Фортран (Fortran) — первый реализованный язык программирования высокого уровня (после Планкалкюля), правда, с одной небольшой оговоркой — для машин, построенных по классической схеме фон Неймана. Создан в период с 1954 по 1957 год группой программистов под руководством Джона Бэкуса (John Backus) в корпорации IBM. Через пару лет начались его коммерческие поставки. До этого программирование велось либо непосредственно в машинных кодах, либо на символических ассемблерах. Название Fortran является аббревиатурой от FORmula TRANslator, то есть, переводчик формул.
Фортран широко используется в первую очередь для научных и инженерных вычислений. Одно из преимуществ современного Фортрана — большое количество написанных на нём программ и библиотек подпрограмм. Среди учёных, например, ходит такая присказка, что любая математическая задача уже имеет решение на Фортране, и, действительно, можно найти среди тысяч фортрановских пакетов и пакет для перемножения матриц, и пакет для решения сложных интегральных уравнений и многие, многие другие. Ряд таких пакетов создавались на протяжении десятилетий и популярны по сей день (главным образом в научной среде).
От Fortran до Python: история популярных языков программирования. Андрей Николаевич Терехов.
Большинство таких библиотек является фактически достоянием человечества: они доступны в исходных кодах, хорошо документированы, отлажены и весьма эффективны. Поэтому изменять, а тем более переписывать их на других языках программирования накладно, несмотря на то, что регулярно производятся попытки автоматического конвертирования FORTRAN-кода на современные языки программирования.
Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур; позволяет применять современные технологии программирования, в частности, ООП.
История
В конце 1953 Джон Бэкус предложил начать разработку эффективной альтернативы ассемблеру для программирования на ПК IBM 704. Уже к середине 1954 была закончена черновая спецификация языка Fortran. Первое руководство для Fortran появилось в октябре 1956 вместе с первым компилятором, поставленным в апреле 1957. Компилятор был оптимизирующим, потому что клиенты отказывались использовать язык программирования высокого уровня, который был не в состоянии генерировать код с производительностью ниже, чем у ассемблера.
В то время сообщество относилось скептически к новому способу программирования и не верили в то, что Fortran позволит программировать быстрее и эффективнее. По словам самого Джона Бэкуса большая часть его работы была направлена на то чтобы «быть ленивым». Ему жутко не нравилось писать программы под IBM 701 на ассемблере.
Язык был широко принят учеными для написания программ с интенсивными вычислениями. Включение комплексного типа данных сделало его особенно подходящим для технических приложений.
К 1960 году существовали версии Fortran для компьютеров IBM 709, 650, 1620, 7090. Его большая популярность побуждала конкурирующих изготовителей компьютеров создавать компиляторы Fortran для своих компьютеров. Таким образом, уже к 1963 существовало более 40 компиляторов для разных платформ. Именно по этому Fortran считают первым широко используемым языком программирования.
Структура программы на Fortran
Поскольку FORTRAN оказался столь успешным языком, в Европе возникли опасения, что IBM будет доминировать в компьютерной отрасли. Немецкое общество прикладной математики (German society of applied mathematics — GAMM) создало комитет по разработке универсального языка. В то же время Association for Computing Machinery (ACM) организовала похожий комитет в США.
Несмотря на то, что у европейцев было некоторое беспокойство по поводу господства американцев, оба этих комитета слились в один. Под руководством Питера Наура (Peter Naur) этот комитет разработал IAL (International Algorithmic Language). Предлагавшееся название ALGOL (ALGOrithmic Language) было вначале отвергнуто. Но поскольку оно стало общеупотребительным, официальное имя IAL пришлось впоследствии изменить на ALGOL 58. Новая версия появилась в 1960 г., и ALGOL 60 (с небольшими изменениями, сделанными в 1962 г.) с 60-х и до начала 70-х гг. прошлого века был стандартом академического языка программирования.
