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Die Programmiersprache COBOL

Cobol

Die Programmiersprache COBOL

Wenn Sie eine Programmiersprache lernen wollen, dann kommen Ihnen vielleicht Sprachen wie Python, Java, C# oder JavaScript in den Sinn. Diese sind im Moment sehr beliebt und es besteht eine enorme Nachfrage nach Programmierern in diesem Bereich. An die Programmiersprache COBOL denken hierbei sicherlich nur wenige Menschen.

Dennoch kann auch dies eine gute Wahl darstellen. Wenn Sie auf die verschiedenen Indizes schauen, die sich mit der Beliebtheit der verschiedenen Programmiersprachen befassen, dann ist COBOL hierbei sicherlich nicht auf den ersten Plätzen zu finden. Bei PYPL (https://pypl.github.io/PYPL.html) belegt die Sprache beispielsweise im Moment Platz 26 und bei TIOBE (https://www.tiobe.com/tiobe-index/) Platz 31 (beide Stand August 2022). In beiden Rankings hat sie einen Anteil zwischen 0,3 und 0,4 Prozent. Dieser Wert scheint auf den ersten Blick sehr gering. Wenn Sie sich jedoch vor Augen führen, wie viele Programme jeden Tag weltweit entstehen, dann erkennen Sie, dass auch täglich einige neue COBOL-Programme entwickelt werden. Das ist bei dieser Programmiersprache sehr beachtlich – schließlich ist diese bereits mehr als 60 Jahre alt. Damit handelt es sich um eine der ältesten noch heute für kommerzielle Anwendungen genutzten Sprachen. Daher lohnt es sich, einen Blick auf COBOL zu werfen und zu betrachten, für welche Aufgaben diese Technik zum Einsatz kommt.

Deckblatt aus dem Jahr 1960
Abbildung 1: Das Deckblatt der ersten COBOL-Spezifikation aus dem Jahr 1960
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Eine der ältesten noch verwendeten Programmiersprachen

In den 1950er Jahren entstanden die meisten Computerprogramme in sogenannten Assemblersprachen. Wenn der Computer ein Programm ausführt, führt er dem Prozessor einzelne Bitfolgen zu – in den Anfangstagen mit einer Länge von 8 Bit, heutzutage jedoch meistens mit 64 Bit. Jede Bitfolge hat eine fest vorgegebene Aktion zur Folge. Das wird als Maschinensprache bezeichnet. Bei einer Assemblersprache entspricht jeder Befehl einer spezifischen Bit-Kombination, die der Prozessor verarbeiten kann. Das bedeutet, dass der Ablauf des Programms in der Programmiersprache genau dem tatsächlichen Ablauf der Befehle bei der Ausführung entsprechen muss.

Diese Form der Programmierung ist jedoch sehr aufwendig und umständlich. Deshalb entstand die Idee, höhere Programmiersprachen zu entwickeln. Dabei müssen die Befehle nicht mehr den physischen Kommandos entsprechen, die dem Prozessor zugeführt werden. Durch einen Übersetzungsprozess werden die Befehle der Programmiersprache anschließend in die Maschinensprache übertragen, damit eine Ausführung möglich ist. Die erste höhere Programmiersprache, die in die Praxis umgesetzt wurde, war FORTRAN. Diese entstand 1957. Sie erleichterte die Programmierung deutlich und führte zu einer wesentlich effizienteren Programmgestaltung. Allerdings lag der Schwerpunkt hierbei auf wissenschaftlichen und technischen Anwendungen.  Die Sprache erlaubte es, umfangreiche Berechnungen durchzuführen, die in diesen Bereichen sehr wichtig sind.

Das hatte zur Folge, dass sich FORTRAN nur sehr bedingt für kaufmännische und betriebswirtschaftliche Aufgaben eignete. Hierbei sind meistens keine komplizierten Berechnungen notwendig, sondern der Umgang mit großen Datenmengen. Da sich FORTRAN für diese Anwendungen nicht eignete, entstanden die meisten Programme in diesem Bereich nach wie vor in Assemblersprachen – mit dem damit verbundenen Aufwand.

