Язык Fortran
Введение
Еще лет десять назад, до массового появления персональных компьютеров в бывшем СССР, в представлении большинства наших сограждан основными (чаще всего, единственными) пользователями ЭВМ были программисты. Вернее, термин "пользователь" вообще не существовал, а его синонимом был "программист". При этом самих программистов довольно часто называли "математиками", потому что в большинстве своем вычислительные машины (EC, СМ) использовались для решения научно-технических задач, связанных с интенсивными математическими расчетами.
Надо признать, что на протяжении всей своей жизни Fortran не отличался изысками в области технологии программирования. Жесткая структура кода программы, довольно примитивный набор операторов управления структурой программы (без оператора GOTO написать программу было практически невозможно), слабые средства описания данных - все это было общеизвестно.
Отличительной особенностью математических расчетных задач является высокая степень консерватизма используемых в них алгоритмов. Например, математические модели для расчета траекторий космических кораблей остаются, по большому счету, примерно такими же, как и тридцать лет назад. Разумеется, они постоянно уточняются и расширяются, но, как правило, ранее созданные расчетные модули входят в новые модели в качестве готовых частных блоков. Короче говоря, жизненный цикл математических программ существенно превышает время существования конкретных компьютерных платформ.
Сильной стороной языка, обеспечивающей долговечность разработанных на нем программ, всегда была высокая степень переносимости исходного кода между различными платформами (как существующими в данный момент, так и будущими). В основе такой совместимости лежит наличие достаточно жесткого стандарта, которого стараются придерживаться все разработчики компиляторов. Ранее стандарты языков программирования являлись формально чисто американскими и утверждались Американским Национальным Институтом Стандартов (American National Standard Institute - ANSI), позднее они стали фиксироваться также Международной Организацией Стандартов (International Standard Organization - ISO). Поэтому современные стандарты имеют обозначение ANSI/ISO.
Целью курсовой работы является изучение программы Fortran, его версии, отличия от других программ и составление программ на языке программирования Fortran.
Глава 1. История
Фортран (Fortran) - первый язык программирования высокого уровня <#"justify">Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур, позволяет применять современные технологии программирования. Фортран имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживает работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Фортран был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем в Фортран были добавлены многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования.
Глава 2. Fortran
Первоначальный выпуск FORTRAN для IBM 704, содержащиеся 32 отчетность <#"justify">1.измерение и эквивалентность отчетность
.Операторы присваивания
3.три пути арифметики <#"justify">Подпрограммы, функция, конец
Вызов и возврвщение
Общие
В течение следующих нескольких лет, FORTRAN II бы также добавить поддержку ДВОЙНОЙ ТОЧНОСТИ и КОМПЛЕКС типы данных.
Простой FORTRAN II
Эту программу, для Герона формула <#"justify">§Основная программа, ПОДПРОГРАММЫ, ФУНКЦИЯ, и БЛОК ДАННЫХ, программа единиц
§ЦЕЛОЕ ЧИСЛО, РЕАЛЬНЫЕ, ДВОЙНОЙ ТОЧНОСТИ, КОМПЛЕКС, и ЛОГИЧЕСКИЕ типы данных <#"justify">FORTRAN 77
После выхода FORTRAN 66 стандартных, компилятор поставщиков представил ряд расширений для "Стандарт Fortran", предлагая ANSI в 1969 году, чтобы начать работу по пересмотру 1966 стандарта. Окончательный этот пересмотренный стандарт распространен в 1977 году, ведущих к официального утверждения нового FORTRAN стандарт в апреле 1978 года. Новый стандарт, известный какFORTRAN 77, добавлен ряд существенных особенностей, для решения многих недостатков FORTRAN 66:
§Блок ЕСЛИ и КОНЕЦ ЕСЛИ заявления, с дополнительными ЕЩЕ и ОСТАЛЬНОЕ, ЕСЛИ положения, чтобы обеспечить улучшенная поддержка языков структурное программирование <#"justify">В этом пересмотра стандарта, ряд функций, были удалены или изменены таким образом, что может аннулировать ранее в соответствии со стандартом программ. (Удаление была единственной допустимой альтернативой X3J3 в то время, поскольку концепция "осуждения" еще не был доступен для стандарты ANSI.) В то время как большинство из 24 пунктов в ходе конфликта списка (см. Приложение A2 X3.9-1978) обратился лазейки или патологических случаев, разрешенных предыдущего стандарта, но редко используется, небольшое число конкретных возможностей были умышленно удалены, таких как:
§Чтение в Д edit (Hollerith поле) дескриптор в ФОРМАТЕ, спецификация.