Фортран в СССР
Фортран в СССР появился позже, чем на Западе, поскольку поначалу у нас более перспективным языком считался Алгол. Во внедрении Фортрана большую роль сыграло общение советских физиков со своими коллегами из CERN, где в 1960-х годах почти все расчёты велись с использованием программ на Фортране.
Первый советский компилятор с Фортрана был создан в 1967 г. для машины «Минск-2», однако он не получил большой известности. Широкое внедрение Фортрана началось после создания в 1968 г. компилятора ФОРТРАН-ДУБНА для машины БЭСМ-6. Машины ЕС ЭВМ, появившиеся в 1972 г., уже изначально имели транслятор Фортрана («позаимствованный» с IBM/360 вместе с другим программным обеспечением).
Стандарты
Фортран — жёстко стандартизированный язык, именно поэтому он легко переносится на различные платформы. Существует несколько международных стандартов языка:
- FORTRAN IV (позже положенный в основу FORTRAN 66 (1966);
- FORTRAN 77 (1978)
- множество улучшений: строковый тип данных и функции для его обработки, блочные операторы IF, ELSE IF, ELSE, END IF, оператор включения фрагмента программы INCLUDE и т. д.
- значительно переработан стандарт языка. Введён свободный формат написания кода. Появились дополнительные описания IMPLICIT NONE, TYPE, ALLOCATABLE, POINTER, TARGET, NAMELIST; управляющие конструкции DO … END DO, DO WHILE, CYCLE, SELECT CASE, WHERE; работа с динамической памятью (ALLOCATE, DEALLOCATE, NULLIFY); программные компоненты MODULE, PRIVATE, PUBLIC, CONTAINS, INTERFACE, USE, INTENT. Появились новые встроенные функции, в первую очередь, для работы с массивами
- в языке появились элементы ООП
- дальнейшее развитие поддержки ООП в языке. Взаимодействие с операционной системой
Компиляторы
До 1997 основным производителем компиляторов Fortran для IBM PC совместимых компьютеров была корпорация Microsoft. Впоследствии она отказалась от их разработки в связи с низкой прибыльностью. На данный момент компиляторы поставляет фирма DEC, вошедшая в 1998 г. в состав Compaq и вместе с последней в 2002 г. слившаяся с HP.
Компания DEC поставляет компилятор, интегрированный в среду разработки Digital Visual Fortran, основанную на Microsoft Visual Studio. Наиболее известными продуктами этой линейки являются FPS 4.0 (Microsoft Fortran Power Station), DVF 5.0 и 6.0. Каждый компилятор может поддерживать несколько стандартов Фортрана.
Слияния компаний явились причиной того, что последующие продукты появлялась на рынке под торговыми марками Compaq и HP. В настоящее время HP продаёт среду разработки версии 6.6 для Intel/win32. Поддержка Fortran реализована также для всех высокопроизводительных платформ HP.
Другим крупным поставщиком систем разработки на Fortran является фирма Lahey, предлагающая интегрированные решения для Windows и Linux.
Долгое время лучшим компилятором Fortran считался компилятор фирмы Watcom, который был выделен в отдельный проект Open Watcom, развивающий компилятор на открытой основе.
Известен и развивается также компилятор фирмы Intel — Intel Fortran Compiler, который позволяет оптимизировать код под платформу Intel ia32 и ia64.
Среди бесплатных компиляторов Fortran следует выделить компилятор от Sun Microsystems, входящий в состав Sun Studio, который генерирует эффективный код под SPARC, x86 и x86_64 и доступен как для ОС Solaris, так и GNU/Linux.
Фонд свободного программного обеспечения GNU выпускает открытый компилятор FORTRAN 77 g77, доступный практически для любой платформы и полностью совместимый с GCC, но не поддерживающий всех языковых конструкций современных стандартов Fortran. Также существует проект g95 по созданию на основе GCC компилятора Fortran 95.
Возможности и структура программы
Fortran имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживает работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Fortran был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем были добавлены многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования.
