Kode FORTAN: Bahasa yang Sangat Tua untuk Komputasi Numerik

Penyingkapan: Dukungan Anda membantu menjaga situs tetap berjalan! Kami mendapatkan biaya referensi untuk beberapa layanan yang kami rekomendasikan pada halaman ini.


Jika Anda memiliki pengalaman dalam pemrograman, Anda dapat mempelajari Fortran dalam beberapa jam. Ini adalah bahasa yang sangat mudah, namun sangat kuat.

Dan untuk memberi Anda beberapa gagasan tentang kekuatan itu, pertimbangkan ini: pertama kali muncul pada tahun 1957 dan masih digunakan sampai sekarang untuk memecahkan beberapa masalah paling rumit dalam sains dan teknik modern..

Sejarah Fortran yang Sangat Singkat

Untuk memahami sejarah Fortran, kita harus kembali ke komputer modern paling awal.

Bahasa campuran

Pada 1940-an, semua komputer diprogram dengan bahasa assembly – memberikan instruksi langsung kepada komputer. Misalnya, bayangkan Anda ingin menambahkan dua bilangan bulat pada komputer mutakhir 1954 IBM 704. Anda harus menulis sesuatu seperti ini (pdf):

CLA 100
TAMBAH 101

CLA memberi tahu komputer untuk menghapus Daftar Akumulator dan menambahkan padanya nilai yang disimpan di lokasi memori 100. Kemudian perintah ADD memberi tahu komputer untuk menambahkan nilai yang disimpan di lokasi memori 101 ke nilai yang disimpan di Daftar Akumulator..

Ini sudah rumit dan kami bahkan belum membahas cara menyimpan nilai di lokasi memori 100 dan 101!

Masukkan FORTRAN

Jelas, jenis pengkodean ini melelahkan dan sangat rentan terhadap kesalahan. Jadi pada akhir 1953 – tidak lama sebelum IBM 704 akan dirilis – ilmuwan komputer John W Backus mengajukan proposal untuk membuat bahasa tingkat tinggi yang akan memungkinkan programmer untuk menulis pernyataan sederhana seperti I = 10 + J.

Kemudian kompiler dapat mengonversikan ini ke banyak baris bahasa assembly yang dibutuhkan komputer. Dan pada akhir 1956, manual FORTRAN pertama (pdf) dirilis. Dan enam bulan kemudian, kompiler pertama yang mengubah Fortran menjadi bahasa assembly dirilis.

FORTRAN bukan bahasa pemrograman tingkat tinggi pertama. Tapi itu yang pertama digunakan secara luas. Dan ada alasan bagus untuk itu.

Evolusi Fortran

Meskipun kompiler Fortran pertama dirilis pada tahun 1957, bahasa terus tumbuh dan berkembang.

FORTRAN II

Dirilis pada tahun 1958, FORTRAN II memperkenalkan subrutin dan fungsi. Ini adalah fasilitas penting karena memungkinkan pengembangan kode yang terstruktur dengan baik.

Fitur-fitur ini memungkinkan program untuk memanggil blok kode yang sama untuk dipanggil beberapa kali tanpa mengulangi kode atau menggunakan panggilan GOTO. Perbedaan utama antara kedua hal ini adalah bahwa subrutin tidak mengembalikan variabel seperti fungsi.

FORTRAN IV / FORTRAN 66

FORTRAN IV adalah tonggak yang sangat penting. Secara khusus, ia menghapus fitur yang bergantung pada mesin dan memperkenalkan fitur logis (Boolean) ke bahasa tersebut.

Tetapi FORTRAN IV lebih penting karena menjadi kurang lebih standar FORTRAN untuk komunitas pemrograman. Ini sebagian besar disebabkan oleh kenyataan bahwa FORTRAN 66 dirilis tepat setelah FORTRAN IV.

Dan FORTRAN 66 adalah versi pertama yang menggantikan versi resmi American National Standards Institute (ANSI).

FORTRAN 77

Karena waktunya, FORTRAN 77 adalah versi yang kebanyakan orang pikirkan ketika mereka memikirkan bahasa. Itu menambahkan sejumlah fungsi penting.

Misalnya, meskipun FORTRAN IV memiliki pernyataan IF (termasuk pernyataan IF tiga arah), tidak sampai FORTRAN 77 bahwa fungsi ELSE dan ELSE IF diizinkan. Ini juga sangat maju file I / O dan kemampuan pemrosesan karakter.

