man Speicherzellen. Damit verschiedene Speicherzellen nicht miteinander verwechselt werden können, werden Speicherzellen in der Regel sprechende Namen zugeordnet. Solche Elemente bezeichnet man als Variablen. Variablen können gelesen und geschrieben werden. Beim Lesen erhält man den aktuellen Wert der Variablen, beim Schreiben wird ein neuer Wert zugewiesen.

Weitere Themen auf dieser Seite:
  1. Eigenschaften von Variablen
  2. Arbeiten mit Variablen

1. Eigenschaften von Variablen

Variablen haben grundsätzlich die folgenden Eigenschaften:
  • Gültigkeitsbereich
  • Name
  • Datentyp
  • Vorgabewert
  • Zugriff

Gültigkeitsbereich

Variablen können so angelegt werden, dass sie nur aus einem bestimmten Bereich eines Programms heraus aufgerufen werden können. Das hat den Vorteil, dass Variablen, die interne Daten enthalten, von außen nicht zugreifbar sind. Außerdem möchte man innerhalb des selben Programms vielleicht zwei unterschiedliche Variablen anlegen, die den selben Namen tragen (z.B. wert, zaehler oder var). Durch die Einschränkung des Gültigkeitsbereichs kann verhindert werden, dass man aus Versehen auf die falsche Variable zugreift.

Typische Gültigkeitsbereiche von Variablen sind:
  • Global: Globale Variablen werden auf der obersten Ebene des Programms definiert und können von jedem Teil des Programms auf aufgerufen werden. Sie werden meist für wichtige, gemeinsam verwendete Daten verwendet.
  • Lokal: Lokale Variablen sind solche, die auf einen gewissen Gültigkeitsbereich eingeschränkt sind. Trägt eine lokale Variable den selben Namen wie eine globale Variable, so greift man bei der Verwendung des Namens innerhalb des Gültigkeitsbereichs der lokalen Variable auf die lokale Variable zu. Die globale Variable wird in diesem Fall verschattet und ist nicht zugreifbar. Andersherum ist es aber nicht direkt möglich, aus einem anderen Teil des Programms auf die lokale Variable zuzugreifen, der Zugriff wird stattdessen immer auf der globalen Variable stattfinden.

Name

Der Name einer Variablen muss innerhalb ihres Gültigkeitsbereichs eindeutig sein. Obwohl Variablen gleichen Namens in verschiedenen Gültigkeitsbereichen erlaubt sind, ist dies also innerhalb eines Gültigkeitsbereichs nicht erlaubt, damit stets eine eindeutige Zuordnung gegeben ist.

Namen von Variablen sollten aus alphanummerischen Zeichen oder dem Unterstrich (_) bestehen, wobei das erste Zeichen des Namens keine Zahl sein darf. Insbesondere sind keine Leerzeichen erlaubt. Falls ein Variablenname aus mehreren Wörtern bestehen soll, kann statt der Leerzeichen der Unterstrich verwendet werden. Üblicherweise werden Variablennamen klein geschrieben, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Gültige Namen sind also beispielsweise anzahl, Eingabe, zaehler, meine_Variable oder wert7, jedoch nicht zähler (Umlaut), 2var (Zahl am Anfang) oder mein-wert (ungültiges Zeichen).

Datentyp

Wie jeder andere Wert in EasyLab sind auch Variablen typbehaftet. Der Datentyp gibt an, wie die in der Speicherzelle abgelegten Daten zu interpretieren sind, beispielsweise als Zahl, Wahrheitswert oder komplexer Datentyp.

» Weitere Informationen zum Typsystem

Vorgabewert

Jeder Variablen ist ein Vorgabewert zugeordnet. Dieser Wert wird der Variable bei Start des Programms automatisch zugewiesen. Somit ist sichergestellt, dass das Programm stets im selben, konsistenten Zustand mit der Ausführung beginnt. Der Vorgabewert ist so lange gültig, bis die Variable zum ersten Mal überschrieben wird.

