История языка программирования Fortran

     История языка программирования Fortran

     С 1954 годов группа инженеров всем известной (теперь) компании IBM под руководством Джона Бекуса занималась созданием  компилятора для Fortran. Эти работы велись более 2-х лет и, в конце  концов, привели к созданию нового языка. Fortran - это сокращение от двух английских слов FORmula TRANslator - что переводится как "транслятор формул". Как видно из названия, первоначально язык создавался с целью использования при математических расчетах.

     Он  предназначался для написания программ, используемых при решении прикладных технических задач. Программа на Фортране записывается в последовательности предложений или операторов (описание некоего преобразования информации), и оформляется по определенным стандартам. Эти стандарты накладывают ограничения, в частности, на форму записи и расположения частей оператора в строке бланка для записи операторов. Программа, записанная на Фортране, представляет собой один или несколько сегментов (подпрограмм) из операторов. Сегмент, управляющий работой всей программы в целом, называется основной программой.

     Фортран был задуман для использования в сфере научных и инженерно-технических вычислений. Однако на этом языке легко описываются задачи с разветвленной логикой, некоторые экономические задачи и особенно задачи редактирования (составление таблиц, сводок, ведомостей и т.д.).

     Основу  языка составляли арифметические операторы, соответствующие по своему синтаксису традиционной записи математических выражений. В дополнение к этому в языке имелись средства разбиения сложных алгоритмов на более простые за счет явного определения подпрограмм (SUBROUTINE) и функций (FUNCTION). Описания данных в Fortran были ориентированы на представление главным образом числовой информации, поэтому и типы данных были просты: это целые и действительные числа, а также массивы из таких чисел.

     Однако  программирование на Фортране представляло собой задачу непростую. К примеру, оператор DO 150 I=1,10 определяет начало цикла выполнения команд, идущих непосредственно за ним вплоть до строки с отметкой 150, причем параметр I при каждом новом начале цикла увеличивается на 1, и так до 10. А если вместо запятой между 1 и 10 поставить точку, то вместо цикла мы получим присвоение переменной DO150I значения 1.10.

     Но  поскольку Fortran обладает хорошо развитым математическим аппаратом, и под него за время его существования было написано множество удобных и полезных библиотек, он до сих пор иногда используется при программировании сложных вычислений. Первая версия была предназначена специально для компьютера IBM-704, который работал на лампах (!). Позднее появились более проработанные версии: Фортран II позволял присоединять куски кода на ассемблере, Фортран III и Фортран IV, который вышел в свет в 1962 году, а также Фортран V, который умел работать с комплексными числами.

     Большим неудобством было то, что на разных машинах стояли Fortran"ы разных версий и между ними не было никакой совместимости, поэтому в 1966 году решено было принять единый стандарт.

     Следующая стандартизация была проведена в 1977, и версия стандарта Fortran77 стала особенно популярна. Стоит заметить, что это был первый пример коммерчески успешного языка. Fortran не умер и сегодня, как думают многие, хотя область его применения остается достаточно специфической. Появились даже пакеты Visual Fortran, позволяющие писать программы с графическим интерфейсом пользователя под среду Windows.

     К тому же Fortran до сих пор продолжают изучать при подготовке по некоторым физико-математическим специальностям во многих университетах, где он остается профилирующим языком программирования. Но Fortran приносил радость и утешение лишь ученым, которые решали с его помощью свои специфические научные и инженерные задачи.

     Язык  Фортран использовался (используется и по сей день) для научных вычислений. Он страдает от отсутствия многих привычных языковых конструкций и атрибутов, компилятор практически никак не проверяет синтаксически правильную программу с точки зрения семантической корректности (соответствие типов и проч.). В нем нет поддержки современных способов структурирования кода и данных. Это осознавали и сами разработчики. По признанию самого Бэкуса, перед ними стояла задача скорее разработки компилятора, чем языка. Понимание самостоятельного значения языков программирования пришло позже.

     Появление Фортрана было встречено еще более  яростной критикой, чем внедрение  ассемблера. Программистов пугало снижение эффективности программ за счет использования  промежуточного звена в виде компилятора. И эти опасения имели под собой  основания: действительно, хороший  программист, скорее всего, при решении  какой-либо небольшой задачи вручную  напишет код, работающий быстрее, чем  код, полученный как результат компиляции.

     Через некоторое время пришло понимание  того, что реализация больших проектов невозможна без применения языков высокого уровня. Мощность вычислительных машин  росла, и с тем падением эффективности, которое раньше считалось угрожающим, стало возможным смириться. Преимущества же языков высокого уровня стали настолько  очевидными, что побудили разработчиков  к созданию новых языков, все более  и более совершенных.

     Язык  Фортран до сих пор продолжает развиваться и совершенствоваться, оказывая влияние на создание и развитие других языков. Например, Фортран заложен в основу Basic – диалогового языка, очень популярного для решения небольших задач, превосходного языка для обучения навыкам использования алгоритмических языков в практике программирования. Разработан этот язык – Beginner’s All –purpose Symbolic Instruction Code – группой сотрудников Вычислительного центра Дартмутского колледжа, штат Нью-Хэмпшир  
 
 

     Вывод

     Итак, в 1955 году увидел свет первый алгоритмический  язык Фортран. Он использовался для  решения научно-технических и  инженерных задач. Слово "Фортран" образовано от начальных слогов английских слов - formula translator (переводчик формул). Он был разработан сотрудниками фирмы IBM под руководством Джона Бэкуса. Основным назначением этого языка является программирование численных расчетов на ЭВМ.

     Как и многие естественные языки (украинский, русский, английский и т.д.), Фортан (и другие языки) имеет много "диалектов" (их называют версиями), различающихся правилами записи некоторых команд, но по сути одинаковых. За прошедшие годы было много новых версий языка Фортан. Он все время менялся и развивался. Одна из последних версий - Фортран-77. Благодаря простоте и тому, что этим языком написаны большие библиотеки программ, Фортран и в наши дни является одним из самых распространенных в мире языков программирования.