Структура программ изначально была ориентирована на ввод с перфокарт и имела ряд удобных именно для этого случая свойств. Так, 1-я колонка служила для маркировки текста как комментария (символом C), с 1-й по 5-ю располагалась область меток, а с 7-й по 72-ю располагался собственно текст оператора или комментария.
Колонки с 73-й по 80-ю могли служить для нумерации карт (чтобы восстановить случайно рассыпавшуюся колоду) или для краткого комментария, транслятором они игнорировались. Если текст оператора не вписывался в отведённое пространство (с 7-й по 72-ю колонку), в 6-ой колонке следующей карты ставился признак продолжения, и затем оператор продолжался на ней. Расположить два или более оператора в одной строке (карте) было нельзя. Когда перфокарты ушли в историю, эти достоинства превратились в серьёзные неудобства.
Именно поэтому в стандарте, начиная с Fortran 90, в добавление к фиксированному формату исходного текста появился свободный формат, который не регламентирует позиции строки, а также позволяет записывать более одного оператора на строку. Введение свободного формата позволило создавать код, читабельность и ясность которого не уступает коду, созданному при помощи других современных языков программирования, таких как C или Java.
Своего рода «визитной карточкой» старого Fortran является огромное количество меток, которые использовались как в операторах безусловного перехода GOTO , так и в операторах циклов, и в операторах описания форматного ввода/вывода FORMAT . Большое количества меток и операторов GOTO часто делало программы на Фортране трудными для понимания.
Именно этот негативный опыт стал причиной, по которой в ряде современных языков программирования (например, Java) метки и связанные с ними операторы безусловного перехода вообще отсутствуют.
Однако современный Fortran избавлен от избытка меток за счет введения таких операторов, как DO … END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Также к положительным чертам современного Fortran стоит отнести большое количество встроенных операций с массивами и гибкую поддержку массивов с необычной индексацией.
Взаимодействие с другими языками
Многие системы программирования позволяют компоновать полученные в результате трансляции программы на Fortran объектные файлы с объектными файлами, полученными от компиляторов с других языков, что позволяет создавать более гибкие и многофункциональные приложения. Для языка Фортран также доступно большое количество библиотек, содержащих как подпрограммы решения классических вычислительных задач (LAPACK, IMSL, BLAS), задач организации распределенных вычислений (MPI, pvm), так и задач построения графических интерфейсов (Quickwin, FORTRAN/TK) или доступа к СУБД (Oracle).
Наследие Fortran
Fortran использовался более пятидесяти лет и существует огромная часть принадлежащая ему и по сей день. Fortran — основной язык для некоторых задач требующих огромных вычислений, таких как моделирование погоды и климата, гидрогазодинамика, вычислительная химия, квантовая хромодинамика, моделирование динамики солнечной системы, вычисление орбит искусственных спутников и многие другие задачи.
Переносимость
Поначалу переносимость для Fortran была весьма насущной проблемой, потому что не существовало ни одного единого стандарта и даже справочной информации от IBM. И компьютерные фирмы соперничали между собой, обеспечивая несовместимость для разных компиляторов. Исправило дело появление стандартов. Стандарт 1966 года устанавливал синтаксис и семантику, но продавцы продолжали внедрять несовместимые расширения. Осмотрительные программисты понимали, что использование несовместимых расширений вызовет проблемы переносимости и зачастую использовали программы наподобие «The PFORT Verifier» для выявления несовместимых расширений.
Несовместимые расширения были не единственной проблемой. Существовал ряд проблем с численными вычислениями. Позже была развита и внедрена практически универсальная идея двоичной арифметики с плавающей запятой.
Доступ к исполняемой среде (например, к командной строке, переменным среды) был весьма затруднителен, пока на это не обратили на это внимание в стандарте 2003 года.
Сейчас относительно просто реализовать полностью переносимую программу на Fortran.
