Вычислительная математика и программирование - Боглаев Ю.П.
ISBN 5-06-00623-9
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, даже когда спроектированный алгоритм содержит готовые процедуры, программирование вычислительных блоков оказывается актуальной задачей.
Повторяя процесс проектирования алгоритмов этих блоков «сверху вниз», мы в конце концов придем к необходимости программировать только элементарные вычислительные блоки.
59
2.4.4. Программирование элементарных вычислительных блоков.
Алгоритмические языки программирования, ориентированные на вычислительные задачи, позволяют программировать элементарные блоки, объединяя четыре арифметические операции в конструкции, по форме близкие к математической записи.
Переменные можно обозначать буквами; согласно принятым нами правилам, $ константы следует обозначить буквами, например х, У1, г, а, Ь.
Каждой переменной и константе в соответствии с описанием отводятся ячейки памяти ЭВМ, которые обозначают теми же буквами.
Введем понятие оператора присваивания, который обозначим знаками :=?, чтобы отличить от математически привычного знака =. Запись
л;: =(д:+/)д:*/ч-2
соответствует схеме, приведенной на рис. 2.23, и отвечает следующим действиям ЭВМ: из ячеек л: и / выбирается содержимое и направляется на блок суммирования; полученный результат и содержимое ячейки / направляются на блок умножения; полученный результат и содержимое ячейки 2 направляются на блок деления; полученный результат посылается в ячейку л:. Отличие оператора присваивания от математического равенства теперь легко понять. Кроме вычислений правой части выражения оператор присваивания засылает результат в ячейку, которая обозначается левой частью оператора, при этом затирается старое содержимое ячейки х.
Программирование любого элементарного блока выполняется с помощью трех базовых логических схем, которые используют следующие базовые команды, называемые операторами: ввода, вывода, альтернативы, цикла, присваивания, записи чисел, скобок, знаков арифметических операций и меток операторов.
Глава З
ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ФОРТРАНЕ
# 3.1. Введение
3.1.1. История фортрана. История языков программирования тесно связана с историей развития вычислительной техники. За прошедшие с 40-х годов десятилетия были созданы тысячи языков программирования высокого уровня. Десятки из них нашли применение в узких направлениях применения ЭВМ. Большинство языков остались достоянием их создателей, и только некоторые стали широко распространенными и играют роль гораздо большую, нежели создание программ для ЭВМ. Такие языки программирования, как фортран, алгол, си, пролог, паскаль, бэйсик, позволяют создавать программы, которые можно выполнить на различных ЭВМ, обмениваться программами и помогают общаться специалистам в разных предметных областях и странах.
Среди языков высокого уровня в настоящее время нет языка, сравнимого с фортраном по долголетию, распространенности и эффективности получаемых программ для вычислительных задач научно-технического содержания. На фортране написано такое количество программ, что трудозатраты, по-видимому, можно оценить миллионами человеко-лет. Ни один производитель вычислительной техники с ориентацией на научно-техническое применение не может игнорировать наличие в мире огромного накопленного программного продукта на фортране. Все ЭВМ такого типа оснащаются трансляторами с фортрана.
Первая версия языка была разработана фирмой «1ВМ» в конце 50-х годов. Эта версия была ориентирована на устройства ввода с перфокарт и несет отпечаток архитектуры вычислительной техники 60-х годов. В первые годы отсутствовало стандартное определение фортрана, что отрицательно сказывалось на переносимости программ с одной ЭВМ на другую, имеющую другой транслятор. Положение исправилось в 1966 г., когда был введен стандарт языка, известный как фортран 66. В результате улучшилась мобильность (переносимость) фортран-программ. Программа, написанная в рамках этого стандарта, без изменений (или с небольшими изменениями) может выполняться на различных ЭВМ, имеющих соответствующие трансляторы.
Трансляторы с фортрана для разных типов машин обычно Дополняются расширенными возможностями по сравнению со
61
стандартом. Однако следует всегда иметь в виду, что использование нестандартного фортрана может привести к трудностям при переносе уже написанных программ на другую ЭВМ.
За 10 лет (с 1966 по 1977 г.) фортран завоевал среди пользователей ЭВМ большую популярность, сфера его приложений стала расширяться за пределы научно-технических расчетов. В это же время произошла смена поколений вычислительной техники. Технология ввода-вывода с перфокартами утратила свои позиции, получили широкое распространение видеотерминалы. В результате появилась потребность в модификации фортрана. Была разработана новая версия языка, расширяющая возможности фортрана, которая учитывала ноЪые приложения и вычислительную технику. В 1977 г. был введен стандарт языка, известный как фортран 77. В программном обеспечении ЭВМ, как правило, имеются трансляторы с обоих языков. Причем старая версия фортрана практически является частью (подмножеством) новой версии. Поэтому написанные ранее программы без существенных изменений могут транслироваться новыми трансляторами.
