Современный Фортран
Фортран занимает почетное место среди современных языков программиро- дарта, доступных для всеобщего обсуждения. Трудно назвать какой-либо От автора: В книге содержится описание Фортрана согласно стандартам, которые обычно называют
вания. Это один из первых языков программирования высокого уровня и
с самого своего рождения он предназначался для решения сложных вычис-
лительных задач. В среде прикладных программистов Фортран сначала был
встречен скептически, поскольку считалось, что заплатить за удобство про-
граммирования на языке высокого уровня придется значительной потерей
скорости вычислений. Если речь идет о моделировании сложных процессов
или обработке больших объемов информации, скорость вычислений являет-
ся решающим фактором, определяющим выбор языка, вычислительной
платформы и технологии программирования.
Разработчикам Фортрана удалось найти компромисс между удобством про-
граммирования и эффективностью программ, написанных на этом языке.
Синтаксис языка строился таким образом, чтобы обеспечить максимальную
эффективность автоматической оптимизации исполняемого кода. Это по-
зволило в дальнейшем создавать оптимизирующие компиляторы, поставив-
шие вычислительные возможности программ на Фортране вне всякой кон-
куренции. Язык был оснащен богатым набором встроенных математических
функций и функций ввода-вывода, что существенно упрощает процесс
программирования вычислительных задач.
Несмотря на свой "почтенный" возраст, Фортран постоянно обновляется.
В среднем один раз в 10 лет выходит новый стандарт языка, учитывающий
современное состояние программирования с одной стороны и пожелания
программистов-прикладников с другой. Один раз в 5 лет выпускается стан-
дарт, который включает относительно небольшие дополнения и изменения.
Строгая стандартизация и постоянное обновление позволяют защитить ин-
вестиции в прикладное программное обеспечение и сделать его универсаль-
ным. Разработкой стандартов занимается специальный комитет, который
собирает и обобщает предложения, а затем выпускает серию проектов стан-
другой язык, который сочетал бы постоянное обновление и достаточно
строгое следование стандартам.
Темп обновления Фортрана может показаться медленным, однако эго из-
бавляет программиста-прикладника от необходимости постоянно знако-
миться с новыми версиями языка и дает возможность сосредоточиться на
решении задач из своей предметной области. Фортран впитывает те дости-
жения Computer Science, которые действительно необходимы и полезны при
программировании вычислений и не сказываются сколько-нибудь заметным
образом на их скорости. В этом суть философии Фортрана.
Оптимизирующие компиляторы для Фортрана были включены в список де-
сяти наиболее выдающихся достижений Computer Science XX века, опубли-
кованный IEEE.
Удачная "биография" языка во многом была определена личностью челове-
ка, который руководил его разработкой. Это — Джон Бэкус. Джон Бэкус
родился 3 декабря 1924 года в США. В 1942 году он окончил школу, но
к учебе, по его собственному признанию, относился несерьезно. По окон-
чании школы Джон по совету отца поступил в университет Вирджинии и
приступил к изучению химии, но в 1943 году бросил учебу и ушел в армию.
В армии Бэкус был направлен на обучение в медицинский госпиталь со
специализацией в области нейрохирургии, но учеба не пошла и там. Бэкус
считал, что она сводилась к зубрежке, а места размышлениям в ней не бы-
ло, и через девять месяцев на карьере медика был поставлен крест.
Бэкус переехал в Нью-Йорк. Размышляя о смысле жизни, Джон пришел
к неожиданному выводу, что для полного комфорта ему необходим аппарат
для высококачественного воспроизведения музыки. Таких аппаратов в то
время не было, Бэкус решил взять судьбу в собственные руки и отправился
в школу радиотехников. Здесь он встретил первого в своей жизни учителя,
который вызвал у него доверие. Учитель попросил Джона помочь ему с рас-
четом характеристик радиосхем. Сравнительно простой расчет усилителя,
в общем нудный и громоздкий, вызвал у Бэкуса интерес к математике.
Бэкус поступил в Колумбийский университет Нью-Йорка и стал изучать
математику. Университет Джон закончил в 1949 году. Незадолго до оконча-
ния университета он посетил вычислительный центр фирмы IBM, куда
вскоре и был принят на работу программистом. Это произошло в 1950 году.
Именно в IBM Бэкус возглавил работы по разработке первого языка высо-
кого уровня Фортран (FORTRAN, от FORmula TRANslator — "переводчик
формул" на машинный язык). Первая коммерческая версия языка была вы-
пущена в 1957 году.
Вспоминая работу над проектом, Бэкус писал, что разработчики поначалу
не знали точно, чего они хотят добиться. Они бурно обсуждали структуру
языка и методы синтаксического анализа выражений. Результатом этой ра-
боты стал замечательный язык программирования, вскоре завоевавший по-
пулярность.
Бэкус известен в истории программирования не только как разработчик
Фортрана. В 1959 году он предложил систему обозначений для описания
синтаксиса языков программирования высокого уровня. Она называется
формой Бэкуса — Наура (BNF).
Таким образом, первую скрипку в процессе работы над Фортраном, языком,
предназначенным для программирования вычислений, играл человек с хо-
рошим математическим образованием и опытом численных расчетов в об-
ласти физики. Как знать, может быть картина современного программиро-
вания оказалась бы иной, если бы безвестный учитель математики не
попросил Бэкуса помочь ему провести расчеты радиоусилителя!
Информация о книге:
Автор: Немнюгин М. А., Стесик О. Л.
Год выхода: 2004
Формат: djvu
Объем: 23 мб
Фортран 90 и Фортран 95. Иногда, и мы постарались это особо оговаривать,
речь идет о Фортране 77, который все еще достаточно распространен в сре-
де прикладных программистов и научно-технических работников.
Мы старались избегать ориентации на конкретные компиляторы или среды
программирования. Книга содержит примеры-листинги с исходными тек-
стами, иллюстрирующими материал. Мы надеемся, что это облегчит про-
цесс самостоятельного изучения языка. Настоятельно рекомендуем выпол-
нять задания для самостоятельной работы и отвечать на вопросы, которыми
завершается большая часть глав книги.
Одна из глав посвящена вопросам взаимодействия между языками Фортран
и C/C++. Дается также описание основных особенностей Высокопроизво-
дительного Фортрана и Фортрана 2003. Фортран 2003 — это очередное зна-
чительное обновление языка, которое будет официально принято в качестве
стандарта в ближайшем будущем.
Мы надеемся, что наш скромный труд принесет пользу программистам,
приступающим к изучению Фортрана или использующим его в своей повсе-
дневной работе. В последнем случае книгу можно использовать в качестве
справочника и сборника полезных примеров.
Ключевые теги: Fortran
