История языков программирования: как Fortran позволил пользователям общаться с ЭВМ на «ты» Хабр

Ряд пакетов языка создавались на протяжении десятилетий и популярны по сей день (главным образом в научной среде). На сегодняшний день Фортран занимает довольно скромное место среди языков программирования и его известность никак не может сравниться с былой популярностью в е годы. Появление и широкое распространение персональных ЭВМ в е годы позволило общаться с компьютером не только отдельным программистам, язык программирования фортран а очень и очень многим. Сейчас трудно себе и представить даже самый маленький офис или контору, научный или учебный центр без компьютера. Программирование вторглось в нашу жизнь почти повсеместно, а вместе с новыми программами пришли и новые языки программирования. Доля математических расчетов среди всех прочих вычислений существенно сократилась, сократилась и доля Фортрана среди прочих языков.

Фортран широко использовался в основном для научных и инженерных вычислений. Он прекрасно подходит для решения численных задач, поскольку за 50 с лишним лет написано множество библиотек, поэтому языком пользуются сейчас и в ближайшем будущем ему не грозит забвение. В этом случае в главной программе достаточно обратиться к родовой процедуре, а характер выполняемых операций будет зависеть от типа данных, предложенных процедуре для обработки. По такому принципу сделаны все встроенные функции и подпрограммы, например, COS.

Наследие Fortran

Исследователи фирмы IBM, создававшие Fortran, и не подозревали, насколько большое значение приобретет этот язык. Когда они в начале 1954 года приступили к работе, информатика развивалась стихийно, и каждый работал по наитию. Это привело к возникновению профессиональных программистов и специалистов по информатике.

Лишь при понимании устройства компьютерного оборудования и знания этих целочисленных кодов можно было непосредственно управлять процессором. Тогда ещё компьютеры были простыми вычислительными машинами, применяемыми для различных математических расчётов. Но они развивались, а использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно сложным было чтение и модификация подобных программ, что усугублялось использованием абсолютной адресации памяти. Поэтому со временем от использования машинных кодов пришлось отказаться. Он прекрасно подходит для решения численных задач, так как за время его существования было написано множество библиотек. Он используется и по сей день, но не столько по причине удачного дизайна, сколько в силу большого количества написанных на нём программ, изменять и, тем более, переписывать которые нет смысла.

Сейчас терминология CLU почти не используется в других языках, поэтому не на 100% очевидно, что большинство из них происходят от него. Однако языковая спецификация каждого следующего десятилетия называлась core CLU — язык сделал многое для развития программирования. Хотя Pascal не был новаторским языком, Вирт впервые реализовал именно в нем принцип пошаговой детализации в качестве средства для написания надежного программного обеспечения. Это привело к созданию Modulas, который популяризировал модули первого класса, а также Euclid — первого формального языка программирования для написания проверяемых программ. Эта статья — о мертвых или почти мертвых языках, которые оставили важный след в истории программирования. Это не исчерпывающий список, но он помогает понять, как современные языки программирования связаны со своими прародителями.

Он предложил создать язык и компилятор к нему, которые должны были упростить программирование модели IBM-704. Система позволяла записывать программы в алгебраической форме, а компилятор должен был автоматически переводить ее в машинные коды. В современных компиляторах задача векторизации циклов является очень важной и нужной. В большинстве своем, при успешной векторизации производительность приложения может быть существенно увеличена. Способов добиться этого достаточно много, а тонкостей, связанных именно с получением ожидаемого «ускорения» нашего приложения – ещё больше. Среди большого количества цикловых оптимизаций, одной из наиболее эффективных является техника разделения цикла на блоки .

Как и для чего появился Fortran

Язык программирования Fortran после многих лет забвения вновь стал интересовать разработчиков. Он вошел в топ-20, опередив многие известные языки, включая Objective-C и Rust. Введён оператор и конструкция FORALL, позволяющие более гибко, чем оператор и конструкция WHERE, присваивать массивы и заменять громоздкие циклы. FORALL позволяет заменить любое присваивание сечений или оператор и конструкцию WHERE, в частности, обеспечивает доступ к диагонали матрицы. Данный оператор считается перспективным в параллельных вычислениях, способствуя более эффективному, чем циклы, осуществлению распараллеливания. Финансовые и бизнес-приложения долгое время писались на своем, отдельном ЯП.

Да, Pascal почти мертв, но такой подход явно противоречит понятию «наиболее значимый» с точки зрения истории. Arduino удобен именно для решения простых бытовых задач. Его легко использовать дома и на даче — создавать системы полива, вентиляторы, охранные системы, системы для аквариумов. С Arduino можно развивать логическое мышление детей — с ним легко понять принцип работы технических устройств. С помощью C# можно создать оконное приложение для Windows, например, калькулятор или небольшую игру. Но изучать его сложнее, чем языки для создания мобильных приложений.

