COBOL: Einführung mit PC-Spracherweiterungen und Übungen

745 Pages·1991·20.924 MB·German

by  Dr. Joachim Wendt (auth.)

Wendt· COBOL
Joachim Wendt
COBOL
Einfiihrung mit
PC-Spracherweiterungen
und Ubungen
GABlER
Der Autor, Dr. Joachim Wendt, ist als Dozent am Arbeitsbereich fUr Betriebswirt
schaftliche Datenverarbeitung der Universitat Hamburg tatig. Zu seinem Lehr
angebot gehoren COBOL-Programmierkurse fUr Studenten der Wrrtschaftsinfor
matik.
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Wendt, Joachim:
COBOL: Einfiihrung mit PC-Spracherweiterungen
und Obungen I Joachim Wendt. -Wiesbaden:
Gabler, 1991
ISBN-13: 978-3-409-19726-7 e-ISBN-13: 978-3-322-87615-7
001: 10.1007/978-3-322-87615-7
Der Gabler Verlag ist ein Unternehmen der Verlagsgruppe Bertelsmann International.
© Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden 1991
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1991
Lektorat: Gudrun KnolllJutta Hauser-Fahr
Das Werk einschlieBlich a1ler seiner Teile ist urheberrechtlich geschiitzt.
Jede Verwertung auBerhaib der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes
ist ohne Zustimmung des Verlags unzuliissig und strafbar. Das gilt insbe
sondere fUr VervielfaItigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die
Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Dieses Buch ist auf siiurefreiem und chlorarm gebleichtem Papier gedruckt.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen, usw. in diesem
Werk berechtigt auch ohne besondere K.ennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen
im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung a1s frei zu betrachten waren und
daher von jedermann benutzt werden diirften.
ISBN-13: 978-3-409-19726-7
Geleitwort
COBOL ist heute weltweit die am haufigsten eingesetzte Programmiersprache. Ob
wohl die Entwicklung von COBOL bis in die funfziger Jahre zurUckreicht, konnten
neuere und yom theoretischen Standpunkt elegantere Sprachkonzepte in der Praxis
nur eingeschrankt FuB fassen. Ursachlich ffir die groBe Verbreitung der Sprache
dUrften im wesentlichen fUnf Tatbestande sein:
COBOL wurde explizit als Programmiersprache ffir betriebswirtschaftlich
datenintensive Problemstellungen konzipiert. Solche Anwendungen sind das
Haupteinsatzgebiet von EDV -Systemen.
Die Sprachdefinition erfolgte mit der Zielsetzung, eine einfache, natfirliche
und leicht beherrschbare Sprache zu schaffen. Einer der Griinde fUr den
rucklaufigen Einsatz machtigerer Sprachen wie z.B. PL/l dfirfte in der Ver
nachlassigung dieser Zielsetzung liegen.
Bereits 1968 wurde COBOL yom American National Standards Institute
(ANSI) als COBOL-68 genormt. Der aus dieser Normung resultierende
Investitionsschutz fUr COBOL-Programme konnte bei den nachfolgenden
Uberarbeitungen der Norm durch eine konsequente Aufwanskompatibilitlit
der Sprache aufrechterhalten werden.
Die betrachtlichen Investitionen in die industriell eingesetzten COBOL-Pro
gramme und die damit einhergehende hohe Personalbindung in Wartungs
und Pflegeaktivitliten rechtfertigen offensichtlich den Aufwand einer Um
stellung auf neuere sprachliche Ausdrucksmittel nicht.
Bedingt durch die Verbreitung des COBOL-Einsatzes werden rechnerge
stutzte Software-Werkzeuge zur Unterstutzung der Programmentwicklung
bevorzugt ffir diese Sprache angeboten.
Der 1985 veroffentlichte und derzeit gUltige dritte COBOL-Standard berucksichtigt
verstlirkt Anforderungen der Strukturierten Programmierung. Mit dieser Uberar
beitung wurden eine Reihe von Sprachanomalien beseitigt, die insbesondere auch
ffir Programmieranfanger Stolpersteine auf dem Weg zu fehlerfreien Programmen
darstellten. Der feste Platz dieser Sprache im Rahmen des Studiums der Informatik
und vor allem der Wirtschaftsinformatik wird daher kunftig neben ihrer Praxis
relevanz in der verbesserten Eignung als Ausbildungssprache begrundet sein.