Deshalb entstand die Idee, eine höhere Sprache für betriebswirtschaftliche Anwendungen zu erstellen: COBOL. Dieser Verwendungszweck ist auch an der Bedeutung der Abkürzung ersichtlich. Sie steht für „Common Business Oriented Language“ – was übersetzt etwa „allgemeine geschäftsorientierte Sprache“ lautet. Dieses Projekt entstand unter Federführung des amerikanischen Verteidigungsministeriums. Das Team bestand aus mehreren Entwicklern. Das wohl bekannteste Mitglied war die Informatikerin Grace Hopper. Die Veröffentlichung erfolgte im Jahr 1959. Bis heute ist COBOL für kaufmännische Anwendungen verbreitet.

Abbildung 2: Grace Hopper – eine der Entwicklerinnen von COBOL

Die Besonderheiten der COBOL-Syntax

Als COBOL entstand, kamen für die Programmierung noch vorwiegend Lochkarten zum Einsatz. Die Ausgabe erfolgte meistens über Zeilendrucker. Beide Systeme unterscheiden nicht zwischen Groß- und Kleinbuchstaben. Daher unterscheidet COBOL ebenfalls nicht zwischen Groß- und Kleinschreibung – bis heute. Im Gegensatz zu den meisten anderen gängigen Programmiersprachen macht es daher keinen Unterschied, ob Sie die Befehle groß oder klein schreiben. Allerdings ist die Großschreibung üblich.

Die Befehle, mit denen COBOL arbeitet, entsprechen weitestgehend der natürlichen englischen Sprache. Das führt dazu, dass die Programme einfach zu verstehen und häufig auch selbsterklärend sind.

Die Programme sind in vier Bereiche eingeteilt – sogenannte Divisions. Diese haben unterschiedliche Aufgaben und sie kommen stets in einer festen Reihenfolge vor:

1. IDENTIFICATION DIVISION: Namen des Programms und Kommentare

2. ENVIRONMENT DIVISION: Schnittstellen zum Datei- und Betriebssystem

3. DATA DIVISION: Definition von Variablen und Datenstrukturen

4. PROCEDURE DIVISION: Anweisungen für den Ablauf des Programms

Dabei ist es nicht notwendig, dass alle vier Divisions vorkommen. Den zweiten und den dritten Punkt können Sie weglassen, falls Sie diese Inhalte für Ihr Programm nicht benötigen. Darüber hinaus ist eine weitere Unterteilung möglich: in Sections und Paragraphs. Während diese Unterteilungen bei früheren COBOL-Versionen in der PROCEDURE DIVISION verpflichtend waren, ist dies mittlerweile nicht mehr der Fall.

Ein kleines COBOL-Programm

Damit Sie sich selbst ein Bild von der Erstellung eines COBOL-Programms machen können, wollen wir zum Abschluss dieses Artikels noch ein kleines Beispiel erstellen. Dabei beschränken wir uns jedoch auf eine einfache Textausgabe – ein sogenanntes Hallo-Welt-Programm.

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Möglichkeiten für die Ausführung der Programme

Bevor wir uns dem Programmcode widmen, müssen wir uns überlegen, wie wir das Programm überhaupt ausführen können. COBOL wurde ursprünglich für Großrechner entwickelt. Bis heute stellt dies eines der wichtigsten Anwendungsgebiete der Sprache dar. Insbesondere in großen Wirtschaftsbetrieben laufen die Anwendungen häufig auf solchen Rechnern ab. Die Anbieter dieser Geräte haben eigene Compiler für COBOL entwickelt, welche die Ausführung der Programme auf den entsprechenden Systemen erlauben.

Falls Sie Zugriff auf einen solchen Großrechner haben, können Sie Ihr Programm dort ausführen. Für den privaten Gebrauch ist dies jedoch meistens nicht möglich. Seit einiger Zeit gibt es jedoch auch hierfür eine Alternative: GnuCOBOL. Diese erschien 2002. Dabei handelt es sich um einen Compiler, der in Versionen für die Betriebssysteme Windows, GNU/Linux, BSD und MacOS erhältlich ist. Daher können Sie diesen auf fast jedem Rechner installieren. Falls Sie daran Interesse haben, finden Sie hier die passenden Download-Links: https://gnucobol.sourceforge.io/.

