Фортран

Введение

Фортраном был назван первый программный высокоуровневый язык, ориентированный на электронные вычислительные машины, организованные по стандартной схеме фон Неймана. Его разработал коллектив специалистов компании IBM, руководимый Джоном Бэкусом, в середине пятидесятых годов прошлого века. Прежде все программы писались или прямо в компьютерных кодах, или на языке ассемблера. Название Fortran — это сокращение от выражения FORmula TRANslator, что означает формульный транслятор (переводчик).

Этот язык повсеместно применяется, прежде всего, научными и инженерными работниками для различных вычислительных процедур. Главным достоинством нынешнего Фортрана является множество реализованных с его помощью программных продуктов и подпрограммных библиотек. В научных кругах бытует такое мнение, что все математические задачи уже решены при помощи программ на Фортране. И действительно, в тысячах пакетов программ на Фортране можно обнаружить и программы, в которых перемножаются матрицы, и программы, в которых решаются сложные интегральные уравнения и очень много других математических программ. Многие другие направления также были охвачены пакетами программ Фортрана в течение десятков лет и пользуются популярностью вплоть до сегодняшнего дня.

Большая часть этих программных библиотек считается практически общечеловеческим достоянием, которое доступно в исходном кодировании, с отличным описанием. Эти программы давно отлажены и отлично работают. То есть модифицировать их, а тем более переводить на другие языки нерационально и дорого, даже при регулярных попытках создать автоматическую конвертацию программ на фортране в новые программные языки.

Сегодняшние версии Фортрана (Fortran 95 и Fortran 2003) имеют параметры, требуемые для удобного написания программ для современных вычислительных систем. Они дают возможность использовать новейшие программные технологии.

История Фортана

В начале пятидесятых годов прошлого века Джоном Бэкусом была выдвинута идея разработки альтернативного ассемблеру варианта написания программ для электронной вычислительной машины IBM 704. Примерно в 1954-ом году была реализована в черновом варианте первая версия языка Fortran. А первая документация, где было описание языка, была опубликована в конце пятьдесят шестого года прошлого века совместно с программой компиляции. Эта программа была оптимизирующей, так как пользователи не хотели применять высокоуровневый язык программирования, который генерировал машины коды с меньшим быстродействием, чем ассемблер.

Сообщество того времени воспринимало со скепсисом новую методику написания программ и не верило, что Фортран даст возможность выполнять процесс программирования более быстро и эффективно. Со слов самого Джона Бэкуса основная цель его разработки состояла в том, чтобы «быть ленивым». Он очень не любил разрабатывать программные продукты для IBM 701 на языке ассемблер. Фортран, однако, был хорошо воспринят научными работниками как средство разработки программ с мощными вычислительными процедурами. Комплексный тип данных в составе Фортрана сделал его незаменимым для технических программ. К началу шестидесятых годов были уже варианты Фортрана для машин IBM 709, 650, 1620, 7090. Широкая распространённость Фортрана вынуждала конкурентов в компьютерной сфере разрабатывать программы компиляции для своего компьютерного оборудования. Поэтому, уже к середине шестидесятых годов прошлого века в мире было больше сорока программ компиляции для различных платформ. Это позволяет считать Фортран первым более всего применяемым программным языком.

Так как Фортран стал очень популярным языком, у европейских компаний появились опасения, что IBM станет доминирующей фирмой в сфере компьютеров. Был создан универсальный язык программирования, получивший название ALGOL, который стал образцом академического программного языка.

Фортран в СССР

В Советском Союзе Фортран стали использовать позднее, чем в передовых западных государствах, так как вначале в нашей стране считали, что у языка Алгол больше перспектив. Существенное влияние на появление Фортрана в СССР оказало общение советских учёных со специалистами CERN (Европейская организация по ядерным исследованиям), которые практически все расчётные операции выполняли при помощи программ, написанных на Фортране. Первая программа компиляции с языка Фортан в Советском Союзе была разработана в шестьдесят седьмом году прошлого века для ЭВМ «Минск-2», но она стала популярной. Повсеместное распространение Фортрана получило толчок после появления программы компиляции ФОРТРАН-ДУБНА, предназначенного для ЭВМ БЭСМ-6, в шестьдесят восьмом году двадцатого века. Компьютеры ЕС ЭВМ, которые появились в 1972-м году, с самого начала оснащались транслятором Фортрана.

Компиляторы

До девяносто седьмого года главным поставщиком программ компиляции Fortran для IBM PC компьютеров являлась фирма Microsoft. Позже она перестала разрабатывать эти программы из-за малой рентабельности. На сегодняшний день программы компиляции выполняются компанией DEC. Эта фирма выпускает программу компиляции, которая интегрирована в среду Digital Visual Fortran, базирующуюся на программе Microsoft Visual Studio. Самыми известными программами этой серии считаются FPS 4.0 (Microsoft Fortran Power Station), DVF 5.0 и 6.0. Компиляторы способны были осуществлять поддержку разных версий Фортрана. Объединение фирм стало причиной того, что в дальнейшем программы компиляции стали выпускаться как бренды Compaq и HP.

Ещё одной большой компанией, которая выпускает системы для работы на Фортран, является компания Lahey. Она предлагает обобщённые разработки для Windows и Linux. Помимо этого, в течение длительного времени самым хорошим компилятором Фортрана считалась программа компиляции компании Watcom.