Es ist beim Programmieren sehr wichtig, zu verstehen, wie Zuweisungen funktionieren. Damit beschäftigen sich die beiden folgenden Aufgaben.

Aufgabe 2: Zuweisungen im Rollenspiel

Wie eine Zuweisung abläuft, versteht man am besten in einem Rollenspiel mit zwei Personen: Eine Person ist der Prozessor. Der Prozessor arbeitet das Programm Zeile für Zeile ab und führt nötige Berechnungen durch. Die andere Person ist der Datenverwalter und behält den Überblick darüber, welche Variable welchen Wert hat.

Braucht der Prozessor den Wert einer bestimmten Variable, so fragt er den Datenverwalter „Welchen Wert hat die Variable ...?“. Der Datenverwalter antwortet entsprechend. Am Ende der Abarbeitung einer Zuweisung sagt der Prozessor dem Datenverwalter, welchen neuen Wert eine Variable erhält: „Speichere ... als Wert der Variable ...“. Der Ablauf für die Zuweisung zaehler = zaehler + 1 kann so aussehen:

Suche dir einen Partner und führe nun selbst so einen Dialog für verschiedene Zuweisungen durch. Der Datenverwalter führt dazu eine Tabelle mit allen Variablennamen und deren Werten. Bei Änderungen streicht er den alten Wert durch und notiert einen neuen. Tauscht in jedem Aufgabenteil die Rollen. Kontrolliert nach jedem Aufgabenteil gemeinsam, ob ihr alles richtig gemacht habt.

(a) Variablenwerte zu Beginn:

Variablenname	Wert der Variable
anzahl	0
summe	4
zaehler	2

Zuweisungen:

zaehler = 5
anzahl = summe
zaehler = 3

(b) Variablenwerte zu Beginn:

Variablenname	Wert der Variable
zaehler1	5
zaehler2	6
zaehler3	2

Zuweisungen:

zaehler1 = zaehler2 - zaehler3
zaehler4 = 6
zaehler2 = 3*zaehler1

(c) Variablenwerte zu Beginn:

Variablenname	Wert der Variable
zaehler1	0
zaehler2	4
zaehler3	10

Zuweisungen:

zaehler1 = 6
zaehler1 = zaehler1 - 2 
zaehler2 = 3*zaehler2
zaehler3 = zaehler3 - zaehler1

Aufgabe 3: Zuweisungen alleine auswerten

Nun sollst du selbst Zuweisungen auswerten und beobachten, wie sich der Variablenzustand dabei verändert. Bearbeite hierfür das folgende Arbeitsblatt. Auf der linken Seite stehen die Zuweisungen. Die eingezeichneten geschweiften Klammern helfen dabei, die Zuweisungen auszuwerten.

Kurzschreibweise für den Variablenzustand

Da es sehr aufwändig ist, wie in Aufgabe 2 und 3 Tabellen für den Variablenzustand anzulegen, gibt es eine Kurzschreibweise. Den Variablenzustand zu Beginn von Aufgabe 1 (c) kann man so abkürzen:

{zaehler1 -> 0; zaehler2 -> 4; zaehler3 -> 10}

Sicherung und Vertiefung

Aufgabe 4: Das Wichtigste notieren

Halte das Gelernte im folgenden Wissensspeicher fest:

Aufgabe 5: Ein geauerer Blick aufs „=“

Beim Programmieren kommen sehr oft Ausdrücke der Form zaehler = zaehler + 1 vor. In der Mathematik ergibt ein solcher Ausdruck aber wenig Sinn: Die Gleichung $x = x + 1$ ist immer falsch.

Erkläre daran, welche Bedeutung das Zeichen = beim Programmieren hat. Wie ist der Zusammenhang zu Zuweisungen? Was ist der Unterschied zur Mathematik?

Aufgabe 6: Umkehrung

Wir betrachten im Folgenden einen Variablenzustand vorher, dann eine oder mehrere Zuweisungen und zuletzt den Variablenzustand nachher. Zwei dieser Informationen sind gegeben, die dritte ist gesucht. Schaffst du es, sie zu bestimmen?

(a) Finde den Variablenzustand vorher heraus. Ist die Lösung eindeutig?

{                            }
zaehler1 = zaehler2
{zaehler1 -> 5; zaehler2 -> 5}

(b) Finde die Zuweisung heraus. Ist die Lösung eindeutig?

{zaehler1 -> 3; zaehler2 -> 9}

{zaehler1 -> 8; zaehler2 -> 9}

(c) Finde den Variablenzustand vorher heraus. Ist die Lösung eindeutig?

{                                           }
zaehler1 = zaehler2 - 5
zaehler3 = 2*zaehler1 + zaehler2 
{zaehler1 -> 3; zaehler2 -> 8; zaehler3 -> 14}

(d) Finde die Zuweisungen heraus. Ist die Lösung eindeutig? Findest du sogar Zuweisungen, sodass diese Zuweisungen Sinn ergeben? Was will man hier bezwecken?

{zaehler1 -> 44; zaehler2 -> 12}

{zaehler1 -> 12; zaehler2 -> 44; hilf -> 44}