Fortran 90

Ini mewakili perubahan besar dalam bahasa karena dapat dilihat hanya dengan fakta bahwa nama bahasa tidak lagi dicetak dengan huruf kapital semua. Itu memungkinkan perintah Fortran ditulis dalam huruf kecil dan diimplementasikan input sumber bentuk bebas.

Tapi itu juga menerapkan fitur yang jauh lebih canggih seperti overloading operator. Pada saat yang sama, itu tidak menghapus fitur apa pun, sehingga program Fortran 77 tetap bekerja persis seperti sebelumnya.

Fortran 2015

Ada sejumlah pembaruan pada bahasa tersebut sejak Fortran 90: Fortran 95, Fortran 2003, Fortran 2008, dan Fortran 2015 mendatang. Semua ini adalah pembaruan kecil.

Tidak ada substansial yang terjadi pada bahasa tersebut sejak Fortran 90, atau bahkan FORTRAN 77 karena kodenya umumnya masih dapat dikompilasi tanpa perubahan.

Mengapa Orang Menggunakan Fortran?

Jika Anda ingin melakukan perhitungan numerik, benar-benar tidak ada bahasa yang lebih baik. Karena sudah begitu lama, kompiler Fortran telah dioptimalkan untuk melakukan perhitungan.

Tapi mungkin alasan terbaik untuk menggunakan Fortran adalah bahwa ada sejumlah besar kode yang ada untuk hal-hal yang dilakukan oleh programmer ilmiah sepanjang waktu.

Pertimbangkan ini: Resep Numerik: Seni Komputasi Ilmiah telah menjadi buku penting bagi semua programmer ilmiah selama beberapa dekade. Ketika pertama kali keluar pada tahun 1986, ia ditulis dengan semua contoh Fortran.

Tidak disebutkan fakta ini di sampulnya. Itu hanya diasumsikan. Butuh tiga tahun sebelum edisi khusus buku itu keluar dengan kode Pascal. Butuh enam tahun sebelum versi bahasa C keluar.

Apa yang Membuat Fortran Sangat Mudah?

Fortran Dasar hanya melakukan hal-hal sederhana. Semua aspek seperti loop dan pernyataan if-then sangat terintegrasi dalam bahasa lain sehingga Anda tidak akan kesulitan mengambilnya.

Satu-satunya hal yang mungkin agak sulit adalah Fortran membutuhkan format input yang sangat terstruktur – atau setidaknya Fortran 66 dan Fortran 77 melakukannya. Fortran 90 dan seterusnya jauh lebih fleksibel.

Tetapi jika Anda bekerja dengan Fortran, kemungkinan Anda akan berurusan dengan versi kode yang lebih lama.

Contoh Fortran 77

urutan program
c Baris yang dimulai dengan c (atau *) adalah komentar
* Program ini akan mencetak seri aritmatika sederhana
bilangan bulat n, i
n = 0
do 10 i = 1, 5
n = n + i
menulis(*,*) "Itu ", saya, "nomor dalam seri ini "
+"adalah: ", n
10 melanjutkan
berhenti
akhir

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan di sini:

  • Kode biasa harus dimulai pada kolom ketujuh (yaitu, dengan enam spasi sebelum itu).

  • Jika “c” atau “*” ditempatkan di kolom pertama, itu adalah komentar dan tidak dikompilasi.

  • Kolom 1-5 dapat digunakan untuk label pernyataan – mirip dengan BASIC gaya lama.

  • Jika karakter ditempatkan di kolom 6, itu berarti bahwa kode dari baris sebelumnya dilanjutkan. Ini penting karena pernyataan hanya dapat ditempatkan dari kolom ke-7 sampai ke-72.

Outputnya harus cukup jelas:

1 angka dalam seri ini adalah 1
2 angka dalam seri ini adalah 3
3 angka dalam seri ini adalah 6
Angka 4 dalam seri ini adalah 10
Angka 5 dalam seri ini adalah 15

Belajar Fortran

Anda memiliki beberapa alternatif dalam cara Anda belajar Fortran.

Tutorial Fortran

Fortran benar-benar adalah bahasa yang sangat sederhana untuk dipelajari jika yang perlu Anda lakukan adalah membuat program untuk memecahkan masalah numerik. Jelas, itu bukan pilihan orang yang menulis antarmuka pengguna grafis.

