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<!DOCTYPE html> <html class="client-nojs" lang="de" dir="ltr"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Wirkung (Informatik) – Wikipedia</title> <script>(function(){var className="client-js";var cookie=document.cookie.match(/(?:^|; )dewikimwclientpreferences=([^;]+)/);if(cookie){cookie[1].split('%2C').forEach(function(pref){className=className.replace(new RegExp('(^| )'+pref.replace(/-clientpref-\w+$|[^\w-]+/g,'')+'-clientpref-\\w+( |$)'),'$1'+pref+'$2');});}document.documentElement.className=className;}());RLCONF={"wgBreakFrames":false,"wgSeparatorTransformTable":[",\t.",".\t,"],"wgDigitTransformTable":["",""],"wgDefaultDateFormat":"dmy","wgMonthNames":["","Januar","Februar","März","April","Mai","Juni","Juli","August","September","Oktober","November","Dezember"],"wgRequestId":"34d78374-8fbc-4fff-b10e-d727ea6e865a","wgCanonicalNamespace":"","wgCanonicalSpecialPageName":false,"wgNamespaceNumber":0,"wgPageName":"Wirkung_(Informatik)","wgTitle":"Wirkung 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class="mw-page-title-main">Wirkung (Informatik)</span></h1> <div id="bodyContent" class="vector-body"> <div id="siteSub" class="noprint">aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie</div> <div id="contentSub"><div id="mw-content-subtitle"></div></div> <div id="contentSub2"></div> <div id="jump-to-nav"></div> <a class="mw-jump-link" href="#mw-head">Zur Navigation springen</a> <a class="mw-jump-link" href="#searchInput">Zur Suche springen</a> <div id="mw-content-text" class="mw-body-content"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>In der <a href="/wiki/Theoretische_Informatik" title="Theoretische Informatik">theoretischen Informatik</a> bezeichnet eine (spezifizierte) <b>Wirkung</b> die Veränderung des Zustands, in dem sich eine <a href="/wiki/Abstrakte_Maschine" class="mw-redirect" title="Abstrakte Maschine">abstrakte Maschine</a> befindet.<sup id="cite_ref-Appelrath1999_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Appelrath1999-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Manchmal wird auch von <b>Seiteneffekt</b> gesprochen, eine Bezeichnung, die auf eine <a href="/wiki/%C3%9Cbersetzungsschwierigkeit#Wortneubildungen_durch_Rückübersetzung" title="Übersetzungsschwierigkeit">Rückübersetzung</a> des englischen <i>side effect</i> (deutsch: <a href="/wiki/Nebenwirkung" title="Nebenwirkung">Nebenwirkung</a>) zurückgeht. </p><p><a href="/wiki/Ausdruck_(Programmierung)" title="Ausdruck (Programmierung)">Ausdrücke</a> und <a href="/wiki/Funktion_(Programmierung)" title="Funktion (Programmierung)">Funktionen</a> können sein: </p> <ul><li>wirkungsbehaftet <ul><li>mit spezifizierten Wirkungen (s. u.): in den meisten <a href="/wiki/Programmiersprache" title="Programmiersprache">Programmiersprachen</a> kann die <a href="/wiki/Auswertung_(Informatik)" title="Auswertung (Informatik)">Auswertung</a> eines Ausdrucks eine spezifizierte Wirkung haben.</li> <li>mit unspezifizierten Wirkungen (s. u.): dazu gehören z. B. in der Regel alle Funktionen, die mit der <a href="/wiki/Eingabe_(Computer)" title="Eingabe (Computer)">Ein-</a> oder <a href="/wiki/Ausgabe_(Computer)" title="Ausgabe (Computer)">Ausgabe</a> von Daten zu tun haben.</li></ul></li> <li>wirkungsfrei: dazu gehören in <a href="/wiki/H%C3%B6here_Programmiersprache" title="Höhere Programmiersprache">Hochsprachen</a> etwa <a href="/wiki/Mathematische_Funktionen" class="mw-redirect" title="Mathematische Funktionen">mathematische Funktionen</a> wie <a href="/wiki/Sinus" class="mw-redirect" title="Sinus">Sinus</a>, <a href="/wiki/Kosinus" class="mw-redirect" title="Kosinus">Kosinus</a> oder <a href="/wiki/Quadratwurzel" title="Quadratwurzel">Quadratwurzel</a>.</li></ul> <div id="toc" class="toc" role="navigation" aria-labelledby="mw-toc-heading"><input type="checkbox" role="button" id="toctogglecheckbox" class="toctogglecheckbox" style="display:none" /><div class="toctitle" lang="de" dir="ltr"><h2 id="mw-toc-heading">Inhaltsverzeichnis</h2><span class="toctogglespan"><label class="toctogglelabel" for="toctogglecheckbox"></label></span></div> <ul> <li class="toclevel-1 tocsection-1"><a href="#Spezifizierte_Wirkungen"><span class="tocnumber">1</span> <span class="toctext">Spezifizierte Wirkungen</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-2"><a href="#Unspezifizierte_Wirkungen"><span class="tocnumber">2</span> <span class="toctext">Unspezifizierte Wirkungen</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-3"><a href="#Wirkungsfreiheit_der_rein_funktionalen_Programmierung"><span