Den Kern dieser EinfUhrung in die COBOL-Programmierung bildet eine umfassen
de, didaktisch aufbereitete und leicht faBbare Erlliuterung von Sprachelementen der
aktuell gUltigen ANSI-Norm. Zahlreiche Programmbeispiele verdeutlichen hier die
Funktionen und Einsatzmoglichkeiten sowie das Zusammenwirken von Anweisun
gen und Datendefinitionen. Ein deutlicher Schwerpunkt liegt dabei - abgeleitet aus
dem Charakter der Sprache und ihrer vorrangigen Nutzung in der Praxis - auf
Sprachelementen zur Verarbeitung von Dateien mit sequentieller und indizierter
Organisation.
Die Ausbildung von Programmieranfangern erfolgt heute vor aHem an Arbeits
platzrechnern. Der Autor stellt daher in Erganzung zum ANSI-Standard einige
v
ausgewahlte Spracherweiterungen fUr die Gestaltung der BenutzeroberfHiche dieser
Rechner vor. Die aus dem Scroll-Modus der Bildschirmansteuerung des COBOL
Standards resultierenden einschneidenden Restriktionen fUr die Gestaltung benut
zerfreundlicher interaktiver Anwendungen werden so aufgehoben. Diese Spracher
weiterungen erlauben positionierte Datenein- und Datenausgaben, die Realisierung
von Pop-Up- und Pull-Down-MenUs, die farbliche Gestaltung des Bildschirms und
z.B. die Auswertung von Funktions- oder Cursor-Tasten fUr Zwecke der Dialog
ablaufsteuerung.
Der Autor hat erganzend zum Buch ein COBOL-Demonstrationsprogramm COB
SYS erstellt, das gegen Erstattung der Disketten- und Versandkosten angefordert
werden kann. COBSYS verdeutlicht das jeweilige Lernziel der im letzten Kapitel
des Buches zusarnmengefaBten ProgrammierUbungen anschaulich am Bildschirm.
Durch Bereitstellung von Testdaten, Bildschirmmasken und Bibliothekselementen
wird der Programrnierer zuslitzlich von Routinearbeiten befreit.
Mit der Vorlage dieses Werkes hat der Autor ein Standardlehrbuch zur COBOL
Schulung geschaffen. Das fachliche Niveau und die damit angestrebten Lernziele
Ubertreffen die meisten BUcher Uber Programmiersprachen. 1m Interesse einer we
sentlichen Steigerung der Ausbildungsqualitlit auf dem Gebiet der wichtigsten
kommerziellen Programmiersprache wUnsche ich diesem Buch eine gr06e Verbrei
tung bei allen, die sich mit dem produktiven Einsatz des Computers beschliftigen.
Prof Dr. D. B. Pressmar
VI
Vorwort
Programmieranfanger erstellen ihre ersten Programme heute in aller Regel an
Personal Computem. Diese Einfuhrung in die COBOL-Programmierung tragt dem
Rechnung. Sie ist ffir Studenten wirtschaftswissenschaftlicher Studiengange sowie
Haupt- und Nebenfachstudenten der Informatik und Wirtschaftsinformatik gedacht,
die sich mit dem Entwurf und der Implementierung auch anspruchsvollerer inter
aktiver COBOL-Anwendungen vertraut machen mOchten. Voraussetzung hierffir ist
der Zugang zu einem Personal Computer, der mit einem COBOL-Compiler ausge
stattet ist. Erfahrungen im Umgang mit Mikrocomputem sowie EDV -Grundlagen
kenntnisse sind nutzlich. Sie werden jedoch nicht vorausgesetzt.
Dieses Buch ist in drei Teile gegliedert, deren Kapitel und Abschnitte nicht zwin
gend in der vorgegebenen Reihenfolge durchzuarbeiten sind:
Teil A: Grundlagen und Softwareentwurf
Teil B: Standard-COBOL und PC-Spracherweiterungen
Teil C: Programmieriibungen mit Losungshinweisen
Eine Programmiersprache kann nur durch praktische Ubungen am Rechner erlemt
werden. Teil C enthalt eine Sammlung von Programmieriibungen, die aufeinander
aufbauen und schrittweise mit COBOL-Sprachelementen vertraut machen. Dieses
Buch wurde so konzipiert, daB sich der Leser unmittelbar diesen Ubungen zuwen
den kann. Jedem Aufgabentext in Teil C ist ein Gliederungspunkt Texthinweise
vorangesteIlt, der auf Abschnitte der Teile A und B verweist. Zur Vorbereitung der
praktischen Programmierung sind genau diese Abschnitte durchzuarbeiten.