§Overindexing из границ массива с индексами.
ИЗМЕРЕНИЕ(10,5)= A(11,1)
§Передача управления в диапазоне цикл DO (также известный как "Extended Range").
90
В значительной задержкой во преемника на FORTRAN 77, неофициально известной как Fortran 90 (а до этого, Fortran 8X), был, наконец, выпущен в качестве стандарта ISO, в 1991 г, и ANSI Стандарт в 1992 году. Этот крупный пересмотр добавлено много новых функций, чтобы отразить значительные изменения в практике программирования, который сложился с 1978 года стандарт:
§Свободной форме входного источника <#"justify">§всего, частичной и масках массива операторы присваивания и массив выражений, таких как X(1:N)=R(1:N)*COS(A(1:N))
§ГДЕ заявление для селективного массива назначения
§массив-значной константы и выражения,
§определяемые пользователем массив-значных функций и массивов конструкторов.
§РЕКУРСИВНАЯ <#"justify">Fortran 95
Fortran 95 был несовершеннолетним пересмотра, в основном, для решения некоторых нерешенных вопросов от стандарта Fortran 90. Тем не менее, Fortran 95 также добавлен ряд расширений, в частности, от High Performance Fortran <#"justify">§FORALL и вложенные ГДЕ конструкции для помощи векторизация
§Определяемые пользователем ЧИСТЫЙ и ЭЛЕМЕНТАЛЬ процедуры
§По умолчанию инициализации производного типа компонентов, включая указатель инициализации
§Расширена возможность использовать выражения инициализации для объектов данных
§Четко определено, что ALLOCATABLE массивы автоматически уничтожается, когда они выходят из области видимости.
Ряд intrinsic-функции были расширены (например, dim аргумент был добавлен в maxloc intrinsic).
Несколько функций, отметил в Fortran 90 к устаревшим были сняты с Fortran 95:
§СДЕЛАТЬ отчетность с использованием РЕАЛЬНЫЕ и ДВОЙНОЙ ТОЧНОСТИ переменные
§Ветвление в КОНЕЦ ЕСЛИ заявление из-за ее блок
§НАЗНАЧЕНИЕ и назначен ГОТО заявление, и назначен спецификаторов формата
§H изменить дескриптор.
Важным дополнением к Fortran 95 был Технический отчет ИСО <#"center">fortran язык программирование платформа
Глава 3. Примеры программ
1.Программа приветствияhellon*,"Hello World!"*, nprogram hello
2.Программа решения квадратного уравненияkvadrat_yravnNONE: : A, B, C, A2: : SQD, X1, X2= 4.0; B = 2.0; C = 1.0= A + A; SQR = SQRT (CMPLX(B * * 2 - 4 * A * C))
X1 = (- B + SQD) / A2; X2 = (- B - SQD ) / A2* , КОРНИ УРАВНЕНИЯ:* , X1 = , X1* , X2 = , X2
END PROGRAM kvadrat_yravn
.Вывод таблицы соответствия температур по Цельсию и ФаренгейтуTABLNONE(2) : : I, CELSIUS, FAHRENHEIT*, таблица соответствия между Ц и Ф*, Ц и ФI = 0, 20= 5 * I= 32 + CELSIUS * 9/5*, C = , CELSIUS, F = , FAHRENHEITDO
Заключение
Фортран занимает почетное место среди современных языков программирования. Это один из самых первых языков программирования высокого уровня и с самого своего рождения он предназначался для решения сложных вычислительных задач.
Не смотря 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.
Трудно назвать какой-либо другой язык, который сочетал бы постоянное обновление и достаточно строгое следование стандартам.