class="tocnumber">3</span> <span class="toctext">Wirkungsfreiheit der rein funktionalen Programmierung</span></a> <ul> <li class="toclevel-2 tocsection-4"><a href="#Beispiel"><span class="tocnumber">3.1</span> <span class="toctext">Beispiel</span></a></li> <li class="toclevel-2 tocsection-5"><a href="#Funktionale,_aber_nicht_rein_funktionale_Programmierung"><span class="tocnumber">3.2</span> <span class="toctext">Funktionale, aber nicht rein funktionale Programmierung</span></a></li> </ul> </li> <li class="toclevel-1 tocsection-6"><a href="#Einzelnachweise"><span class="tocnumber">4</span> <span class="toctext">Einzelnachweise</span></a></li> </ul> </div> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Spezifizierte_Wirkungen">Spezifizierte Wirkungen</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&veaction=edit&section=1" title="Abschnitt bearbeiten: Spezifizierte Wirkungen" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&action=edit&section=1" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Spezifizierte Wirkungen"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Eine <a href="/wiki/Variable_(Programmierung)" title="Variable (Programmierung)">Variable</a> repräsentiert zu jedem Zeitpunkt des <a href="/wiki/Programmablauf" class="mw-redirect" title="Programmablauf">Programmablaufes</a> einen ganz bestimmten Wert. Die Gesamtheit aller Variablen und ihrer Werte definiert den <a href="/wiki/Prozesskontext#Der_Kontext_von_Prozessen_eines_Betriebssystems" title="Prozesskontext">Programmzustand</a> einer abstrakten Maschine (siehe <a href="/wiki/Operationale_Semantik" class="mw-redirect" title="Operationale Semantik">operationale Semantik</a>). Dieser Zustand kann nur durch <a href="/wiki/Operation_(Informatik)" title="Operation (Informatik)">Operationen</a> mit spezifizierten Wirkungen verändert werden.<sup id="cite_ref-Appelrath1999_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-Appelrath1999-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Unspezifizierte_Wirkungen">Unspezifizierte Wirkungen</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&veaction=edit&section=2" title="Abschnitt bearbeiten: Unspezifizierte Wirkungen" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&action=edit&section=2" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Unspezifizierte Wirkungen"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Von diesen spezifizierten Wirkungen zu unterscheiden sind die unspezifizierten Wirkungen, die außerhalb der Betrachtung des Systems liegen. Dazu kann beispielsweise, je nach Definition, die Bildschirmausgabe gehören. Unspezifizierte Effekte werden für die abstrakte Maschine ggf. <i>nicht</i> berücksichtigt. </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wirkungsfreiheit_der_rein_funktionalen_Programmierung">Wirkungsfreiheit der rein funktionalen Programmierung</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&veaction=edit&section=3" title="Abschnitt bearbeiten: Wirkungsfreiheit der rein funktionalen Programmierung" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&action=edit&section=3" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Wirkungsfreiheit der rein funktionalen Programmierung"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>In <a href="/wiki/Funktionale_Programmierung#Rein_funktionale_Programmiersprachen" title="Funktionale Programmierung">rein funktionalen Programmiersprachen</a> hat die Auswertung eines Ausdrucks im Unterschied zu anderen Programmiersprachen niemals eine spezifizierte Wirkung (eine Wirkung in Form der Ausgabe eines Ergebnisses ist in diesem Fall keine spezifizierte Wirkung). Es gibt in solchen Sprachen keine <a href="/wiki/Anweisung_(Programmierung)" title="Anweisung (Programmierung)">Anweisungen</a>, daher auch keine Variablen oder Werte<a href="/wiki/Zuweisung" title="Zuweisung">zuweisungen</a>, sondern nur <a href="/wiki/Ausdruck_(Programmierung)" title="Ausdruck (Programmierung)">Ausdrücke</a>. In der rein funktionalen Programmierung treten deshalb keine Zustandsänderungen im Sinne der obigen Definition und somit auch keine Wirkungen auf;<sup id="cite_ref-Informatik-Handbuch_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Informatik-Handbuch-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> die Programmiersprache ist <a href="/wiki/Zustandslos" class="mw-redirect" title="Zustandslos">zustandslos</a> und wirkungsfrei.