<<
>>

Язык Fortran

Fortran является одним из первых языков, который и сейчас широко применяется в области научных вычислений. За более чем пятидесятилетнюю историю этот язык претерпел многие изменения, его много раз называли устаревшим, но он продолжает существовать и развиваться [48].

Fortran — это первый язык программирования высокого уровня, который получил широкое признание. В своем исходном варианте Fortran был создан фирмой IBM в 1957 году. В то время программисты сомневались в целесообразности использования языков высокого уровня. Наиболее серьезным аргументом «против» была малая эффективность выполнения кода, получающегося после трансляции программ, написанных на этих языках. Поэтому первые версии языка были ориентированы на обеспечение эффективности выполнения. Первое стандартное определение языка появилось в 1966 году, а затем, в семидесятых годах, были внесены существенные изменения, которые привели к появлению языка Fortran 77. В XXI веке сформирована версия Fortran 2008.

Обычно при реализации языка Fortran используется стандартная технология трансляции.

Для написания программы применяется простой текстовый редактор, а компилятор Fortran транслирует программу в исполняемый код. Для объединения подпрограмм, главной программы и набора вспомогательных подпрограмм из стандартных библиотек времени выполнения в единую выполняемую программу используется редактор связей (компоновщик). Завершающим этапом является выполнение программы.

Главной целью разработки начальной версии языка Fortran было обеспечение эффективности выполнения программ. В силу этого языковые структуры были достаточно просты и по большей части имели «корявый вид». В этом смысле можно считать, что Fortran 77 и Fortran 95 стали совсем другими языками. В Fortran 95 уже добавлены почти все современные возможности управления и представления данных, которые отсутствуют в классическом языке, поэтому Fortran 2008 является языком того же уровня, что и языки Ada и C++.

Программа на языке Fortran состоит из главной программы и набора подпрограмм, каждая из которых компилируется отдельно. Окончательное объединение оттранслированных программ в выполняемую форму происходит при загрузке. Каждая подпрограмма компилируется в статически размещаемый сегмент кода и запись активации. Во время выполнения программы уже не происходит никаких изменений в распределении памяти, так как распределение памяти выполняется статически до начала работы программы. Некоторые изменения данной схемы выполнения сделаны для Fortran 95 — в этой версии языка допускается динамическое распределение памяти.

В языке Fortran задано сравнительно мало типов данных: четыре типа числовых данных (целые, вещественные и комплексные числа, а также вещественные с двой-

Императивные языки программирования

65

ной точностью), булевы данные, массивы, строки символов и файлы. Поскольку язык предназначен для научных вычислений, в нем имеется большое количество встроенных математических функций и арифметических операций. Также предусмотрены операции отношения, булевы операции и простая выборка элементов массивов при помощи индексов. Поддерживаются файлы последовательного и прямого доступа, присутствует гибкая система ввода-вывода и большой набор возможностей форматирования.

Изначально структуры управления включали: оператор арифметического № и вызовы функций. Оператор 1Е выражение метка1, метка2, меткаЗ выполнял переход в зависимости от значения вычисляемого выражения; значение могло быть отрицательное, равное нулю или положительное. Управление циклами строилось на основе меток и операторов безусловного перехода GOTO. В Fortran 77 добавлены оператор ветвления IF-THEN-ELSE и оператор цикла, а в Fortran 90 уже можно было полностью отказаться от операторов СОТО. В версии Fortran 90 появилось понятие устаревшего свойства, от которого следует отказаться в следующей версии этого языка. Примером может служить оператор арифметического Ш

В языке Fortran предусмотрены два уровня области видимости: глобальная и локальная. Однако в Fortran 90 добавлена концепция вложенных подпрограмм. Глобальная область видимости может быть разбита на несколько общих областей (называемых COMMON-блоками; теперь они также находятся в списке устаревших конструкций языка), которые совместно используются несколькими подпрограммами, но только для обращения к элементам данных. Параметры в подпрограммы передаются только по ссылке.

<< | >>

Еще по теме Язык Fortran:

  1. ЯЗЫК
  2. Язык
  3. Русский язык
  4. ЯЗЫК (ПРОБЛЕМЫ)
  5. § 3. Государственный язык
  6. г. Штампы (иносказательный язык).
  7. Язык и жизнь
  8. Русский язык
  9. Язык
  10. Язык целого