COBOL (Common Business Oriented Language) ist eine Sprache, die uberwiegend
zur Losung kommerzieller Anwendungsprobleme eingesetzt wird. Charakteristisch
ffir solche Anwendungen ist die Verarbeitung von Daten, die in Dateien auf ex
temen Speichermedien wie Magnetplatten oder Disketten abgelegt sind. Die Pro
grammieriibungen in Teil C sehen insbesondere auch die Verarbeitung von Dateien
vor. Die hierzu erforderlichen Testdatenbestande konnen anhand der jeweiligen
Dateibeschreibung z.B. mit Hilfe eines Editors eingerichtet werden.
Der zur Dateierstellung erforderliche Zeitaufwand entfaIlt, wenn die erganzend zu
diesem Buch lieferbaren COBSYS-Disketten angefordert werden. Auf diesen Dis
ketten sind alle Eingabedateien fur die Ubungsprogramme, mehr als 250 COBOL
Copy-Strecken, Bildschirmbeschreibungen usw. sowie ausfuhrbare Musterlosungen
zu den Programmieriibungen gespeichert. Diese Programme demonstrieren neben
dem eigentlichen Ziel einer Ubung auch Eingabedaten und Zwischenergebnisse am
Bildschirm. Informationen zu den in zwei Versionen lieferbaren COBSYS-Disket
ten enthalt der Abschnitt Einfiihrende Hinweise.
AIle Programmiersprachen der 3. Generation verfiigen nur sehr eingeschrankt fiber
genormte Sprachelemente, die eine komfortable Bildschirmansteuerung, das Ab
fragen von Funktions- und Cursor-Tasten oder den Aufruf von Betriebssystem
Kommandos ermoglichen. N ahezu jeder in einer konkreten Rechnerumgebung ein
setzbare Compiler sieht fur solche Funktionen Spracherweiterungen vor. Mehr als
95 % der in diesem Buch behandelten Sprachelemente sind dem aktuell giiltigen
VII
COBOL-Standard ANSI X3.23-1985 zuzurechnen. Erganzend werden ausgewahlte
Spracherweiterungen fUr Mikrocomputer erHiutert. die syntaxgleich von den PC
Compilern der Firmen IBM (COBOL12). Microsoft (MS-COBOL ab Verso 3.0)
und Micro Focus (COBOL/2-Workbench) verarbeitet werden. Auch die Losungs
hinweise zu den Programmieriibungen in Teil C nehmen auf diese Ubersetzer Be
zug. Falls das Produkt eines anderen Compiler-Herstellers eingesetzt wird. mtissen
zu den tiber den COBOL-Standard hinausgehenden Anweisungen Sprachaquivalen
te im jeweiligen Compiler-Handbuch aufgefunden werden.
Dem Hauptabschnitt zu COBOL-Sprachelementen in Tell B des Buches ist ein
einftihrender Teil A zur Systemumgebung der Programmentwicklung und zum
Softwareentwurf vorangestellt. Das erSte Kapitel in Teil A macht den mit Hard
und Softwarekomponenten eines Mikrocomputers weniger vertrauten Programmier
anfanger mit seiner Arbeitsumgebung bekannt. Neben dem funktionellen Verhalten
des Rechners stehen hier bedienungsrelevante Aspekte (Tastatur. Disketten. Be
triebssystem. Editor. Maskengenerator, Debugger usw.) im Vordergrund.
Gegenstand des zweiten Kapitels ist der Entwurf von Anwendungssystemen. Der
Leser wird anhand eines Vorgehensmodells in den Top-Down-Entwurf modular ge
gliederter Batch- und Dialoganwendungen eingefiihrt. Jede Programmieriibung in
Teil C des Buches sieht einen solchen Entwurf vor. Als Hilfsmittel werden u.a.
Hierarchiediagramme, Mentibaume, Interaktionsdiagramme, Entscheidungstabellen,
Nassi-Shneiderman-Diagramme und N-Square-Charts erlautert. Das Vorgehens
modell ermoglicht auch die arbeitsteilige Entwicklung komplexerer Anwendungen
und bereitet so auf die Nutzung rechnergesttitzter. integrierter Software-Entwick
lungsumgebungen vor.
