134

Введение 3

1. Инструкции для работы в IDE Studio 4

1.1. Инструкция по работе в DevStudio, FPS 4.0 5

1.2. Инструкция по работе в Visual Studio 6

1.3. Инструкция по работе в Plato IDE Studio 8

2. Лабораторные работы 9

2.1. Вычисления по формулам 9

2.2. Ветвления If и циклы Do 18

2.3. Сумма степенного ряда - приближенное вычисление функции 28

2.4. Решение задач с одномерными массивами 38

2.5. Решение задач с двумерными массивами 46

2.6. Решение задач с использованием процедур 56

2.7. Механизмы присоединения данных 70

3. Элементы языка программирования Фортран 74

3.1. Текст программы на Фортране 74

3.2. Синтаксис языка Фортран, выражения 75

3.3. Оператор присваивания 81

3.4. Ветвления If и циклы Do 81

3.5. Параллельные конструкции where и forall 88

4. Ввод и вывод в Фортране 97

4.1. Форматный вывод 97

4.2. Дескрипторы данных 100

4.3. Взаимодействие операторов write и format 100

5. Массивы 102

5.1. Характеристики массива 102

5.2. Размещение массива в памяти компьютера 104

5.3. Секции массивов и неявный цикл в списках ввода/вывода 105

6. Программы, модули и механизмы обмена данными 106

6.1. Двухуровневая структура программ 107

6.2. Трёхуровневая структура модуля 109

6.3. Вызов процедур и использование модулей 110

6.4. Обмен данными в проекте 112

7. Встроенные функции Фортрана 115

7.1. Числовые функции 116

7.2. Функции редукции массивов 116

8. Справочные материалы 122

8.1. Пакет Agrapher для построения графиков 123

8.2. Типичные ошибки в арифметических выражениях 125

8.3. Типичные недочеты и ошибки в работе с массивами 127

8.4. Перевод ключевых слов, операторов и терминов Фортрана 133

9. Литература 134

Введение

“Современный Фортран” – в последнее время вышло немало книг именно с этими словами в названии. Спрашивается,почему? Оказывается, появился спрос на этот Фортран. Какой же он, этот Фортран?

• это стандартизованный язык Фортран, версии 66, 77, 90, 95,03, 08;

• это язык сегодняшнего дня, современный;

• в Фортране Вы можете писать программы на любой версии языка, например, кое-где преподают даже Фортран-77;

• это язык, для которого есть современные компиляторы, например MSFortran,IntelFortranCompiler,GNU-Fortran,PlatoIDE;

• это язык, для которого налажено обучение;

• это версия языка, которая уже достаточно хорошо освоена;

• это язык, для которого есть возможность автоматически строить параллельные приложения, например, в IntelFortranCompiler;

• это язык, на котором пишут реальные программы, в частности, для современных компьютеров и суперкомпьютеров;

• итак, это Фортран-95.

Традиционно задачу на компьютере решают таким образом: используя библиотечные процедуры, составить алгоритм, продумать ввод и вывод, написать программу, скомпилировать, собрать, отладить, выполнить и получить результаты. В Фортране предлагается так много нового, что даже не верится, что Fortran- это первый язык программирования. Название языка произошло отFormula Translator– переводчик формул. В истории программирования Фортран – это живой классический язык. Не одно поколение программистов выросло на Фортране. Если кому-то кажется, что Фортран - из прошлого, то посмотрите на его новейшие возможности. Например, то, что предлагается для суперкомпьютеров, - это как раз из будущего. Фортран критиковали за «примитивность», но именно простота помогает ему жить и развиваться, сохраняя преемственность и проходя стандартизацию:

• 1954, Фортран – первый язык программирования, Джон Бэкус, IBM;

• Ф66, первый стандарт языка – универсальность и преемственность;

• Ф77, не первым, но присоединился к структурному программированию;

• Ф90/Ф95, современныйФортранстал вехой в развитии языка:

• новое описание массивов, функции редукции, конструкторы, секции, конформность массивов, выражений, ветвлений и циклов;

• модульное программирование, механизмы передачи данных;

- Ф03, Ф08 – объектно-ориентированное программирование, coarrays.

Фxx– Фортран по годам выхода стандартов, это язык программирования, стабильный, развивающийся, нацеленный в будущее, только в нём:

• история насчитывает 58 лет, чего попросту нет у других языков;

• автоматизировано построение параллельных приложений;

• сочетается строгая классика в изучении основ программирования и конструирование сверхсложных проектов при помощи модулей;

• действия над векторами и матрицами внешне выглядят так же, как со скалярами, с комплексными числами - так же, как с вещественными;

• накоплены численные библиотеки (IMSL, NAG, LAPACK, BLAS,IntelMKL), с высокопроизводительными вычислениями (MPI, PVM), с графическими интерфейсами (Quickwin, FORTRAN/TK);

• наиболее популярные компиляторы Фортрана: по стандартуФ95, Ф03 – это Intel Fortran Compiler,версииifc-9,ifc-10,ifc-11,ifc-12 для многоядерных компьютеров и суперкомпьютеров, свободно распространяется дляLinux;PlatoSilverfrostLtd.Studio; по стандарту Ф90-Ф95 – Fortran Power Station 4.0 и 5, 6 фирмы Compaq; GNU Fortran.

О Фортране в Интернете:

• www.fortran.com,

• www.npac.syr.edu ,

• netlib.org – набор библиотек,

• www.j3 –fortran.org– стандарт языка,

• наш сайт – twcad.ifmo.ru,

• parallel.ru/tech/tech_dev/newfortran.html,

• free compilers –www.thefreecountry.com/compilers/fortran.shtml.

Практикум подразумевает лабораторные, задания, вопросы, кратко теория.