Бо Эйнарссон, Ю.И.Шокнн.
>0 ФОРТРАН-90. Книга для программирующих на языке ФОРТРАН-77:
Пер. с англ. - Новосибирск: Издательство СО РАН, "ИНФОЛИО", 1995. -185с.
BN 5-85826-013-6
Книга является одним из первых изданий на русском языке, посвященных прикладным аспектам программирования на языке ФОРТРАН-90.
Основная ее цель состоит в облегчении перехода от популярного и широко применяемого языка программирования ФОРТРАН-77 к более современному ФОРТРАН-90. Известны по крайней мере два побудительных мотива к такому переходу. Один из них связан с тем, что ФОРТРАН-90 содержит новые мощные языковые конструкции, а другой — определяется возможностями более строгого контроля программ, что в свою очередь обеспечивает большую их надежность.
Новая версия языка дополнена мощными средствами для операций над векторами и матрицами, некоторыми новыми возможностями задания точности вычислений. Она обеспечивает доступ к параметрам вычислительной среды, и содержит встроенные функции для обработки чисел с плавающей точкой, внутренние процедуры и новые описания памяти и межпрограммных связей.
Чрезвычайно важным сегодня для вновь вводимого языка программирования является требование его эффективной реализации также и на параллельных вычислительных системах. Именно поэтому авторы включили в книгу Приложение 10, содержащее некоторые материалы о недавно предложенном расширении ФОРТРАНа — Высоко-Производительном ФОРТРАНе (High Performance Fortran).
Авторы уверены в том, что книга найдет своего заинтересованного читателя как среди специалистов, давно и успешно работающих с ФОРТРАНОМ, так и среди молодых ученых и инженеров, решающих первые научные задачи и только создающих собственный программный инструментарий.
Предисловие от авторов и переводчика
Эта книга написана для того, чтобы облегчить переход от популярного и широко применяемого языка программирования ФОРТРАН-77 к более современному ФОРТРАН-90. При таком переходе необходимо учесть, что ФОРТРАН-77 является подмножеством языка ФОРТРАН-90.
Существуют по крайней мере две важные причины для перехода к ФОРТРАН-90. Одна из них состоит в том, что ФОРТРАН-90 содержит новые мощные языковые конструкции, а другая определяется возможностями более строгого контроля программ, которые предоставляет ФОРТРАН-90, что в свою очередь обеспечивает большую их надежность. Можно с уверенностью утверждать, что к середине 90-х годов свои версии реализации языка ФОРТРАН-90 будут предлагаться большинством производителей компьютеров, и этот язык ожидает полный успех в текущем десятилетии. Авторы настоятельно рекомендуют получить доступ к системам ФОРТРАН-90.
Авторы предполагают, что читатель знаком с ФОРТРАН-77 и поэтому те разделы ФОРТРАН-90, которые содержатся в ФОРТРАН-77 не будут рассматриваться в этой книге систематически. Новичкам в ФОРТРАН-77 авторы рекомендуют обратиться к соответствующим руководствам (см. список литературы) или к полному описанию ФОРТРАН-90 (например, "Programmer's Guide To Fortran-90", Brainerd, Goldberg and Adams, McGraw-Hill, 1990).
Заметим, что ФОРТРАН-90 значительно "больше" ФОРТРАН-77 во всех отношениях. Поэтому описать его так коротко, как мы попытаемся это сделать в рамках настоящей книги, совсем непросто.
Подбирая примеры для книги, авторы исходили из необходимости иллюстрации обсуждаемых конструкций языка и технологии программирования, а вовсе не старались предложить оптимальные прикладные программы. В особенности это касается тех разделов книги, в которых излагаются комментарии к упражнениям. При этом некоторые из заключительных примеров отличаются особой полнотой по отношению к интерфейсам и спецификациям, требующимся для использования функций и подпрограмм.
Все примеры, содержащиеся в этой книге, были просчитаны на компьютерах Sun SPARC (а затем и на рабочей станции ULTRIX
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие от авторов и переводчика...................................................5
Введение....................................................................................................7
1. Взгляд на переход от ФОРТРАН-77 к ФОРТРАН-90.....................ц
Упражнения..................................................................................12
2. Спецификации — описания типов данных.........................................13
Упражнения..................................................................................15
3. Оформление текста программ (свободная и фиксированная
формы) ..............................................................................................17
Упражнения..................................................................................19
4. Оператор FORMA Т..............................................................................20
Упражнения..................................................................................21
5. Использование одних и тех же текстов программ для языков
ФОРТРАН-77 и ФОРТРАН-90........................................................22
6. Управляющие операторы....................................................................23
Упражнения..................................................................................24
7. Программные единицы.......................................................................26
Упражнения...................................:..............................................31
8. Ключевые слова аргументов и аргументы по умолчанию.................. 32
1 Упражнения..................................................................................34
9. Рекурсия..............................................................................................35
Упражнения..................................................................................36
10. Универсальные имена программ.......................................................37
11. Использование массивов и их фрагментов (секций).......................41
Упражнение..................................................................................42
12. Указатели..........................................................................................43
Упражнения..................................................................................46
лГ1
13. Новая концепция точности...............................................................4
14. Дополнительные проблемы переноса программ...............................
1. Отказ от автоматической генерации новой строки при вводе....................................................................................