Tetapi bagi para ilmuwan dan insinyur, Fortran sering merupakan alat terbaik untuk pekerjaan itu. Dengan tutorial ini, Anda mungkin akan siap untuk menulis program bermanfaat Anda sendiri dalam beberapa jam.

  • FORTRAN 77 Tutorial: tutorial Stanford University yang menunjukkan kepada Anda semua yang perlu Anda ketahui untuk memulai pengkodean FORTRAN 77. Dan jika Anda tahu FORTRAN 77, Anda harus dapat menggunakan hampir semua kompiler Fortran modern.

  • 7 Pelajaran Dengan Fortran 90/95: jika Anda ingin memulai dengan standar yang lebih baru dan tidak perlu khawatir tentang pemformatan ketat yang diperlukan oleh versi sebelumnya, ini adalah tempat untuk memulai. Ini juga menawarkan manual PDF yang bisa Anda gunakan sebagai gantinya.

  • Pengantar dan Fortran Dasar: gaya lama Fortran dengan banyak contoh.

  • Fortran Tutorial: tutorial Point Tutorial menggunakan kompiler Fortran G95.

  • Pemrograman dalam FORTRAN: pengantar yang sangat dasar untuk FORTRAN 77, tetapi kemungkinan semua yang Anda butuhkan.

Buku Fortran

Ada sejumlah buku yang mengejutkan tentang bahasa pemrograman Fortran. Anda mungkin menemukan ini cara tercepat dan termudah untuk memulai dengan bahasa.

  • Keberhasilan Pemrograman Fortran dalam Sehari oleh Sam Key: sebuah buku pendek yang memenuhi janji judulnya.

  • FORTRAN 90/95 untuk Ilmuwan dan Insinyur oleh Stephen J Chapman: pengantar menyeluruh untuk pemrograman Fortran modern dengan penekanan pada penggunaannya dalam ilmu pengetahuan.

  • Migrasi ke Fortran 90 oleh James Kerrigan: buku untuk membuat orang-orang yang terbiasa dengan gaya lama Fortran dan menjalankan dengan Fortran 90. Ini juga merupakan referensi yang sangat baik.

Fortran Compiler

Ada sejumlah kompiler yang tersedia. Lihat daftar kompiler Fortran Wikipedia. Beberapa diskusi khusus yang layak:

  • GNU Fortran: kompilator Fortran resmi (kompatibel dengan Fortran 95) yang merupakan bagian dari Koleksi Kompilator GNU.

  • G95: kompiler Fortran 95 gratis yang sedang dalam pengembangan aktif dan sedang mengimplementasikan bagian-bagian dari Fortran 2003 dan 2008.

  • MinGW: port Koleksi Pengumpul GNU (termasuk Fortran) untuk tujuan membuat aplikasi Microsoft Windows.

Alat Fortran

  • F2c: program dan pustaka sederhana untuk mengubah program Fortran menjadi C. Ini berguna untuk programmer C dan C ++ yang perlu menggunakan kode Fortran yang ada, tetapi tidak ingin repot dengan bahasa.

  • Fortran Tools, Perpustakaan, dan Perangkat Lunak Aplikasi: Daftar alat dan perpustakaan Fortran Company (paling gratis) untuk membantu pembuat kode Fortran. Ini termasuk hal-hal seperti perpustakaan grafis.

  • Simply Fortran: sebuah kompiler berbasis Linux dan Windows yang tidak mahal, yang mencakup lingkungan pengembangan dan debugger terintegrasi.

  • Fortran Modern: Gaya dan Penggunaan oleh Clerman dan Spector: sebuah buku untuk membantu pembuat kode ilmiah menggunakan Fortran secara efisien.

  • Numerical Recipes dalam Fortran 77: The Art of Scientific Computing: masih merupakan sumber utama untuk algoritma yang paling penting.

Kesimpulan

Meskipun sudah sangat tua, Fortran tetap menjadi alat yang berharga bagi para programmer – terutama mereka yang bekerja di bidang sains dan teknik. Pada saat yang sama, ini adalah bahasa yang mudah digunakan. Jadi baik sebagai bahasa pertama, atau sebagai alat lain untuk menambah arsenal Anda, perlu dicoba.

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map