<sup id="cite_ref-Informatik-Handbuch_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-Informatik-Handbuch-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-Wagenknecht_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-Wagenknecht-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-Wagenknecht_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-Wagenknecht-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p><p>Diese Eigenschaft einer Programmiersprache wird als <a href="/wiki/Referenzielle_Transparenz" title="Referenzielle Transparenz">referenzielle Transparenz</a> bezeichnet. Sie besagt, dass der Wert eines Ausdrucks nur von seiner Umgebung abhängt und nicht vom Zeitpunkt oder einer bestimmten Reihenfolge der Auswertung.<sup id="cite_ref-Schiedermeier_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-Schiedermeier-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Beispiele für gänzlich wirkungsfreie Sprachen sind die rein funktionalen Programmiersprachen <a href="/wiki/Haskell_(Programmiersprache)" title="Haskell (Programmiersprache)">Haskell</a>, <a href="/wiki/Elm_(Programmiersprache)" title="Elm (Programmiersprache)">Elm</a> oder reines <a href="/wiki/Lisp" title="Lisp">Lisp</a> (<i>pure Lisp</i>). </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Beispiel">Beispiel</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&veaction=edit&section=4" title="Abschnitt bearbeiten: Beispiel" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&action=edit&section=4" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Beispiel"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Das folgende, mit seinen Klammern und der <a href="/wiki/Pr%C3%A4fixnotation" class="mw-redirect" title="Präfixnotation">Präfixnotation</a> für eine Sprache wie Lisp oder Scheme typische Beispielprogramm liefert abhängig von einer Bedingung eines von zwei möglichen Berechnungsergebnissen zurück: </p> <div class="mw-highlight mw-highlight-lang-lisp mw-content-ltr" dir="ltr"><pre><span></span><span class="p">(</span><span class="k">if</span><span class="w"> </span><span class="p">(</span><span class="nb">=</span><span class="w"> </span><span class="nv">a</span><span class="w"> </span><span class="mi">0</span><span class="p">)</span> <span class="w"> </span><span class="p">(</span><span class="nb">+</span><span class="w"> </span><span class="nv">a</span><span class="w"> </span><span class="mi">1</span><span class="p">)</span> <span class="w"> </span><span class="p">(</span><span class="nb">*</span><span class="w"> </span><span class="nv">a</span><span class="w"> </span><span class="mi">2</span><span class="p">))</span> </pre></div> <p>Es findet keine Zuweisung des Ergebnisses zu einer Variable statt. Insbesondere hat die Reihenfolge der Auswertung der einzelnen Funktionen (<code>if</code>, <code>=</code>, <code>+</code> und <code>*</code>) keinen Einfluss auf das Ergebnis: jeder Ausdruck kann an jeder Stelle durch seinen Wert ersetzt werden; das ist die referenzielle Transparenz. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Funktionale,_aber_nicht_rein_funktionale_Programmierung"><span id="Funktionale.2C_aber_nicht_rein_funktionale_Programmierung"></span>Funktionale, aber nicht rein funktionale Programmierung</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&veaction=edit&section=5" title="Abschnitt bearbeiten: Funktionale, aber nicht rein funktionale Programmierung" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&action=edit&section=5" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Funktionale, aber nicht rein funktionale Programmierung"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>In anderen funktionalen Programmiersprachen wie etwa <a href="/wiki/Scheme" title="Scheme">Scheme</a> können <a href="/wiki/Prozedur_(Programmierung)" title="Prozedur (Programmierung)">Prozedur</a>aufrufe die Werte von Variablen verändern (spezifizierte Wirkung) oder Bildschirmausgaben auslösen (unspezifizierte Wirkung). Dadurch geht die referenzielle Transparenz verloren, und Scheme ist damit keine rein funktionale, sondern „nur“ eine <a href="/wiki/Funktionale_Programmierung" title="Funktionale Programmierung">funktionale Sprache</a>.