Элементы синтаксиса:
| ! или * в первом символе строки |
| Нет |
| [a-zA-Z][_a-zA-Z0-9] |
| = |
| type :: variable |
| type :: variable = value |
| () |
| do . end do |
| = или .EQ. |
| /= или .NE. |
| == < >= <> или .LT. .GT. .LE. .GE. |
| CALL f(a,b. ) |
| CALL f |
| конец строки |
| if condition then . end if |
| if condition then . else . endif |
| DO . WHILE (condition) |
| do label i = 1, 10 |
| do label i = 10, 1, -1 |
Ссылки:
- Портал ресурсов по Fortran (англ.)
- Книга о Fortran на wikibooks (англ.)
- Статья из Википедии «Fortran» (англ.)
- Статья из Википедии «Fortran language features» (англ.)
- Исчерпывающая документация по стандартам Fortran (англ.)
- Параллельные вычисления в ИММ УрО РАН (рус.)
- Статья из Википедии «Фортран»
- Сайт, посвященный Fortran (рус.)
- Подборка программ для Fortran (англ.)
- Структурированная информация по Fortran (англ.)
- Рабочая группа ISO/IEC по Fortran (англ.)
- Информация о различных современных компиляторах Fortran и дополнений к ним (add-ons) (англ.)
Источник: ru.progopedia.com
История языков программирования: Algol — жертва конфликта интересов
Название языка Algol (ALGOrithmic Language), первая версия которого появилась в 1958 году, подчеркивает то обстоятельство, что он предназначен для записи алгоритмов. Благодаря четкой логической структуре Algol стал стандартным средством записи алгоритмов в научной и технической литературе. Однако он так и не смог полноценно конкурировать с языком Fortran, а с COBOL его и вовсе было трудно сравнивать в силу отсутствия некоторых важных возможностей у Algol – той же обработки текстов например или форматирования ввода/вывода.
«Роды» Algol проходили очень тяжело. Для некоторых его создателей, прямо скажем, – в муках. Ученые и эксперты отрасли никак не могли прийти к единому мнению по многим вопросам.
В результате новый язык скорее вызвал интерес, чем привлек потребителей. Грейс Хоппер охарактеризовала его так: «Похож на большую поэму: простой и ясный с точки зрения математики, но отнюдь не практичный».
Предыстория
В середине 50-х годов роль программирования в машинных кодах стала уменьшаться. Появились языки более высокого уровня – Fortran, Algol, COBOL и так далее.
Первым из них и одним из наиболее распространенных был Fortran (FORmula TRANslator – переводчик формул), разработанный группой программистов фирмы IBM в 1954 году (первая версия). Этот язык был ориентирован на научно-технические расчеты математического характера.
Грейс Хоппер — американская учёная и контр-адмирал флота США. Программист гарвардского компьютера Марк I.
В 1954 году группа под руководством Грейс Хоппер разработала систему, включающую язык программирования и компилятор, которая в дальнейшем получила название Math-Matic. После удачного завершения работ по созданию Math-Matic Хоппер и ее группа принялись за разработку нового языка и компилятора, который позволил бы пользователями программировать на языке, близком к обычному английскому. В 1958 году появился компилятор Flow-Matic. Компилятор Flow-Matic был первым языком для обработки коммерческих данных.
Разработки в этом направлении привели к созданию языка COBOL (Common Business Oriented Language). Он был создан в 1960 году. В этом языке были слабее развиты математические средства, но зато хорошо развиты средства обработки текстов, организация вывода данных в форме требуемого документа. Он задумывался как основной язык для массовой обработки данных в сферах управления и бизнеса.
Лучшее – враг хорошего
В 50-х годах ХХ века весь ученый мир ждал решения проблемы определения единого языка для научного программирования. Первыми предложили свой вариант США. В 1957 году начал активно распространяться Fortran. Но европейское сообщество опасалось гегемонии IBM (там и был создан Fortran) и других агрессивных американских фирм. Поэтому они решили, что на европейском рынке непременно обязана взойти новая «звезда».
