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Ein- und Ausgabe

Dauer: 45 Minuten

  • Ausgaben erzeugen
  • Eingaben für Programme

Ziel: Programme für Berechnungen schreiben

Am Anfang schreiben wir zunächst nur kleinere Programme. Damit aber etwas Sinnvolles oder Interessantes berechnet werden kann, benötigen wir Mechanismen, um vom Benutzer etwas zu erfragen (z. B. Zahlen oder Text) und die berechneten Werte auszugeben.

Ausgaben

Um in JavaScript etwas als Text auf dem Bildschirm auszugeben, verwenden wir meistens eine Hilfsmethode:

console.log()

console.log() ergänzt die Ausgabe um einen Zeilenumbruch, d.h. die nachfolgende Ausgabe erscheint auf der nächsten Zeile.

Mit dieser Methode kann im Prinzip „alles“ ausgeben werden: Text bzw. Strings, Zahlen, Ausdrücke, Variableninhalte, Rückgabewerte von Funktionen, usw.

Der Code im folgenden Beispiel kann angepasst werden und stellt die Ausgaben mit console.log() automatisch unterhalb des Codes dar:

Manchmal ist es nützlich, console.log mit zwei Parametern zu verwenden, um in der Ausgabe zusätzliche Informationen zu haben:

.('Answer to everything:', 42);
Answer to everything: 42

Bemerkung: Zur console-API gibt es einen „living standard“, der noch viel mehr Möglichkeiten mit console beschreibt, sodass viele Browser und auch Node.js diese implementieren können (siehe console.spec.whatwg.org )

Ein Beispiel ist console.table, womit Arrays oder Objekte als Tabelle angezeigt werden:

console.table([ { city: 'Basel', temp: 7.8 }, { city: 'Berlin', temp: 3.4 }, { city: 'Freiburg', temp: 8.2 }, ]);

Folgende Ausgabe wird dargestellt:

┌─────────┬────────────┬────────┐ │ (index) │ city │ temp │ ├─────────┼────────────┼────────┤ │ 0 │ 'Basel' │ 7.8 │ │ 1 │ 'Berlin' │ 3.4 │ │ 2 │ 'Freiburg' │ 8.2 │ └─────────┴────────────┴────────┘

Ausgabe formatieren

In der MDN-Dokumentation zu console.log  wird beschrieben, wie mit %c Styling-Anweisungen definiert werden können:

console.log( "This is %cMy stylish message", "color: yellow; font-style: italic; background-color: blue;padding: 2px", );

Leider wird dies von Node.js (noch?) nicht unterstützt (funktioniert aber im Browser).

In Node.js gibt es eine API util.styleText mit der Ausgaben Styles erhalten können:

import { styleText } from 'node:util'; const errorMessage = styleText('red', 'Error! Error!'); console.log(errorMessage);

Es ist auch möglich, mehrere Styles als Array zu definieren:

import { styleText } from 'node:util'; const warnMessage = styleText(['yellow','italic'], 'Warning!'); console.log(warnMessage);

Mit speziellen „ANSI escape codes“ kann die Ausgabe u.a. farbig gestaltet werden.

Mit \x1b wird eine „Escape-Sequenz“ eingeleitet, auf die dann nach [ verschiedene „Anweisungen“ zur Formatierung folgen.

const orange = "33"; const underline = "4"; const format = "\x1b[" + orange + ";" + underline + "m"; console.log(format + "Hello orange underline!" + "\x1b[0m"); console.log("wieder ohne Formatierung");

Dies ist ein überraschend mächtiges Konzept, mit dem sich nicht nur optische Formatierungen von Text darstellen lassen, sondern das auch weitere Möglichkeiten bietet wie z. B. die Cursor-Position zur Ausgabe zu setzen. Dadurch werden rein textbasierte Anwendungen optisch aufgewertet und interessanter.

Diese „ANSI escape codes“ beeinflussen die Textausgabe in Anwendungen, die in einem Terminal (Eingabeaufforderung) laufen und funktionieren auch in Strings mit Python.

Mehr zu diesen Formatierungen auf folgenden Webseiten:

Allgemeine Erläuterung und Funktionsweise:
notes.burke.libbey.me/ansi-escape-codes/ 

Farbsteuerung:
stackoverflow.com/questions/4842424/list-of-ansi-color-escape-sequences 

Liste der escape codes:
gist.github.com/fnky/458719343aabd01cfb17a3a4f7296797 

Hilfsbibliothek für farbige Ausgabe im Terminal: github.com/alexeyraspopov/picocolors 

Eingabe mit readline-sync

Um die Eingabe von der Tastatur einfacher zu handhaben, installieren wir eine Hilfsbibliothek namens readline-sync.