Noch einfacher ist es jedoch, einen Online-Compiler zu verwenden. Dieser ist über das Internet verfügbar und erfordert keinerlei Installation. Insbesondere wenn Sie die Programmiersprache erst einmal ausprobieren und mit ihr spielen möchten, stellt dies eine praktische Lösung dar. Deshalb wollen wir diese auch für unser Beispiel verwenden. Ein solches Angebot ist unter diesem Link verfügbar: https://www.jdoodle.com/execute-cobol-online/.

Hallo-Welt-Programm mit COBOL gestalten

Nun können wir das Programm erstellen. Wie bereits gesagt, beschränken wir uns dabei auf ein einfaches Hallo-Welt-Programm, das lediglich einen Text ausgibt. Statt „Hallo Welt!“ geben wir jedoch den Satz „Willkommen beim BMU-Verlag!“ aus.

Das Programm beginnt mit der IDENTIFICATION DIVISION. Daher müssen wir diesen Ausdruck ganz an den Anfang des Programms stellen. Jeder Befehl endet in COBOL mit einem Punkt. Deshalb ist es notwendig, diesen ebenfalls hinzufügen – genauso wie nach allen weiteren Befehlen. Danach müssen Sie mit dem Begriff PROGRAM-ID den Namen des Programms vorgeben. Wir nennen es ERSTES_PROGRAMM. Die zweite Programmzeile sieht demnach so aus: PROGRAM-ID. ERSTES_PROGRAMM.

Die ENVIRONMENT DIVISION und die DATA DIVISION können wir weglassen, da wir diese für unser einfaches Beispiel nicht benötigen. Daher erstellen wir als Nächstes die PROCEDURE DIVISION, in der wir den Ablauf unseres Programms vorgeben. Um den Text auszugeben, benötigen wir den Befehl DISPLAY – gefolgt vom gewünschten Text in Anführungszeichen. Danach müssen wir noch den Befehl STOP RUN hinzufügen, um das Programm zu beenden. Zum Abschluss ist es noch erforderlich, eine Leerzeile einzufügen, da es sonst bei der Ausführung zu einer Warnmeldung kommt. Das komplette Programm sieht dann so aus:

IDENTIFICATION DIVISION.

PROGRAM-ID. ERSTES_PROGRAMM.

PROCEDURE DIVISION.

DISPLAY "Willkommen beim BMU-Verlag!".

STOP RUN.

Diesen Code können Sie nun in den oben verlinkten Online-Compiler eingeben oder mit einer der anderen vorgestellten Möglichkeiten kompilieren und ausführen. Verwenden Sie den Online-Compiler, müssen Sie anschließend auf die Schaltfläche „Execute“ klicken. Daraufhin wird das Programm ausgeführt. Sie sehen, dass der Text unten im Ausgabefeld erscheint:

COBOL – auch heute noch eine beliebte Programmiersprache

COBOL ist eine Programmiersprache, die für die Entwicklung der Informatik und für ihre Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Wirtschaft eine enorme Rolle spielte. Vor einigen Jahrzehnten handelte es sich dabei um eine der wichtigsten Sprachen für Geschäftsanwendungen. Mittlerweile hat die Verwendung zwar stark abgenommen, doch gerade für betriebswirtschaftliche Prozesse verwenden sie einige Unternehmen noch heute. Zwar gibt es viele Programmiersprachen, die mittlerweile deutlich beliebter sind. Doch besteht nach wie vor eine gewisse Nachfrage nach COBOL-Programmierern. Deshalb lohnt es sich auch mehr als 60 Jahre nach ihrer Einführung noch, diese Programmiersprache zu lernen.

Bildquelle:

https://en.wikipedia.org/wiki/File:COBOL_Report_Apr60.djvu

https://de.wikipedia.org/wiki/Grace_Hopper#/media/Datei:Grace_Hopper.jpg

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