Фортран: Пишем Параллельные Программы Хабр

На протяжении нескольких лет лучшей средой для программирования на Фортран считалась разработка компании Watcom. Работа над этим компилятором была выделена в обособленный проект Open Watcom, который предлагал решения на открытой основе. Компания Lahey относится к наиболее крупным поставщикам компиляторов Фортран.

что пишут на фортран языке программирования

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.

COBOL вышел в 1959 г., и он настолько стар, что даже почти на 10 лет пережил некоторых своих создателей. В новом рейтинге Tiobe есть еще один язык, чья популярность резко выросла за последний год. Речь о Kotlin, который в разы «моложе» Fortran (первый релиз состоялся в 2011 г.), и который поднялся с 25 на 17 место. Fortran, чье название расшифровывается как FORmula TRANslator (переводчик формул), разработан ушедшей из России компанией IBM.

В результате тестов Intel Fortran показал преимущество в поддержке возможностей языка и в автопараллелизации последовательного кода, а GNU Fortran – в скорости работы кода с ручным управлением параллелизацией. Язык Fortran, который совсем скоро отметит 70-летие, ворвался в топ-15 самых популярных языков программирования в мире. В Фортран поддержка технологии параллельного программирования внесена на уровне стандарта языка.

Язык Arduino, созданный для этих же целей, основан на языках C/C++. 3 Тестовый ПК, процессор Intel I5, 4×3.three Ггц, ОЗУ – 4Ггб, ОС Linux Mint 18, ядро версии 4.four, компиляторы g++ 5.four, gfortran 5.four, icpc 17, ifort 17, ключ оптимизации -O2. Рассмотрим насколько эффективно использование Фортрана при решении подобных задач.

Заканчивается программа словами END PROGRAM, за которыми также надо написать имя программы (оно должно быть таким же, как и в начале программы). Сейчас основным «соперником» рассматриваемой системы выступает MATLAB, отличающейся более высокой универсальностью и удобством работы. У MATLAB присутствуют жесткие ограничения по параметрам ПО.

Сложно предвидеть развитие IT технологий и языков программирования на ближайшие 20 или даже 10 лет. 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. Специалисты DEC разрабатывает компилятор, который интегрирован со средой разработки Digital Visual Fortran и базируется на Майкрософт Визуал Студио.

Язык Ассемблера (вторая Половина 1940-х Годов)

Идентификатор — это имя, которое применяется для определения переменной, действия или других компонентов программы, которые определены пользователем. Приведем также правила его написания в языке программирования Fortran. «На Fortran можно писать программы с графическим интерфейсом (GUI), но это довольно неудобный процесс, потому что почти все библиотеки для разработки GUI написаны без учёта потребностей программистов на Fortran. Предполагалось, что программисты будут писать приложения на Си, C++, C # или чем-то подобном. Соглашения о вызове процедур в Fortran сильно отличаются от таковых в Си-подобных языках, поэтому приходится вносить много ручных корректировок, чтобы вызывать процедуры в GUI-библиотеках». «Fortran — единственный язык низкого уровня, который рассматривает массив как первый объект, его можно даже комбинировать с С, Python (а ещё с библиотекой gnuplot) и даже shell-скриптами.

Это позволяет воспользоваться всем опытом человечества в области вычислительнои математики. 2 При решении ряда вычислительных задач код генерируемый компиляторами Фортрана является самым быстрым. Fortran относится к императивным языкам программирования, но современная версия языка поддерживает элементы ООП. Поскольку Fortran – компилируемый язык, он отличается высокой скоростью исполнения. К примеру, Fortran быстрее примерно в a hundred раз, чем интерпретируемый Python.

Наибольшую популярность среди программ этой линейки получили FPS four.zero (Майкрософт Fortran Power Station), DVF 5.zero и 6.zero. Все эти компиляторы совместимы с несколькими стандартами языка программирования Fortran. Большое количество промышленных кодов писались в Nastran, NAG и IMSL. Важно, чтобы обновленные вариации языка программирования были совместимы с ранними версиями. В дальнейшем при появлении новых разработок данное требование уже не соблюдалось. Fortran – это один из древнейших языков программирования в мире.

Нет Смысла Переписывать Программы, Написанные На Fortran

Еще более эффективно использование Фортрана при программировании итерационных алгоритмов решения систем линеиных алгебраических уравнении. Особыи интерес с точки зрения эффективности кода на Фортране является сравнение метода Зеиделя и метода простои итерации. В даннои работе приводятся результаты, полученные авторами с использованием свободного компилятора gfortran (версии 5.4, 6.2), компилятора ifort (Intel Parallel studio 17). Эти компиляторы выбраны исходя из их доступности, универсальности, возможности формирования высокоэффективного кода для различных операционных систем. Именно эти компиляторы используются на многих вычислительных кластерах.

  • «В основном Fortran используют учёные — для численного моделирования.
  • Его функции позволяют разрабатывать программное обеспечение на более высоком уровне абстракции, чем в Си-подобных языках.
  • Это был первый язык программирования высокого уровня, и он быстро завоевал популярность благодаря структурам управления и компонентам ввода.
  • За более чем 20 лет своего существования этот рейтинг стал одним из самых авторитетных в своей сфере, и в новой его версии всеми давно забытый язык Fortran внезапно вплотную подобрался к первой десятке.
  • У MATLAB присутствуют жесткие ограничения по параметрам ПО.