В 1958 году в Цюрихе, на базе Федерального технического университета был создан специальный комитет. 27 мая прошло первое заседание, на котором собрались восемь наиболее уважаемых авторитетов в области компьютеров: четверо из Европы и четверо из США. На встрече присутствовали создатель Fortran Джон Бэкус и Джозеф Уэгстен, который в последующем стал председателем кратковременного комитета по COBOL.
Федеральный технический университет. г. Цюрих
Конференция под девизом «Лучшее — враг хорошего» на деле не соответствовала этому утверждению. Из этого работа продвигалась медленно. Американцы настаивали на языке, который был бы близок к уже используемым на компьютерах. Европейцев интересовали не столько компьютеры, сколько мощь языка при решении сложных математических задач. На второй день обсуждение едва не зашло в тупик из-за мелкого, но вызвавшего бурю эмоций пункта — десятичной точки.
Один из европейцев, ударив кулаком по столу, воскликнул: «Нет! Я никогда не буду использовать точку в десятичных дробях!» Американцы же пренебрежительно отнеслись к европейской привычке использовать в десятичных дробях запятую. Тогда Джозеф Уэгстен взял на себя миротворческую роль и попытался утихомирить «десятичную бурю».
Окончательное решение проблемы, предложенное Уэгстеном, обеспечило новому языку одно из его наиболее замечательных свойств. Он предложил трехуровневую модель языка: уровень описаний, публикаций и реализации.
Мелкие вопросы, типа выбора между точкой и запятой или используемого алфавита, были вынесены на второй-третий уровень, что позволило относительно быстро решить принципиальные вопросы. На уровне публикаций, согласованном позже, допускалось использование национальных ключевых слов и стандартов представления данных (в том числе и десятичной точки), уровень реализации определял язык совершенно строго — согласно ему должны были строиться трансляторы.
Дальнейшие обсуждения пошли исключительно на первом уровне, что позволило двигаться дальше и не застревать на второстепенных деталях.
Полуфабрикат
Язык, созданный на конференции в Цюрихе, многое унаследовал от Fortran, но в Algol основные понятия были собраны в более логичную, можно даже сказать, изящную структуру. Но из-за недостатка времени и необходимости компромиссов было допущено немало оплошностей. Одна из них заключалась в отсутствии процедур ввода и вывода данных. Участники совещания намеренно не касались этой области, где многое зависит от типа компьютера, полагая, что процедуры ввода и вывода должен написать разработчик компилятора языка.
Однако единодушие комитета не было абсолютным: часть делегатов уехала с конференции, полагая, что работа сделана в самом грубом приближении, а другая же часть верила, что сделано достаточно, чтобы Algol стал «звездой» и новым международным стандартом.
Одним из таких оптимистов был Джон Бэкус. В феврале 1959 года он убедил влиятельную организацию SHARE (куда входили пользователи компьютеров фирмы IBM) сделать ставку на новый язык программирования. После этого организация настоятельно порекомендовала IBM реализовать Algol.
На словах компания пошла навстречу своим клиентам, а на деле работа в этом направлении почти не велась. В то время IBM была мировым лидером на рынке компьютеров и активно внедряла Fortran, что вполне ожидаемо. У членов SHARE, на самом деле, тоже не было ясной позиции. Когда их энтузиазм угас, они как ни в чем не бывало продолжали поддерживать Fortran.
А Бэкус, несмотря на неудачу, продолжал активно продвигать Algol.
Вернувшись в Цюрих, он заинтересовался грамматикой, то есть правильным расположением слов и знаков в языке. Бэкус разработал строгую и точную систему определения каждой структуры языка логическим образом. Например, определяя элемент «цифра», он писал: «: = 0|1|2|… |9|».
