Языки программирования
Сегодня Фортран занимает довольно скромное место среди языков программирования и его известность никак не может сравниться с былой популярностью в 60 - 70-е годы. Однако, пережив многих своих бывших грозных конкурентов (например, Алгол и PL), он продолжает сохранять лидирующие позиции в сфере математической обработки числовых данных. Возможно, падение популярности Фортрана объясняется именно уменьшением доли использования компьютеров для научно-технических расчетов.
Среди причин такого долголетия старейшего языка программирования, созданного фирмой IBM еще в 1950 г., необходимо отметить следующие:
Межплатформная совместимость.
Сильной стороной языка всегда была высокая степень переносимости исходного кода между различными платформами (как существующими, так и будущими), обеспечивающая хорошую масштабируемость программ и их долговечность. Это особенно важно для математических программ, жизненный цикл которых значительно превышает время существования конкретных компьютерных платформ.
Эффективный исполняемый код
Это важнейшее качество для задач, требующих максимального использования вычислительных мощностей. Фортран всегда опережал своих конкурентов как по быстродействию программ, так и по их компактности. С одной стороны, это объясняется многолетней отработкой алгоритмов компилятора, а с другой, - использованием более простых конструкций языка.
Огромный объем готовых математических наработок.
Почти за 50 лет своего существования Фортран приобрел богатую коллекцию самых разнообразных библиотек, и прежде всего математических. Реализованные, как правило, на самом Фортране, они кочевали с ним от одной компьютерной платформы к другой, шлифуя свои алгоритмы и расширяя состав функций. Они служат отличным подспорьем при изучении численных методов и алгоритмов, а также при разработке собственных решений. Одна из наиболее известных и популярных библиотек - IMSL фирмы Visual Numerics - включает свыше тысячи процедур математической и статистической обработки данных и фактически является стандартом на самых различных компьютерных платформах.
Простота изучения.
Как язык программирования Фортран всегда выглядел довольно примитивно на фоне богатых возможностей его конкурентов. Но, вероятно, именно это и способствовало его популярности: ведь значительный объем приложений на Фортране писался специалистами в предметных областях (условно скажем - математиками), которые были далеко не самыми сильными программистами и для которых освоение, например, Си/Си++ было не очень простой задачей.
В основе совместимости программ на Фортране традиционно лежит весьма жесткий стандарт языка, и его стараются придерживаться все разработчики компиляторов (хотя многие из них часто предлагают также ряд собственных расширений).
С момента создания первого компилятора с Фортрана было принято три стандарта
ANSI/ISO языка - Фортран 66, Фортран 77 и Фортран 90. Последний был принят в 1992 г., и в него вошли многие расширения спецификации Фортран 77, реализованные в наиболее распространенных сегодня системах разработки. Тогда же были изменены правила написания всех языков программирования - заглавной пишется только первая буква слова.
По устоявшейся традиции, новый стандарт гарантирует полную совместимость с предыдущими. Вместе с тем теперь он включает практически все атрибуты и конструкции современного языка программирования. Наиболее заметным новшеством стала "свободная форма" исходного текста, дополненная другими полезными элементами оформления программы.
Сложные математические задачи уже давно не относятся к категории массовых. К тому же до сегодняшнего дня они в большинстве своем решались на более мощной технике - рабочих станциях, мини-ЭВМ, мэйнфреймах. Созданием и поддержкой компиляторов с Фортрана для этих типов компьютеров (в основном в среде Unix) занимаются многие ведущие разработчики системного ПО - CraySoft, DEC, EPC, Fujitsu, IBM, Microway, NAG (Numeric Algorithms Group), Parasoft.
Поддерживая общепринятый стандарт языка (сейчас это Фортран 90), многие компиляторы имеют свои собственные расширения, связанные, как правило, с архитектурой конкретных вычислительных систем (Cray, Vax, Sun) и направленностью решаемых на них задач. Например, компиляторы DEC имеют оптимизирующие возможности, связанные с особенностями процессора DEC Alpha, а системы CraySoft - традиционно более сильные средства для работы с матрицами.
Позиции Фортран в среде персональных компьютеров - довольно скромные. По некоторым оценкам, в 1996 г. лишь около 30% приложений, написанных на этом языке, работали на ПК. Наверное, именно этим и объясняется тот факт, что ассортимент компиляторов для ПК существенно меньше, чем для Unix-систем.
На рынке компиляторов для ПК лидирующие позиции занимала фирма Microsoft, которая в конце 1995 г. выпустила новую версию Fortran PowerStation 4.0 для Windows 95 и Windows NT. В марте 1997 г. Microsoft объявила о прекращении выпуска средств разработки на базе Фортран и передаче своих технологий корпорации DEC, которая продолжит развитие этой линии продуктов для ПК (см. PCWeek/RE, 14/97, с.6).
Андрей Колесов