GNU Fortran свободно работает при настройках по умолчанию с огромным размером поля. Intel Fortran очень серьёзно прибавил в производительности, в три с половиной раза. Это единственный из наших тестов, где ifort показал преимущество перед gfortran, причём весьма заметное. Для начала напишем программу в чисто последовательном стиле. Напишем всё в одном файле, чтобы оптимизатору было легче работать.

При обсуждении языка FORTRAN можно считать, что FORTRAN seventy seven и FORTRAN 90 являются совершенно другими языками. В FORTRAN ninety уже добавлены почти все современные возможности управления и представления данных, которые отсутствуют в классическом FORTRAN, поэтому FORTRAN ninety фортран является языком того же уровня, что и языки Pascal и С. Программа на FORTRAN состоит из главной программы и набора подпрограмм, каждая из которых компилируется отдельно от других. Окончательное объединение оттранслированных программ в выполняемую форму происходит при загрузке.

Если вы не допустили ошибок, то в нижней части окна появится результат работы программы. Компиляторов Фортрана существует довольно много, как бесплатных, так и платных. Но для ознакомления с языком я советую воспользоваться онлайн-интерпретатором. https://deveducation.com/ Для проектов с использованием ИИ и МО Python стал ключевой платформой, так как он использует очень удобный код и богатые библиотеки данных, такие как TensorFlow и PyTorch (сборники готовых функций и объектов).

К известным и популярным продуктам, которые развиваются до сих пор, можно отнести компилятор Intel Fortran Compiler. С его помощью можно проводить оптимизацию кода под платформы Интел ia32 и ia64. Программы для перевода программных текстов Fortran в набор машинных годов для IBM вплоть до 1997 в основном создавались специалистами Microsoft. Затем корпорация перестала разрабатывать компиляторы для Фортран, ссылаясь на низкую рентабельность. Сейчас основной поставщик таких программ – это компания DEC, которая в 1998 г.

что пишут на фортран языке программирования

Для Фортрана существует большое количество компиляторов как свободных, так и проприетарных. С помощью этих компиляторов можно создавать высокоэффективные кроссплатформенные приложения. Создаваемые с помощью компиляторов Фортрана приложения, являются одними из самых быстрых. За более чем полувековую историю накоплено большое количества кода. Многие современные компиляторы поддерживают синтаксис Fortran-66, Fortran-IV.

За 60 лет пользователи написали под Fortran множество программ, библиотек, алгоритмов и подпрограмм для любых вычислений. В арсенале «дедушки» — работа с комплексными числами, операции с матрицами и даже Coarray для параллельных вычислений. Здесь n – количество копии программы, file – имя исполняемого файла, file.f90 – имя файла с исходным кодом. К данным, объявленным как комассив, можно обратиться из любои копии программы. В нашем примере обращение y(13) [3] означает значение y(13) в третьеи копии исполняемои программы.

В Фортране есть ряд встроенных функции [4-6] для операции над массивами и матрицами. • реализация параллельных вычислении; кроме классического фортрановского цикла do в последних версиях стандарта (2003, 2008) появился цикл forall, которыи выполняется параллельно. Отличается легкостью переноса на различные платформы, совместимостью новых версий языка с более старыми, а также наличием многочисленных бесплатных инструментов.

Появление этого языка упростило процесс программирования, но для работы специалистам все еще требовалось его глубокое понимание. Программирования не следует забывать об эффективном способе написания троиного цикла. С учетом того, что матрицы в Фортране хранятся по столбцам, внутреннии цикл должен быть по переменнои i, а на языке С имеет смысл его организовать по переменнои j. Главное преимущество современных версии языка – поддержка новых технологии программирования, таких как объектно-ориентированное и параллельное программирование; высокая эффективность получаемых приложении. В статье проведён анализ современных стандартов и реализаций Фортрана. Рассмотрены возможности языка при решении вычислительных задач.

Обращение к данным, описанным как комассив, без квадратных скобок относится к текущеи копии программы. Например, x(100) – сотыи элемент массива x в текущеи копии. Передача данных между копиями программы (аналог пересылки сообщении в MPI) осуществляется с помощью обычного оператора присваивания. Рассмотрим использование классического и блочного алгоритма умножения матриц при программировании на Фортране. В состав репозиториев большинства дистрибутивов Линукс входит семеиство компиляторов gcc. Свободным компилятор Фортрана gfortran требует наличия компилятора С(с++) на ПК.

Современный Фортран представляет собой специализированный язык программирования, предназначенный в основном для написания вычислительных программ для векторно-конвейерных и параллельных архитектур. Эволюция стандартов языка Фортран была рассмотрена в предыдущих статьях – здесь и здесь. Зачастую работа с 3D-графикой в реальном времени требует интеграции нескольких языков программирования в одном проекте. Например, при написании программы можно совмещать функции и шаблоны языков Swift и С++.