bc ist ein Programm für arithmetische Berechnungen mit beliebiger Genauigkeit und eine eigene, C-ähnliche Programmiersprache. Es wurde von Lorinda Cherry und Robert Morris an den Bell Labs entwickelt, erschien erstmals in Version 6 von AT&T UNIX (1975) und ist heute als POSIX-Standard (IEEE Std 1003.1) Teil jedes Linux- und BSD-Systems. bc ist der Infix-Präprozessor des RPN-Rechners dc – beide stammen von demselben Entwicklerpaar.

Grundlegende Nutzung

echo "5 + 3" | bc          # 8
echo "scale=5; 22 / 7" | bc  # 3.14285
echo "obase=16; 255" | bc    # FF
bc -l                       # mit Math-Bibliothek starten

Die wichtigsten Anweisungen und Variablen

• scale – Anzahl der Nachkommastellen, ibase/obase – Ein- und Ausgabebasis
• last – Ergebnis des letzten Ausdrucks (GNU-Erweiterung)
• quit – bc beenden, sqrt(x) – Quadratwurzel, length(x) – Anzahl der Ziffern
• define f(x) { ... } – eigene Funktionen, auto – lokale Variablen
• if (Bedingung) ..., while (Bedingung) ..., for (Init; Test; Schritt) ... – Kontrollfluss
• break, continue, return – Sprunganweisungen
• Operatoren: + - * / % ^, Inkrement ++/--, Vergleiche, Logik und ternärer Operator ?

Math-Bibliothek (bc -l)

Mit der Option -l stehen zusätzliche Funktionen bereit: s(x) Sinus, c(x) Kosinus, a(x) Arkustangens, l(x) natürlicher Logarithmus, e(x) Exponentialfunktion und j(n,x) Bessel-Funktion.

Beispiel: Funktion definieren

define fak(n) {
  if (n <= 1) return 1
  return n * fak(n - 1)
}
fak(5)

Praxis-Tipps

• Kommentare werden wie in C mit /* ... */ geschrieben.
• In Skripten nutzt man bc am einfachsten über echo "..." | bc oder Heredoc; GNU bc unterstützt zusätzlich print und Arrays.
• Im Gegensatz zu dc arbeitet bc mit vertrauter Infix-Notation – ideal für Umrechnungen in Basis-2/8/16 in Shell-Skripten.

Verwandte Grundlagen: QBasic.

QBasic ist ein BASIC-Interpreter von Microsoft, der ab 1991 mit MS-DOS 5.0 bis 6.22 ausgeliefert wurde und auch auf den Installations-CDs von Windows 95, 98 und ME enthalten war. Im Gegensatz zum älteren GW-BASIC bringt QBasic eine vollständige integrierte Entwicklungsumgebung mit Editor, Interpreter und Debugger in einem Programm mit.

Die wichtigsten Anweisungen

• PRINT – Text und Variablen ausgeben: PRINT "Hallo Welt"
• INPUT – Eingabe von der Tastatur lesen: INPUT "Name: "; n$
• CLS – Bildschirm löschen, END – Programm beenden
• REM oder ' – Kommentar, LET – Zuweisung (optional)
• GOTO, GOSUB ... RETURN – Sprünge und Unterprogramme
• IF ... THEN ... ELSE ... END IF – Bedingte Ausführung
• FOR ... NEXT, DO ... LOOP, WHILE ... WEND – Schleifen
• SELECT CASE – Mehrfachverzweigung
• SUB ... END SUB und FUNCTION ... END FUNCTION – Prozeduren und Funktionen
• TYPE ... END TYPE – Benutzerdefinierte Datentypen

Wichtige Funktionen

• Strings: LEFT$, RIGHT$, MID$, LEN, INSTR, CHR$, ASC, VAL, STR$, UCASE$, LCASE$
• Numerik: INT, FIX, SGN, ABS, RND mit RANDOMIZE, SQR, SIN, COS, TAN, ATN, LOG, EXP
• Grafik: SCREEN, PSET, LINE, CIRCLE, PAINT, DRAW, COLOR
• Sound: SOUND, PLAY, BEEP
• Dateien: OPEN, CLOSE, INPUT#, PRINT#, LINE INPUT#, LOC, LOF, EOF
• System: DATE$, TIME$, TIMER, SHELL, RUN

