Фортран I – це
Фортра́н(Fortran) — перша реалізована мова програмування високого рівня. Створений у період з 1954 по 1957 рік групою програмістів під керівництвом Джона Бекуса в корпорації Планкалкюль, який претендує на пальму першості, був винайдений ще в 1945 році, але не був реалізований аж до 2000 року. Назва Fortran є абревіатурою від2>mulaTRANslator, тобто перекладач формул. Фортран широко використовується в першу чергу для наукових та інженерних обчислень. Одна з переваг сучасного Фортрану – велика кількість написаних на ньому програм та бібліотек підпрограм. [1] Серед вчених, наприклад, ходить така приказка, що будь-яке математичне завдання вже має рішення на Фортрані, і, дійсно, можна знайти серед тисяч фортранівських пакетів і пакет для перемноження матриць, і пакет для вирішення складних інтегральних рівнянь, і багато, багато інші. Ряд таких пакетів створювалися протягом десятиліть і популярні (переважно у науковому середовищі) донині.
Більшість таких бібліотек є фактично надбанням людства: вони доступні у вихідних кодах, добре документовані, налагоджені та дуже ефективні. Тому змінювати, а тим більше переписувати їх іншими мовами програмування невигідно, незважаючи на те, що регулярно робляться спроби автоматичного конвертування FORTRAN-коду на сучасні мови програмування.
Сучасний Фортран (Fortran 95 та Fortran 2003) набув рис, необхідних для ефективного програмування для нових обчислювальних архітектур; дозволяє застосовувати сучасні технології програмування, зокрема ООП.
Зміст
Фортран у СРСР
Фортран у СРСР виник пізніше, ніж Заході, оскільки спочатку у СРСР найперспективнішою мовоювважався Алгол. У запровадженні Фортрана велику роль зіграло спілкування радянських фізиків зі своїми колегами з [2]
Перший радянський компілятор з Фортрана був створений у 1967 році для машини Мінськ-2, проте він не здобув великої популярності. Широке впровадження Фортрану почалося після створення в 1968 компілятора ФОРТРАН-ДУБНА для машини БЭСМ-6. Фортран - основна мова для АСВТ та СМ ЕОМ, часто використовувався разом із препроцесором РАТФОР. Машини ЄС ЕОМ, що з'явилися 1972 року, вже спочатку мали транслятор Фортрана («запозичений» з IBM/360 разом з іншим програмним забезпеченням).
Фортран — жорстко стандартизована мова, тому вона легко переноситься на різні платформи. Існує кілька міжнародних стандартів мови:
FORTRAN 66 (1966) На базі стандарту фірми IBMFORTRAN IVFORTRAN 77 (1978) Безліч поліпшень: рядковий тип даних та функції для його обробки, блочні оператори IF, ELSE IF, ELSE, END IF, оператор включення фрагмента програми INCLUDE тощо. Fortran 90 (1991) Значно перероблено стандарт мови. Введено вільний формат написання коду. З'явилися додаткові описи IMPLICIT NONE, TYPE, ALLOCATABLE, POINTER, TARGET, NAMELIST; керуючі конструкції DO … END DO, DO WHILE, CYCLE, SELECT CASE, WHERE; робота з динамічною пам'яттю (ALLOCATE, DEALLOCATE, NULLIFY); програмні компоненти MODULE, PRIVATE, PUBLIC, CONTAINS, INTERFACE, USE, INTENT. З'явилися нові вбудовані функції насамперед для роботи з масивами. У мові виникли елементи ООП. Окремо оголошено список застарілих характеристик мови, призначених для видалення в майбутньому. Fortran 95 (1997) Коригування попереднього стандарту. Fortran 2003 (2004) Подальший розвиток підтримки ООП у мові. Взаємодія із операційною системою. Fortran2008
Компілятори
З моменту початкової розробки мови компілятори Фортрана виробляє фірма IBM. В даний час фірмою IBM поставляється оптимізуючий компілятор VS Fortran для мейнфреймів IBM System z, історія розвитку різних версій якого сягає ще 1964 року, а також компілятор XL Fortran для платформ на базі архітектури AIX, Blue Gene (випускалася також версія для Mac OS X, коли комп'ютери
До 1997 року основним виробником компіляторів Фортрана для IBM PC сумісних комп'ютерів була корпорація «DEC», що у 1998 року у складі «HP».
Компанія «DEC» постачає компілятор, інтегрований у середовище розробки Digital Visual Fortran, що базується на Microsoft Visual Studio. Найбільш відомими продуктами цієї лінійки є FPS 4.0 (Microsoft Fortran Power Station), DVF 5.0 та 6.0. Кожен компілятор може підтримувати кілька стандартів Fortrane. Злиття компаній стали причиною того, що наступні продукти з'являлася на ринку під торговими марками Compaq і HP. В даний час HP продає середовище розробки версії 6.6 Intel/win32. Підтримка Фортрана також реалізована для всіх високопродуктивних платформ HP.
Іншим великим постачальником систем розробки на Фортрані є фірма «
Довгий час кращим компілятором Фортрана для PC вважався компілятор фірми Open Watcom розвиваючий компілятор на відкритій основі.
Відомий та розвивається також компілятор фірми Intel Fortran Compiler, який дозволяє оптимізувати код під платформу Intel IA-32 та IA-64.
Серед безкоштовних компіляторів Fortran слід виділити компілятор від Sun Microsystems, що входить до складу Sun Studio, який генерує ефективний код під x86 і x86-64 [3] і доступний як для ОС Solaris, так і GNU/Linux.
Фондвільного програмного забезпечення GCC, але який підтримує всіх мовних конструкцій сучасних стандартів Фортрана. Також існує проект g95 створення на основі GCC компілятора Fortran-95.
Можливості та структура програми
Фортран має досить великий набір вбудованих математичних функцій, що підтримує роботу з цілими, речовими та комплексними числами високої точності. Виразні засоби мови були дуже бідні, оскільки Фортран був однією з перших мов високого рівня. Надалі до Фортрану були додані багато лексичних конструкцій, характерних для структурного, функціонального і навіть об'єктно-орієнтованого програмування.
Саме тому у стандарт Фортрана, починаючи з Fortran 90, на додаток до фіксованого формату вихідного тексту з'явився вільний формат, який не регламентує позиції рядка, а також дозволяє записувати більше одного оператора на рядок. Введення вільного формату дозволило створювати код, читабельність та ясність якого не поступається коду, створеному за допомогою інших сучасних мов програмування, таких як C або GOTO, так і в операторах циклів, та в операторах опису форматного вводу/виводу FORMAT. Велика кількість міток та операторів GOTO часто робила програми на Фортрані важкими для розуміння.
Саме цей негативний досвід став причиною, через яку у низці сучасних мов програмування (наприклад,
Однак сучасний Фортран позбавлений надлишку міток за рахунок введення таких операторів, як DO ... END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Більше того, в сучасних стандартах мови залишено лише класичний оператор GOTO, який застосовується в багатьох мовах і понині. Оператор GOTO, що обчислюється, а також конструкція ENTRY — множинного входу впроцедури були виключені.
Також до позитивних рис сучасного Фортрану варто віднести велику кількість вбудованих операцій з масивами та гнучку підтримку масивів із незвичайною індексацією. Приклад:
Приклад програми
Програма Hello, World!
Фіксований формат (символами «ˆ» виділено прогалини в позиціях рядка з 1 по 6):