2. Работа с матрицами переменного размера...............................50
3. Различия в операторах для работы с логическими переменными..............................................................................50
4. Важные мелочи..........................................................................51
15. Использование программных библиотек..........................................52
16. Особенности языка ФОРТРАН-90..................................................54
Ответы и комментарии к упражнениям..................................................55
Список рекомендуемой литературы (с комментариями)........................71
Список литературы на русском языке, добавленный переводчиком.....76
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ФОРТРАН и ПАСКАЛЬ........................................................................78
1. Преимущества ФОРТРАНа.......................................................78
2. Различия между ФОРТРАН-77 и ПАСКАЛем.........................78
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Сводка операторов ФОРТРАН-77.........................................................80
1. Операторы, используемые для описания программных единиц.
.................................................................80
2. Операторы, применяемые для описания переменных............
•* " 1ЫХ...........................
г_____................................................81
5. Другие исполняемые операторы.
? Г\---
____„,,„ шшиипг1л переменных............80
3. Дополнительные средства описания данных...........................81
4. Исполняемые операторы GOTO.
,я ^______-----~.~-.*»,r*v/J«,LHV/ \JLL^jJO.l\JybL............................................... О2
6. Операторы ввода/вывода...........................................................83
7. Операторы вызова......................................................................84
8. Спецификации оператора FORMAT................................................84
9. Расширение возможностей использования управляющих символов оператора FORMAT в ФОРТРАН-90.........................87
10. Дополнения, связанные с вводом-выводом.............................87
11. Дополнения, связанные с встроенными вычислительными функциями.................................................................................88
12. Дополнения, связанные с встроенными математическими функциями.................................................................................88
13. Дополнения, касающиеся вывода на бумагу............................88
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
Итоговый обзор новинок ФОРТРАН-90................................................90
1. Формы записи текста программ...............................................90
2. Альтернативные представления.
----,,„„ 1 «илш^ идлдо, 1 «тления............. о t
3. Спецификации................................. ......................................„:
4. Условный оператор....................................................................92
5. Цикл-DO.....................................................................................93
6. Программные единицы.............................................................94
7. Строковые переменные.............................................................94
8. Операторы ввода........................................................................95
9. Работа с векторами и матрицами..............................................95
10. Динамическая память................................................................97
11. Встроенные функции.................................................................99
12. Использование типов данных, определяемых пользователем.............................................................................99
13. Модули......................................................................................100
14. Битовые данные........................................................................100
15. Указатели...................................................................................101
16. Расширения языка, вводимые пользователем.........................101
[РИЛОЖЕНИЕ 4.
овместимость "вперед" и "назад"........................................................102
[РИЛОЖЕНИЕ 5.
строенные функции ФОРТРАН-90.....................................................104
1. Функция, определяющая наличие указанного аргумента в конкретном списке аргументов................................................104
2. Численные функции.................................................................104
3. Математические функции........................................................105
4. Функции для работы с символьными строками.....................105
5. Функция для запроса о состоянии строки символов.............106
6. Функции для манипуляций с видами данных........................106
7. Логическая функция.................................................................108
8. Функции для запросов о характеристиках представления чисел..........................................................................................Ю8
9. Функция для запроса о битовой структуре............:................109
10. Функции для манипуляций с битами......................................Ю9
11. Функция перемещения областей памяти................................НО
12. Функции для манипуляций над величинами с плавающей точкой........................................................................................111
13. Функции для перемножения векторов и матриц....................И*
14. Функции для работы с массивами...........................................Н2
15. Функции для запросов о состоянии массива.........................UT
16. Функции для конструирования массивов...............................Ц*
17. Функции перестройки массивов..............................................*•?
18. Функции для манипуляций с массивами................................ ^
19. Функции для анализа внутренней структуры массивов.........*~*
20. Функция для запросов о состоянии указателей..............•.......JiT,
21. Встроенные подпрограммы...................................................... /
ПРИЛОЖЕНИЕ 6.
Компилирующие системы ФОРТРАН 90 фирмы NAG........................128
ПРИЛОЖЕНИЕ 7.
Другие системы, реализующие язык ФОРТРАН-90............................134
ПРИЛОЖЕНИЕ 8.
Некоторые возможности ФОРТРАН 90, реализованные в компиляторе
CF77 для компьютера Cray....................................................................136
1. Основные концепции...............................................................136
2. Управляющие операторы..........................................................136
3. Спецификации (описания)......................................................136
4. Операции с файлами................................................................137
5. Встроенные функции................................................................137
6. Массивы....................................................................................137
7. Дополнительные концепции....................................................137
8. Расширения, исключенные при реализации...........................137
ПРИЛОЖЕНИЕ 9.
Краткая историческая справка о развитии ФОРТРАНа......................138
1. Программа на языке ПАСКАЛЬ для OS UNIX......................138
2. Программа на языке ANSI С...................................................139
3. Программа на языке ФОРТРАН-0..........................................140
4. Программа на языке ФОРТРАН-1...........................................141
5. Программа на языке ФОРТРАН-IV или ФОРТРАН-66.........142
6. Программа на языке ФОРТРАН-77.........................................143
7. Программа на языке ФОРТРАН-90.........................................144
ПРИЛОЖЕНИЕ 10.
High Perfomance Fortran — Высокопроизводительный ФОРТРАН.....145
1. Хранение данных......................................................................146
2. Исполнение программ..............................................................151
3. Встроенные функции................................................................154
4. Функции для запросов..............................................................155
5. Функции для операций с битами................,............................155
6. Другие функции........................................................................156
7. Правила хранения информации..............................................156
8. Подмножество HPF — HPF Subset.........................................158
ПРИЛОЖЕНИЕ П.
Соответствие аргументов.......................................................................160
1. Основные концепции...............................................................160
2. Правила хранения информации..............................................164
Цена: 200руб.