Kleines Beispiel

CLS
FOR i = 1 TO 5
  PRINT i; " x 2 = "; i * 2
NEXT i
END

Praxis-Tipps

• Der integrierte Debugger unterstützt Einzelschritt (F8), Haltepunkte und Watch-Ausdrücke.
• Der direkte Nachfolger von QBasic ist QuickBASIC mit Compiler; beide teilen sich die Syntax.
• Modernes QBasic-kompatibles BASIC läuft mit QB64 auf Windows, Linux und macOS weiter.

Verwandte Grundlagen: Visual Basic.

Sonic Pi ist eine 2012 von Sam Aaron entwickelte Open-Source-Umgebung für Live Coding und Musikprogrammierung, die ursprünglich für den Raspberry Pi entworfen wurde. Sie läuft auf Linux, macOS und Windows und macht Musik-Programmierung durch eine Ruby-basierte, kompakte DSL besonders zugänglich.

Erste Schritte

play 60
sleep 0.5
play 64

Die Engine von Sonic Pi nutzt den SuperCollider-Server für die Klangsynthese; die Bediensprache selbst ist ein Ruby-Dialekt mit vordefinierten Musikfunktionen.

Wichtige Konzepte

• live_loop – wiederkehrende Schleife, die sich zur Laufzeit ändern lässt: live_loop :beat do ... end.
• play / synth – spielt Noten (MIDI-Nummern) bzw. startet Synthesizer wie synth :blade.
• sample – spielt Audiosamples ab, etwa sample :loop_compus.
• sync / cue – synchronisiert mehrere live_loops über Nachrichten.

Praxis-Tipps

• Live-Coding heißt: Code im laufenden Betrieb ändern — alle Schleifen bleiben synchron.
• Sonic Pi wird viel im Musikunterricht und bei Workshops eingesetzt, um Programmieren spielerisch zu vermitteln.
• Für den Raspberry Pi gibt es eine vorinstallierte Variante; auf dem Desktop einfach die Sonic-Pi-App starten.

Verwandte Grundlagen: SuperCollider (zugrunde liegende Audio-Engine) und ChucK (weitere Live-Coding-Sprache).

SuperCollider ist eine 1996 von James McCartney veröffentlichte Umgebung für Echtzeit-Klangsynthese und algorithmische Komposition. Seit 2002 steht sie unter der GPL und gilt als Standardwerkzeug in der Computer-Musik. Das System besteht aus drei Komponenten: sclang (der Interpreter), scsynth (der Echtzeit-Audioserver) und scide (der Editor mit integrierter Hilfe).

Erste Schritte

Eine .scd-Datei lässt sich direkt auf der Kommandozeile ausführen, zum Beispiel für Headless-Verarbeitung oder Batch-Aufgaben:

sclang meine_komposition.scd
scsynth -u 57110

Standardmäßig lauscht der Server auf Port 57110 (UDP). Die Alternativ-Implementierung supernova verteilt die DSP-Last auf mehrere CPU-Kerne.

Wichtige Konzepte

• SynthDef – definiert eine Klang-Synthese-Schaltung aus Unit Generators (UGens), zum Beispiel Oszillatoren wie SinOsc oder Klangfilter.
• UGen – ein Signalbaustein: SinOsc.ar(440) erzeugt einen Sinus mit 440 Hz.
• Synth – die laufende Instanz einer SynthDef auf dem Server.
• Bus – Audiokanäle, über die Synth-Knoten miteinander verbunden werden.

Praxis-Tipps

• Die Kommunikation zwischen sclang und scsynth läuft über das OSC-Protokoll (Open Sound Control).
• Fehler im Server-Start lassen sich mit scsynth -h diagnostizieren (alle Kommandozeilen-Optionen).
• Für Live-Coding wird häufig die SuperCollider-IDE gestartet; wer nur die Engine braucht, startet gezielt scsynth.

Verwandte Grundlagen: Sonic Pi (baut auf dem SuperCollider-Server auf) und ChucK (stark zeitbasierte Alternative für Live-Performance).