Vorbemerkung: Die Bibliothek readline-sync ist ein öffentliches Archiv auf GitHub und wird nicht mehr weiterentwickelt. Dennoch verwenden wir sie hier zu Beginn, da sie einfach, stabil und relativ weit verbreitet ist. Wir nutzen sie hier, um die Eingabe von der Tastatur zu vereinfachen.

Leider ist die Dokumentation von readline-sync veraltet (z. B. require statt import). Für die Verwendung von readline-sync im eigenen Code kann es hilfreich sein, KI bzw. GitHub Copilot zu fragen — vermeiden Sie jedoch die Generierung von Lösungen!

Um readline-sync zu installieren, müssen wir zunächst das Projekt initialisieren. Dazu das Terminal in VS Code öffnen und folgenden Befehl ausführen:

npm init -y

→ Hierdurch wird die Datei package.json erzeugt.

Dann readline-sync installieren:

npm install readline-sync

Dadurch wird readline-sync heruntergeladen und installiert (siehe node_modules und package.json).

In package.json ggf. folgenden Eintrag hinzufügen, um eine lästige Warnung bei Ausführung des Programms zu unterbinden:

"type": "module",

Mit npm (Node Package Manager) können Bibliotheken mit fertigem Code installiert werden. Dazu wird die Bibliothek in einem Verzeichnis node_modules im Projekt abgelegt und kann dann im eigenen Code verwendet werden. In package.json wird die Bibliothek als Abhängigkeit eingetragen.

JavaScript hat viele Bibliotheken, die für verschiedene Zwecke in Projekten mit npm installiert werden können.

Jede Programmiersprache hat eine Möglichkeit, Bibliotheken zu installieren und zu verwenden. Hier gibt es einige Unterschiede.

Nun kann readline-sync in einem Programm verwendet werden:

import { question } from 'readline-sync'; let name = question("Name eingeben: ");

Mit import können wir aus der Bibliothek oder Modulen (anderen Dateien) Funktionen laden. In diesem Fall laden wir die Funktion question aus der Bibliothek readline-sync. Dazu werden wir später noch mehr erfahren. Diese Import-Anweisung sollte am Anfang des Programms stehen.

Name eingeben erscheint und es kann etwas per Tastatur eingegeben werden.

Die Ausführung des Programms hält an, Text kann eingegeben werden und nach Drücken von Enter/Return wird der Text der Variablen zugewiesen (im Beispiel oben name).

Wie kann eine Eingabe einer ganzen Zahl für Berechnungen erfolgen?

import { questionInt } from 'readline-sync'; let num = questionInt("Bitte eine Zahl eingeben: "); console.log(`Die eingegebene Zahl ist: ${num}`);

Wenn questionInt mit einem String aufgerufen wird, der nicht aus Ziffern besteht, dann wird eine Fehlermeldung ausgegeben und es wird erneut nach einer Zahl gefragt.

👨🏻‍💻

Wir entwickeln gemeinsam eine Wetter-App, um die besprochenen Konzepte durch beispielhafte Verwendung zu veranschaulichen.

Es gibt bereits eine umfangreiche Version der Wetter-App auf GitHub unter https://github.com/behrends/weather-node . Wir werden in den nächsten Terminen Schritt für Schritt eine ähnliche Anwendung entwickeln.

Zunächst verwenden wir nur Variablen und Konstanten, um einen gewünschten Ort über die Tastatur einzulesen und eine zufällige Temperatur für den Ort anzuzeigen:

Willkommen zur Wetter-App! Für welche Stadt willst du das Wetter wissen? Basel Temperatur in Basel um 16:37:16: 2 Grad

Wir könnten die Temperatur in blauer Textfarbe anzeigen und den Umgang mit Date kurz besprechen.

In den folgenden Lektionen wird gemeinsames Live Coding an der Wetter-App durch blaue Textboxen mit diesem Emoji beschrieben: 👨🏻‍💻

Bemerkungen

In einer späteren Lektion finden sich Infos zu weiteren nützlichen Hilfsbibliotheken.

Leute mit Windows-Rechnern berichten davon, dass die Eingabe von Umlauten in cmd.exe in Node.js problematisch ist.

Dies kann ggf. dadurch behoben werden, dass auf UTF-8 umgestellt wird:

chcp 65001