Одна из планируемых задач для корабля «Галлилей» — использовать притяжение Марса на траектории полета к Юпитеру. Fortran разработали в IBM ещё в 1957 году — специально под компьютер IBM 704. Это был первый язык программирования высокого уровня, и он быстро завоевал популярность благодаря структурам управления и компонентам ввода. Поэтому другие производители тут же начали создавать компиляторы Fortran для своих компьютеров. К началу шестидесятых годов у Fortran были уже десятки компиляторов. В конце 1953 Джон Бэкус предложил начать разработку эффективной альтернативы ассемблеру для программирования на ПК IBM 704.

Первая в мире текстовая игра Colossal Cave Adventure + исходный код на Фортране

Машина научилась отличать блоки и распознавать их содержимое, однако для решения более сложных задач ресурсов было недостаточно. В наши дни программирование развивается https://deveducation.com/ намного быстрее, и языки, актуальные лет 40-30, а то и 20 назад, уже полностью устарели. Вот самые известные примеры таких, некогда популярных, экземпляров.

• Многие старые программы F 77 используют эти неявные правила, но программисты не должны этого делать, так как вероятность ошибок в программе резко возрастает, если они непостоянно объявляют переменные.
• К примеру, версия Фортран 77 имеет ограничения по длине строки, а в ее начале нужно было делать отступ.
• Неудивительно, что удобный язык, специально предназначенный для обработки списков, быстро завоевал популярность.
• Это объектно-ориентированный язык — его сложнее изучать, но проще использовать, например, меньше писать одинаковый код.
• Если изначально это был язык программирования высокого уровня с чисто структурной парадигмой, то в более поздних версиях появились средства поддержки ООП и параллельного программирования.

Если же сегодня проанализировать основных конкурентов Фортран, к примеру Go то можно отметить, что основные недостатки их обусловлены универсализацией. Другими словами, разработчики языка программирования Fortran четко определились со специализацией, которая ориентирована на учёных. Компиляторы для языка программирования FortranСреди решений, поставляемых на бесплатной основе, стоит отметить компилятор, созданный разработчиками Sun Microsystems (входит в Sun Studio). Этот продукт обеспечивает генерацию эффективного кода под SPARC, x86 и x86_64, а также совместим с ОС Solaris, так и GNU/Linux. Программа на языке программирования Fortran представляет собой систему, составленную из элементов библиотеки, включающих основной программный текст, модули, внешние подпрограммы и процедуры. Сейчас ему на смену пришёл компилятор GFortran, в котором реализованы практически все конструкции стандарта Фортран-95 и многие конструкции стандартов Фортран-2003, Фортран-2008 и Фортран-2018.

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана Bauman National Library

Это позволило продавцу использовать его в каждом новом компьютере. И этот факт сделал его еще более популярным HLL, язык стал доступен в системах Apple и TRS80. Fortran — отличный язык для разработки приложений, причём не только научных. Его функции позволяют разрабатывать программное обеспечение на более высоком уровне абстракции, чем в Си-подобных языках. А значит, разработчик может фокусироваться на создании приложения, а не погружаться в низкоуровневые вопросы и бороться с ограничениями языка.

Fortran незаменим в естественных науках

Даль и Найгаард хотели создать более универсальный язык, возможности которого выходили бы за пределы моделирования. Какое-то время Basic продолжал существовать как популярный язык программирования для детей и подростков, но похоже, умер и в этой нише. Он был создан как упрощенный аналог Fortran и предназначался для людей, которые не имели отношения к науке, но хотели научиться программировать.

Из-за этого сильнее разрабатывают стандарты мобильной разработки. С одной стороны, это усложняет работу, с другой — сообществу выгодно обучить новичков этим стандартам. Разработчики и дата-аналитики, использующие R, зарабатывают от ₽100 тыс. Точная сумма зависит от типа компаний — иногда в научных проектах, получающих международные гранты, можно заработать больше. R — это язык для обработки данных, статистики и машинного обучения. R постоянно конкурирует с Python, его чаще используют в научных исследованиях.

Этот язык был создан для математических вычислений, для этого он сегодня и используется. Благодаря усилиям разработчиков всего через год после создания оригинала появился Fortran II. Одно из достоинств нового языка состояло в том, что он позволял вставлять в программы фрагменты кода на ассемблере. Более поздняя версия, Fortran III, была создана в 1958 году. Про Fortran IV, который еще больше расширил возможности языка, стало известно в 1962 году.

Rust — это мультипарадигмальный язык, предназначенный для создания крупных параллельных систем, обладающих высокой производительностью и надежностью. С 2016 года Rust ежегодно признавался самым популярным языком программирования в опросе StackOverflow. Будучи языком системного уровня, похожим на C ++ и не требующим длительной обработки или наличия виртуальной машины, Rust обеспечивает низкоуровневый доступ к оборудованию.

Динамические разделяются на размещаемые и автоматические (образуемые при вызове подпрограммы). Элементы двумерного массива в Фортране размещаются по столбцам, а не по строкам, как, например, в Си. Таким образом, быстрее всего изменяется первый индекс массива. Поэтому для эффективной работы с массивами во вложенных циклах следует индексировать внутренние циклы левыми индексами, а внешние — правыми. По умолчанию присваивание, ввод, вывод и инициализация массивов осуществляются по столбцам.