<sup id="cite_ref-Schiedermeier_4-1" class="reference"><a href="#cite_note-Schiedermeier-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Um diese Eigenschaft in der für Lehrzwecke eingesetzten Sprache Scheme hervorzuheben, werden wirkungsbehaftete Prozeduren mit einem Ausrufezeichen gekennzeichnet, z. B. in der Variablenzuweisung <code style="white-space:nowrap">(set! a 2)</code>. </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&veaction=edit&section=6" title="Abschnitt bearbeiten: Einzelnachweise" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&action=edit&section=6" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Einzelnachweise"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ol class="references"> <li id="cite_note-Appelrath1999-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Appelrath1999_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Appelrath1999_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"> Hans-Jürgen Appelrath, Jochen Ludewig: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.iste.uni-stuttgart.de/fileadmin/user_upload/iste/se/research/publications/Skriptum_HJAx_JL_MEDOC/Skriptum_Informatik/41.html"><i>Skriptum Informatik - eine konventionelle Einführung</i>.</a> Version vom 11. Februar 1999; abgerufen am 10. August 2008</span> </li> <li id="cite_note-Informatik-Handbuch-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Informatik-Handbuch_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Informatik-Handbuch_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">P. Rechenberg, G. Pomberger: <i>Informatik-Handbuch</i>. Carl Hanser Verlag, München/Wien 2006, <a href="/wiki/Spezial:ISBN-Suche/9783446401853" class="internal mw-magiclink-isbn">ISBN 978-3-446-40185-3</a>.</span> </li> <li id="cite_note-Wagenknecht-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Wagenknecht_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Wagenknecht_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">C. Wagenknecht: <i>Programmierparadigmen</i>. Teubner, Wiesbaden 2004, <a href="/wiki/Spezial:ISBN-Suche/9783519005124" class="internal mw-magiclink-isbn">ISBN 978-3-519-00512-4</a>.</span> </li> <li id="cite_note-Schiedermeier-4"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Schiedermeier_4-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Schiedermeier_4-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">C. Schiedermeier: <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r246413598">.mw-parser-output .webarchiv-memento{color:var(--color-base,#202122)!important}</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20050522010631/http://www.informatik.fh-nuernberg.de/Professors/Schiedermeier/SS_2002/FunProg/Vorlesung/FunProg_SS2002.pdf"><i>Funktionales Programmieren</i>.</a> (<a href="/wiki/Web-Archivierung#Begrifflichkeiten" title="Web-Archivierung"><span class="webarchiv-memento">Memento</span></a> vom 22. Mai 2005 im <i><a href="/wiki/Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>) (PDF) Nürnberg 2002.</span> </li> </ol></div><noscript><img src="https://login.wikimedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1&useformat=desktop" alt="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;"></noscript> <div class="printfooter" data-nosnippet="">Abgerufen von „<a dir="ltr" href="https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&oldid=236026393">https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Wirkung_(Informatik)&oldid=236026393</a>“</div></div> <div id="catlinks" class="catlinks" data-mw="interface"><div id="mw-normal-catlinks" class="mw-normal-catlinks"><a href="/wiki/Wikipedia:Kategorien" title="Wikipedia:Kategorien">Kategorie</a>: <ul><li><a href="/wiki/Kategorie:Informationstheorie" title="Kategorie:Informationstheorie">Informationstheorie</a></li></ul></div></div> </div> </div> <div id="mw-navigation"> <h2>Navigationsmenü</h2> <div id="mw-head"> <nav id="p-personal" class="mw-portlet mw-portlet-personal vector-user-menu-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-personal-label" > <h3 id="p-personal-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Meine Werkzeuge</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="pt-anonuserpage" class="mw-list-item"><span title="Benutzerseite der IP-Adresse, von der aus du Änderungen durchführst">Nicht angemeldet</span></li><li id="pt-anontalk" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Diskussionsseite" title="Diskussion über Änderungen von dieser IP-Adresse [n]" accesskey="n"><span>Diskussionsseite</span></a></li><li id="pt-anoncontribs" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Beitr%C3%A4ge" title="Eine Liste der Bearbeitungen, die von dieser IP-Adresse gemacht wurden [y]" accesskey="y"><span>Beiträge</span></a></li><li id="pt-createaccount" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Spezial:Benutzerkonto_anlegen&returnto=Wirkung+%28Informatik%29" title="Wir ermutigen dich dazu, ein Benutzerkonto zu erstellen und dich anzumelden. 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