Programmablaufplan

Grundidee und Einsatz

Ein Programmablaufplan (PAP) ist ein Ablaufdiagramm für ein Computerprogramm. Er wird auch Flussdiagramm (englisch: flowchart) oder Programmstrukturplan genannt. Ein PAP stellt grafisch dar, wie ein Algorithmus in einem Programm umgesetzt wird: Er zeigt die Reihenfolge von Operationen, mit denen eine Aufgabe gelöst wird.

Die verwendeten Symbole sind in der DIN 66001 „Sinnbilder und ihre Anwendung“ genormt; die letzte Ausgabe stammt von Dezember 1983 und verweist auf ISO 5807. Die Norm enthält auch Symbole für Datenflusspläne. PAP können außerdem unabhängig von Programmen Arbeitsprozesse beschreiben, etwa den Ablauf einer Angebotserstellung in einem Handelsunternehmen.

In der Softwareerstellung werden PAP heute nur noch selten verwendet. Pseudocode erreicht einen ähnlichen Abstraktionsgrad, lässt sich aber meist einfacher erstellen und verändern. Programmablaufpläne stammen aus der Zeit des imperativen Programmierparadigmas. Für objektorientierte Programmkonzepte in UML werden erweiterte PAP, die Aktivitätsdiagramme, verwendet.

Wichtige Symbole

Ein Terminator kennzeichnet den Beginn oder das Ende eines Ablaufs. Er wird als Kreis, Oval oder Rechteck mit gerundeten Ecken dargestellt (6.4.1).

Eine Linie oder ein Pfeil verbindet ein Element mit dem nächsten (6.3.1). Ein Rechteck steht für eine Operation, also eine Tätigkeit oder Anweisung (6.1.1). Ein Rechteck mit doppelten vertikalen Linien bedeutet, dass ein Unterprogramm ausgeführt wird (7.2.4).

Eine Raute kennzeichnet eine Verzweigung oder Entscheidung (6.1.3). Ein Parallelogramm steht für Ein- und Ausgabe (6.2.1). Es ist zwar in der DIN 66001 von 1982 definiert, soll jedoch nicht für PA verwendet werden.

Beispiel einer Zählschleife

In der dargestellten Zählschleife wird die Zählvariable zuerst auf i=1 gesetzt. Anschließend wird i ausgegeben. Danach prüft eine Auswahl, ob i den Wert 39 hat.

Ist i=39, wird i auf 61 gesetzt und der nächste Schleifendurchlauf beginnt. Andernfalls wird i um eins erhöht. Danach wird geprüft, ob die Fortsetzungsbedingung i≤100 gilt. Wenn ja, wird die Schleife erneut durchlaufen; wenn nein, endet sie.

Ausgegeben werden damit alle natürlichen Zahlen von 1 bis 39 sowie von 61 bis 100, jeweils einschließlich.

Erstellung und Norm in der DDR

Programmablaufpläne wurden zunächst von Hand gezeichnet und bald mithilfe spezieller Zeichenschablonen erstellt. Heute bieten viele Grafik- und Büroprogramme Vorlagen, Funktionen oder Module dafür. Spezielle Programme können beispielsweise Pfeile und Verbindungslinien automatisch entflechten, also kreuzungsfrei machen, oder einen Ablaufplan auf Übereinstimmung mit der DIN prüfen. Teilweise lassen sich Ablaufpläne aus Pseudocode oder Quellcode erzeugen; umgekehrt kann aus einem PAP Quellcode für eine bestimmte Programmiersprache erstellt werden.

In der DDR regelte die TGL 22451 Datenfluss- und Programmablaufpläne. Ihre Sinnbilder orientierten sich im Wesentlichen an der DIN 66001. Unterschiede betrafen insbesondere vorgeschriebene Sinnbildgrößen, ein Raster mit Koordinatensystem zum Auffinden von Sprungstellen und besondere Flusslinien für Parallelverarbeitung. Bei einer Zusammenführung sollte die Richtung durch eine zusätzliche Pfeilspitze angegeben werden.

Die TGL 22451 definierte außerdem die Programmlinienmethode als Kurzschreibweise für Programme. Für Diagramme nach dieser Norm gab es Papiervordrucke mit vorgedrucktem Raster zur Anordnung der Sinnbilder in Blockfeldern.