Вскоре программисты стали называть этот подход к описанию синтаксиса нормальной формой Бэкуса, или БНФ. (Последующее уточнение этой работы датским астрономом Питером Науром привело к тому, что такой подход часто стали называть «форма Бэкуса-Наура», (сокращение осталось то же — БНФ). БНФ оказала существенное влияние на разработку языков программирования, в частности была положена в основу второго этапа разработки Алгола.
Между тем, успешным Algol-58 так и не стал: требовалась серьезная доработка.
Algol-60
В январе 1960 года 13 представителей стран Европы и США, включая 7 человек из прошлой цюрихской группы, встретились в Париже, чтобы «залатать дыры», оставшиеся в первом варианте. Одним из вновь прибывших был Наур, предложивший вариант измененного языка Algol, записанный при помощи БНФ.
Синтаксические диаграммы и дерево разбора
После восьми дней трудных переговоров участники конференции покинули Париж в приподнятом настроении, считая, что согласие достигнуто и даже самые ярые критики Алгола должны отныне умолкнуть.
С редким единодушием комитет по разработке Algol-60 «голосует» для этой групповой фотографии, сделанной на конференции в Париже в 1960 году. Среди участников – американский специалист по компьютерам Джон Бэкус (ближайший к камере справа) и датский астроном Петер Наур (четвертый слева), в честь которых система описания языков программирования получила название «форма Бэкуса — Наура». (Фотографию сделал Джон Маккарти, создатель языка LISP)
Но едва американские участники конференции сошли с трапа самолета, на Algol-60 обрушилась жесткая критика со стороны. Кроме того, небольшая группа участников конференции указала на неоднозначности, оставшиеся в языке, и приступила к их «рекламированию». Другие критики подчеркивали, что в язык так и не включены средства ввода/вывода.
В Америке Algol-60 встретили холодно. Более того, оказалось, что для него очень сложно написать компилятор: даже самые продвинутые компьютеры того времени не могли воспринимать набор из 116 литер, которые встречались в языке описаний.
В Европе рассуждали по-другому: новый язык давал возможность обмениваться интересными и сложными идеями, невзирая на границы и языковые барьеры. Что еще важнее, он позволил европейской компьютерной индустрии обрести независимость от американских технологий.
Algol 68
В 1962 году под эгидой Международной федерации по обработке информации (International Federation for Information Processing, IFIP) был создан новый комитет, задачей которого являлись дальнейшее совершенствование Algol. В составе нового комитета оказалось немало ученых с мировым именем, в частности, Эдсгер Дейкстра, Никлаус Вирт и Тони Хоар.
Одним из недостатков предшествующей версии все-таки было признано отсутствие ввода/вывода. Пренебрежение к этому моменту объяснялось академической направленностью языка: для ученых главный интерес представляет сам алгоритм, а в каком виде будут представлены выходные данные — дело второстепенное. Для промышленных нужд такой подход не годился.
Вторым серьезным недостатком было низкое быстродействие. Поэтому важной задачей стало повышение эффективности работы на этапе выполнения программы.
Руководителем группы разработки языка по каким-то причинам был А. Ван Вейнгаарден, директор Математического центра Амстердама. Будучи чистым математиком, он, пользуясь своим авторитетом, принимал решения, с которыми не соглашались программисты-практики, что негативно повлияло на получившийся в результате язык.
К сожалению, авторитарный стиль руководства ван Вейнгаардена нередко приводил к размолвкам в коллективе и даже стал причиной выхода Хоара и Вирта из команды. О том, как тяжела была эта потеря для команды, можно судить по такому факту: предложения Вирта, не принятые комитетом, легли в основу языка Pascal.
В Algol 68 было реализовано несколько интересных идей (например, механизмы расширения языка, а также средства для параллельных вычислений), но он получил ограниченное применение.
В России были энтузиасты, которые активно использовали его в работе, и язык на основе Algol 68 стал некогда базовым для программирования отечественного компьютера «Эльбрус».