Zugriff

Normalerweise können Variablen gelesen und geschrieben werden. In manchen Fällen ist es jedoch zweckmäßig, den Zugriff auf Variablen einzuschränken:
  • Ist eine Variable nur lesbar, so wird diese praktisch zu einer Konstanten. Konstanten werden typischerweise verwendet, um (globale) Programmparameter festzulegen.
  • Eine nur schreibbare Variable kann beispielsweise dazu verwendet werden, Daten an ein anderes System zu senden. Die Tatsache, dass die Variable dann nicht lesbar ist, trägt der Tatsache Rechnung, dass es nicht möglich ist, über eine Sendeleitung Daten zu empfangen. Dieser Einsatzzweck wird jedoch nur selten verwendet.

2. Arbeiten mit Variablen


Variablen-Manager

Variablen-Manager
Variablen-Manager
Das Hinzufügen von globalen Variablen erfolgt mit Hilfe des Variablen-Managers. Dieser befindet sich neben dem Hauptprogramm (siehe Abbildung). Die angezeigte Tabelle hat die folgenden Spalten:
  • Name: Eindeutiger Namen der globalen Variable. Variablennamen dürfen nur aus alphanummerischen Zeichen und dem Unterstrich (_) bestehen und dürfen nicht mit einer Zahl beginnen.
  • Typ: Datentyp der Variable.
  • Wert: Vorgabewert bzw. falls das Programm gerade ausgeführt wird aktueller Wert der Variable.
Im unteren Bereich befinden sich Schaltflächen zum Hinzufügen und Entfernen von Variablen. Zum Entfernen muss vorher die entsprechende Zeile markiert werden.

Hinzufügen von globalen Variablen

Das Hinzufügen einer neuen globalen Variable erfolgt durch das Klicken auf die Schaltfläche Hinzufügen.... Es erscheint ein Dialogfenster, in das der Name der Name für die neue Variable eingegeben wird. Die Schaltfläche OK im Dialogfenster ist nur dann verfügbar, wenn der Name nicht leer und noch nicht vergeben ist. Nach dem Hinzufügen einer globalen Variable kann deren Datentyp und Vorgabewert direkt im Variablen-Manager gesetzt werden. Klicken Sie dazu auf die entsprechende Zelle in der Tabelle doppelt mit der primären Maustaste.

Verwenden von globalen Variablen

Verwendung von Variablen
Verwendung von Variablen
Nach dem Hinzufügen von globalen Variablen tauchen diese automatisch als Funktionsblock in allen Datenflussprogrammen des Projekts unter der Rubrik Variablen auf (siehe Abbildung). Von dort können sie wie ganz normale Funktionsblöcke verwendet werden.

Es existiert jeweils ein so genannter Schreiber, mit dem der Wert der Variable gesetzt werden kann, und kein Leser, der den aktuellen Wert der Variable zurückgibt. Ein Schreiber einer bestimmten Variable kann in einem bestimmten Datenflussprogramm nur ein einziges Mal verwendet werden, damit die Zuordnung des Werts an die Variable eindeutig ist.

Ändern von globalen Variablen

Das Umbenennen, die Änderung des Datentyps sowie das Ändern des Vorgabewerts kann direkt über den Variablen-Editor erfolgen. Sollte eine Typänderung nicht möglich sein (Typname ist ausgegraut), so wird die Variable an einer Stelle des Programms verwendet (d.h. ein entsprechender Funktionsblock ist angeschlossen). In diesem Fall muss die entsprechende Verbindung erst getrennt werden, bevor der Typ geändert werden kann.

Entfernen von globalen Variablen

Vor dem Entfernen einer globalen Variable müssen alle entsprechenden Funktionsblöcke aus den Unterprogrammen entfernt werden. Danach kann die Variable im Variablen-Manager entfernt werden.