Fortran, старейший высокоуровневый язык программирования, часто ассоциируется с вычислительной техникой прошлого. Но в 2018 году он оставался важным инструментом для научных вычислений и инженерных расчетов. Его производительность, особенно в параллельных вычислениях (HPC), остается конкурентоспособной.
GNU Fortran (gfortran), компилятор из open source, поддерживает современные стандарты, включая Fortran 2008 и Fortran 90. Хотя C++ и Python предлагают альтернативы, Fortran сохраняет нишу, где скорость критична. Его синтаксис, несмотря на архаичность, оптимизирован для работы с массивами и численными методами. Примеры использования – моделирование климата и расчеты в аэродинамике.
Несмотря на меньшую популярность чем у С++, Fortran все еще поддерживается крупными производителями компиляторов, такими как Intel Fortran, PGI Fortran, Cray Fortran. Сообщество Fortran не так велико, но активно, разрабатывая библиотеки и пакеты для различных задач. Будущее Fortran зависит от его способности адаптироваться к новым архитектурам суперкомпьютеров. Разработка на Fortran требует понимания алгоритмов и оптимизации кода.
Fortran, старейший высокоуровневый язык программирования, часто ассоциируется с вычислительной техникой прошлого. Но в 2018 году он оставался важным инструментом для научных вычислений и инженерных расчетов. Его производительность, особенно в параллельных вычислениях (HPC), остается конкурентоспособной.
GNU Fortran (gfortran), компилятор из open source, поддерживает современные стандарты, включая Fortran 2008 и Fortran 90. Хотя C++ и Python предлагают альтернативы, Fortran сохраняет нишу, где скорость критична. Его синтаксис, несмотря на архаичность, оптимизирован для работы с массивами и численными методами. Примеры использования – моделирование климата и расчеты в аэродинамике.
Несмотря на меньшую популярность чем у С++, Fortran все еще поддерживается крупными производителями компиляторов, такими как Intel Fortran, PGI Fortran, Cray Fortran. Сообщество Fortran не так велико, но активно, разрабатывая библиотеки и пакеты для различных задач. Будущее Fortran зависит от его способности адаптироваться к новым архитектурам суперкомпьютеров. Разработка на Fortran требует понимания алгоритмов и оптимизации кода.
Однако, вопрос о жизнеспособности Fortran в 2018 году не так прост. История языка уходит корнями в Fortran 77, и многие существующие программы написаны именно на этом стандарте, что создает определенные сложности при переходе на более современные версии. Хотя стандарт Fortran 2008 внес значительные улучшения, включая поддержку объектно-ориентированного программирования, его принятие шло медленнее, чем хотелось бы. Это связано с тем, что существующий код требовал значительной переработки, а альтернативы, такие как C++ и Python, предлагали более гибкие и современные инструменты.
Сравнение с другими языками показывает, что Fortran уступает им в удобстве разработки и доступности библиотек для широкого круга задач. Написание программы на Fortran требует глубокого понимания численных методов и алгоритмов, а также умения проводить оптимизацию на низком уровне. Это связано с тем, что производительность Fortran достигается за счет тесной интеграции с аппаратным обеспечением и эффективного использования массивов и циклов. Примеры такой оптимизации включают ручную векторизацию кода и использование специализированных компиляторов, таких как Intel Fortran, которые генерируют объектный код, оптимизированный для конкретной архитектуры процессора.
Тем не менее, для определенных задач Fortran остается непревзойденным. В области высокопроизводительных вычислений (HPC), где критична каждая доля секунды, Fortran продолжает оставаться предпочтительным выбором. Это связано с тем, что компиляторы Fortran, такие как gfortran, PGI Fortran и Cray Fortran, умеют эффективно распараллеливать код для работы на суперкомпьютерах с большим количеством ядер. Кроме того, синтаксис Fortran, хотя и может показаться устаревшим, позволяет напрямую манипулировать массивами и выполнять сложные численные расчеты с высокой производительностью.
Обучение Fortran может быть сложным, особенно для начинающих программистов, привыкших к более современным языкам. Однако, существует множество учебников и документации, которые могут помочь освоить основы языка. Важно понимать типы данных, переменные, операторы, подпрограммы и функции, а также уметь выполнять ввод-вывод данных и проводить отладку кода. Профилирование программы позволяет выявить узкие места и провести оптимизацию для повышения производительности.
Кроссплатформенность Fortran обеспечивается наличием компиляторов для различных операционных систем, включая Linux. Процесс компиляции и линковки кода обычно выполняется с помощью командной строки. В результате получается исполняемый файл, который можно запустить на целевой платформе. Важно отметить, что open source характер gfortran делает его доступным и бесплатным для использования.