Особенности языка
Как и в большинстве других языков программирования, программа на Algol состоит из главной программы и набора подпрограмм.
begin procedure SUM(V,N); valueN; realarray V; integer N; begin integer I; real TEMP; TEMP:=0; for I:=1 step1 until N do TEMP:=TEMP+V[I]; SUM:=TEMP end; integer K; START: inreal(1,K); if K>0 then begin realarray A[1:K]; inarray(1,A); outreal(2,SUM(A,K)); gotoSTART end end
Структуры данных, созданные внутри блока, локальны в его пределах и при выходе из блока уничтожаются. Таким образом можно управлять временем жизни данных и областью видимости их идентификаторов. Динамическое выделение памяти для переменных в блоке позволяет эффективно использовать рекурсию.
Блоки могут образовывать вложенные структуры, то есть внутрь блока может быть вложен блок, в него — другой блок и так далее. Важной особенностью языка является также то, что блок является разновидностью оператора — составным оператором и может быть употреблен везде, где допустим обычный оператор.
В Algol реализованы логический, целочисленный и вещественный типы, а из структур данных — лишь однородный массив. Правда, массивы являются динамическими, что позволяло эффективно управлять распределением памяти. К сожалению, типы и структуры данных в языке не слишком разнообразны. Пожалуй, это и определило дальнейшую судьбу языка, применявшегося в первую очередь для научных вычислений.
К особенностям языка можно также отнести механизмы передачи параметров подпрограммам. Их два: хорошо известная передача по значению и довольно экзотическая передача по имени.
Переданное в процедуру выражение вычисляется каждый раз – как если бы вместо формальных параметров были подставлены их значения, вычисленные в контексте вызывающей программы. По сути это нечто среднее между макроподстановкой и вызовом подпрограммы.
Begin procedure p (a,b); name a, b; integer a, b; begin for a:=1 step1 until 10 do b := 0 end p; integer i; integer array s [1:10]; p (i, s[i]) end
При выполнении процедуры p на каждом шаге цикла вместо a подставляется i, а вместо b подставляется s[i], и эта процедура просто обнуляет массив s. Проблем с таким способом передачи параметров очень много, поэтому передача параметров по имени так и осталась прерогативой Algol. Но этот способ передачи параметров оказал влияние на дальнейшее развитие языков программирования.
Роль в истории
Так же, как министерство обороны США в свое время активно поддержало язык COBOL, независимый исследовательский совет Германии и другие правительственные организации западноевропейских стран поддержали Algol.
Благодаря этому язык распространился от Великобритании до Советского Союза. Большинство компиляторов оказались удачными, и вскоре Algol был признан международным языком европейских программистов.
Algol не стал всеобщим международным стандартом, как надеялись некоторые, поскольку такой его статус всерьез задел бы американские интересы. Он набрал небольшую популярность в США, но так навсегда и остался в тени Fortran.
Тем не менее, многие языки, возникшие позднее, базировались (по крайней мере, частично) на Algol, и его вклад в их развитие связан с несколькими основными идеями.
Одна из наиболее важных — блочная структура, позволяющая делить программы на замкнутые единицы, разрабатываемые независимо. Другая идея — рекурсия. Третья идея — БНФ, формализованное определение синтаксиса.
Эти и другие фундаментальные идеи достались в наследство разработчикам других языков.
- история языков программирования
- программирование
- algol
- fortran
- структурное программирование
- Программирование
- Компиляторы
- Математика
Источник: habr.com
2.5.Язык algol
За создание следующего языка программирования решили взяться ученые тех областей науки, которые в англоязычной литературе обычно объединяют под названием «Computer Science», т.е. «наука о компьютерах».
В 1960 г. на основании отчетов научных конференций был создан обобщающий документ, описывающий новый язык — ALGOL-60. Его наименование произошло от английского algorithmic language — «алгоритмический язык».