Dr. J. Wendt
VIII
Inhaltsubersicht
Einfiihrende Hinweise 1
TeilA: Grundlagen und Softwareentwurf
1. Systemumgebung der Programmentwicklung 5
2. Methodische Aspekte der Programmentwicklung 71
Teil B: Standard-COBOL und Spracherweiterungen
3. Grundlagen der COBOL-Programmierung 174
4. COBOL-Datenbeschreibung (I) 208
5. Allgemeine COBOL-Anweisungen (I) 223
6. Verarbeiten sequentieller Dateien 285
7. Programmanderungszyklen 333
8. COBOL-Datenbeschreibung (II) 342
9. Allgemeine COBOL-Anweisungen (II) 356
10. Sortieren von Dateien 390
11. Bibliotheken und Programmkommunikation 401
12. Gestaltung von Dialogprogrammen 415
13. COBOL-Datenbeschreibung (m) 457
14. Zeichenverarbeitung und Erganzungen 481
15. Verarbeiten von Direktzugriffsdateien 505
16. Unterprogramme fUr hardware-nahe Funktionen 557
Teil C: Programmierubungen mit Losungshinweisen
17. Obungsaufgaben 571
Anhang 711
Literaturverzeichnis 717
Stichwortverzeichnis 718
Inhaltsverzeichnis
Einfuhrende Hinweise 1
Teil A: Grundlagen und Softwareentwurf
1. Systemumgebung der Programmentwicklung 5
1.1 Grundbegriffe der Datenverarbeitung 7
1.1.1 Algorithmen und DV-Prozesse 7
1.1.2 Daten und Datendarstellung 10
1.1.3 Datenorganisation und Dateien 17
1.1.4 Programmiersprachen und Programme 22
1.1.5 Interpreter und Compiler 28
1.2 Hardware von Mikrocomputem 31
1.2.1 Von-Neumann-Architektur 31
1.2.2 Mikroprozessor und Bus-Konzept 34
1.2.3 Eingabegerate 38
1.2.4 Ausgabegerate 41
1.2.5 Disketten und Magnetplatten 44
1.3 Softwareausstattung 48
1.3.1 Betriebssysteme 49
1.3.2 Dateiaufbereiter (Editor) 55
1.3.3 COBOL-Compiler und Linker 57
1.3.4 Maskengenerator 63
1.3.5 Testhilfen (Debugger) 65
1.4 Vemetzung von Mikrocomputem 68
2. Methodische Aspekte der Programmentwicklung 71
2.1 Phasenschema des Software-Lebenszyklus 75
2.2 Nassi-Shneiderman-Diagramme 84
2.3 Darstellungsmittel des Fachinhaltlichen Entwurfs 99
2.3.1 Funktionsubersicht 100
2.3.2 Hierarchische Funktionszerlegung 100
2.3.3 SpezifIkation von Elementarprozessen 104
2.3.4 Entscheidungstabellen 111
2.3.5 Menubaum 118
2.4 Darstellungsmittel des DV -technischen Entwurfs 120
2.4.1 Interaktionsdiagramme 121
2.4.2 Menus und vervollstlindigte Bildschirmmasken 126
2.4.3 Datenorganisation 129
2.4.4 Programmstruktur und Modulabgrenzung 133
2.4.5 N-Square-Charts 149
2.4.6 Nassi-Shneiderman-Diagramme 158
2.5 Entwurfsbeispiel Adre6verwaltung 159
2.5.1 Fachinhaltlicher Entwurf 159
2.5.2 DV-technischer Entwurf 162
2.6 Dokumentation zu Anwendungsprogrammen 172
Teil B: Standard·COBOL und Spracherweiterungen
3. Grundlagen der COBOL-Programmierung 174
3.1 COBOL-Programmstruktur 175
3.1.1 Hauptabschnitte 175
3.1.2 Hierarchische Programmgliederung 177
3.2 COB OL-Zeichenv orrat 179
3.3 COBOL-Zeichenfolgen 181
3.3.1 Reservierte COBOL-Worter 182
3.3.2 Benutzerdefinierte Worter 184
3.3.3 Literale 185
3.3.4 PICTURE-Zeichenfolgen 187
3.3.5 Kommentare 188
3.4 COBOL-Metanotation 189
3.5 COBOL-Codierschema 191
3.6 Trennsymbole und Interpunktionsregeln 195
3.7 Syntax der Hauptabschnitte 198
3.7.1 IDENTIFICATION DIVISION 198
3.7.2 ENVIRONMENT DIVISION 199
3.7.3 DATA DIVISION 202
3.7.4 PROCEDURE DIVISION 204
3.8 COBOL-Programmrahmen 206
4. COBOL-Datenbeschreibung (I) 208
4.1 COBOL-Format der Datenbeschreibung 208
4.1.1 Stufennummem 209
4.1.2 Datennamen 213
4.1.3 PICTURE-Klausel 214
4.1.4 Feldtyp und FeldHinge 216
4.1.5 VA LUE-Klausel 217
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