Для переменных стали четко определяться участки программы, в пределах которых эти переменные могут использоваться. Такие участки программы называются областями видимости, а про переменную говорят, что она видна или не видна в данной области программы. Переменная, объявленная внутри функции, процедуры или специального логического блока операторов, будет видна только внутри данной конструкции.
Стало обязательным указание типа переменных перед их использованием — объявление.
Помимо «общеоздоровительного эффекта», связанного с более продуманным использованием переменных, введение областей видимости позволило добавить в язык вызов функции из самой себя. Вызов таких вложенных функций называется рекурсией, а функции, которые вызывают сами себя, — рекурсивными.
В языке ALGOL были четко описаны структурные управляющие операторы: операторы выбора и операторы повторения (цикла). Операторы выбора позволяют выполнять те или иные участки кода в зависимости от вычисляемого условия. Операторы цикла предназначены для повторения определённого участка кода заданное количество раз или до тех пор, пока не выполнится определённое условие.
Управляющие операторы присутствовали и в языках Ассемблер и FORTRAN,но они не были основным элементом при написании программ, не обладали удобством использования.
Через восемь лет, в 1968 г., вышел новый, переработанный и дополненный вариант языка Algol-60, который получил вполне предсказуемое имя Algol-68. С этим стандартом связана и опубликованная в 1969 г. статья Эдсгера В. Дейкстры о структурном программировании.
К сожалению, новая версия Algol-68 так и не смогла не только завоевать популярность у прикладных программистов, но даже пробиться в ряды коммерческих продуктов. Язык Algol остался научным исследованием, «академическим» языком, который оказал огромное влияние на развитие языков программирования в целом. Он стал фактически стандартом для описания компьютерных алгоритмов в научных исследованиях и породил целое семейство алголоподобных языков (к которым, собственно, и относятся почти все современные процедурные языки, такие, как Pascal, Modula, C).
2.6.Язык pascal
В 1970 г. известный швейцарский ученый профессор Никлаус Вирт создал собственный язык программирования, в котором постарался избавиться от всех недостатков языка Algol. Новый язык получил название Pascal.
Этот язык стал первым широко распространенным языком, реализующим в себе концепции структурного программирования, проработанные в 60-х гг. Новый язык вобрал в себя многие черты языка Algol, такие, как строгость описания, богатство управляющих структур, но был более легким для изучения. Это определило возможность его использования для преподавания программирования в университетах, колледжах. Но Pascal избежал участи исключительно «учебного» языка. Он представлял собой достаточно мощный язык программирования, подходящий для создания больших проектов.
Общая структура языка, управляющие конструкции, такие, как циклы, операторы выбора «если — то», напрямую заимствованы из языка Algol. В то же время, поскольку Pascal создавался для обучения программированию, его синтаксис был значительно упрощен. Новый, упрощенный язык позволял практически так же эффективно реализовывать алгоритмы, однако наряду с этим значительно уменьшилось время на изучение языка. Основной его девиз — «Взвешенность, простота, лаконичность».
Создание языка Pascal явилось значительным этапом в развитии языков программирования и определило путь их развития в 70-х гг. ХХ в.; большинство языков следующего десятилетия можно считать прямыми потомками языков Algol и Pascal.
В то же время у языка Pascal имелся ряд существенных недостатков. Так, в массивах не могла использоваться верхняя «открытая», неизвестная на момент компиляции граница. В языке Pascal не предусмотрен тип данных для работы с символьными строками, несмотря на их широкую распространенность. Pascal не учитывал написания кода программы в разных файлах и последующего объединения при компиляции, поэтому, если создавалась большая программа, объем файла с ее текстом мог составлять сотни килобайтов, что делало практически невозможным работу команды программистов. Одному автору — уже было затруднительно найти в ней нужный фрагмент.
В языке Pascal ограничены возможности ввода и вывода информации, не разработана стандартная библиотека вспомогательных функций (например, сравнение строк, которое каждый раз приходилось делать программисту, символ за символом; получение системного времени, работа с файлами операционной системы и др.).
Источник: studfile.net