Ф.Грунд 175стр Мосва1976 Книга содержит лаконичное и полное изложение алгоритмического языка Фортран IV. Подробно рассмотрены все элементы и конструкции языка, вопросы рационального распределения памяти, использования операторов и организации общих блоков. Особое внимание уделено построению фортрановских программ. Большое количество примеров способствует быстрому усвоению особенностей языка. Книга предназначена для первоначального и вместе с тем глубокого изучения Фортрана. Она может быть использована в качестве учебного пособия студентами вузов, слушателями курсов повышения квалификации по программированию и самостоятельно изучающими язык. Книга содержит лаконичное; и полное изложение алгоритмического языка Фортран IV. Подробно рассмотрены все элементы и конструкции языка, вопросы рационального распределения памяти, использования операторов и организации общих блоков. Особое внимание уделено построению фортрановских программ. Большое количество примеров способствует быстрому усвоению особенностей языка.
Книга предназначена для первоначального и вместе с тем глубокого изучения Фортрана. Она может быть использована в качестве учебного пособия студентами вузов, слушателями курсов повышения квалификации по программированию и самостоятельно изучающими язык.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Привлекательность Фортрана объясняется тем, что в нем сочетаются простота с относительно высокой универсальностью. Несложные правила построения фортрановских конструкций позволя-ini быстро освоить язык и обеспечивают получение высококачественных объектных программ. Универсальность Фортрана дает ипшожность описывать алгоритмы достаточно широкого класса. Именно эти достоинства сделали Фортран самым распространенным средством программирования научно-технических задач.
Несмотря на большой интерес к Фортрану в нашей стране, отечественная литература насчитывает лишь несколько книг, посвященных описанию этого языка. Предлагаемая читателю книга выгодно отличается от изданных ранее краткостью и полнотой изложения. Она не требует специальной математической подготовки и пригодна для первоначального, но достаточно глубокого изучения языка.
Автор подробно рассмотрел все элементы Фортрана IV: основные символы, ключевые слова, имена, метки, константы, целые и вещественные арифметические выражения, операции отношения, операторы присваивания, условные и безусловные операторы перехода, оператор цикла, стандартные функции, невыполняемые операторы (операторы описания типа переменных, размерностей массивов и т. п.), операторы ввода-вывода, подпрограммы и подпрограммы-функции. В книге излагаются вопросы рационального распределения памяти, использования операторов эквивалентности и организации общих блоков. Приведена структура фортрановского бланка, изложены правила его заполнения. Особое внимание уделено вопросам организации фортрановских программ. Подробно описано применение оператора формата, используемого при обмене информацией с внешними устройствами, а также действие различных спецификаций в операторе формата. Приведены сведения о кодировании и обработке алфавитно-цифровой информации. Изложение иллюстрировано большим количеством примеров, доведенных до рабочих программ, которые были проверены на ЭВМ.
Ф. Грунд описал эталонный Фортран IV. В современных мощных вычислительных машинах и системах используются более развитые
Предисловие редактора перевода
варианты этой версии языка, что и побудило редактора написать ложение в котором описаны дополнительные возможности
Фортрана IV. В процессе перевода и редактирования книги были
устранены неточности и мелкие ошибки, имеющиеся в оригинале Специально для русского издания автор прислал предисловие'
а также список опечаток. Мы весьма признательны ему за это'
В. Н. Соболев
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
После того как были созданы электронные вычислительные машины, начались поиски подходящего средства замены программирования в машинных кодах. Таким средством оказалось использование проблемно-ориентированных языков программировав имя, не только снижающих трудоемкость, но и уменьшающих ко-* личество ошибок при составлении программ. Кроме того, такие алгоритмические языки вследствие их независимости от конкретных особенностей ЭВМ облегчают обмен программами между машинами различных типов.
Алгоритмический язык Фортран IV особенно пригоден для решения научно-технических задач. Фортран IV — самый распространенный язык программирования. Его используют на многих маши-пах, например ЕС ЭВМ, БЭСМ-6, IBM/360, CDC 1604/A. По сравнению с другими языками программирования Фортран IV обладает существенными преимуществами. Он может оперировать логическими значениями, целыми, вещественными и комплексными числами, а также числами с двойной точностью. Он имеет универсальные операторы ввода и вывода, не исключающие возможность использования магнитных лент и магнитных дисков. Различные подпрограммы и подпрограммы-функции могут транслироваться (компилироваться) независимо друг от друга. Машинные программы, составленные компилятором с языка* Фортран IV, во внутренних циклах часто не уступают по качеству программам, написанным высококвалифицированным программистом.
Эта книга содержит полное описание алгоритмического языка Фортран IV так, как он определен в [2, стр. 257—301]. В книге не используется индуктивное определение отдельных элементов языка, а приводится наиболее легкое, понятное и ясное описание. В каждой главе для всех языковых элементов даются примеры, облегчающие изучение языка и иллюстрирующие применение языковых элементов. В большинстве глав для небольших задач приведены полностью составленные программы. Указывается расположение входных и выходных данных и частично приводятся полученные результаты. Все программы были проверены на ЭВМ.
Компиляторы с Фортрана IV для ЕС ЭВМ и машин системы IBM/360 построены в соответствии с расширенным вариантом рассмотренного здесь эталонного языка. Перечислим наиболее существен ные дополнения. Допускаются две комплексные арифметики и две арифметики целых чисел 1). Операнды различных типов могут связываться в арифметических выражениях почти без ограничений. Допускается существенно более общая форма индексных выражений. Оператор ввода имеет более общий вид. Введены дополнительные операторы для работы с внешними запоминающими устройствами прямого доступа.
Я хотел бы не упустить возможности поблагодарить за многие ценные указания д-ра К.-Х. Вахтмана, д-ра Р. Штробеля и д-ра Б. Вегенера. Я благодарен также сотрудникам издательства «Мир» за издание моей книги на русском языке.
Фридрих Грунд Берлин, лето 1975 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА .„-............ 5
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ.............. 7
1. ВВЕДЕНИЕ............................ 9
1.1. Историческая справка .... ................ 9
1.2. Решение задачи........................ 9
1.3. Пример............................ 10
2. ОСНОВЫ ЯЗЫКА......................... 14
2.1. Символы Фортрана....................... 14
2.2. Имена............................. 15
2.3. Метки............................. 16
2.4. Бланк для записи программ................. . 16
3. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ И ОПЕРАТОРЫ ПРИСВАИВАНИЯ.............................. . 19
3.1. Целые и вещественные константы.....'.......... 19
3.2. Целые и вещественные выражения.............. 20
3.3. Стандартные функции..................... 24
3.4. Оператор присваивания.................... 25
3.5. Структура фортрановской программы. Последовательность выполнения программы. Область действия имен и меток.......... 26
3.6. Пример............................ 31
3.7. Операторы описания типа арифметических переменных..... 35
3.8. Оператор присваивания, использующий выражение с двойной точностью......................... . . . . 36
3.9. Оператор присваивания, использующий выражение комплексного
типа............................... 40
3.10. Примеры.......................... 44
4. ОПЕРАТОРЫ ПЕРЕХОДА И ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАТОРЫ .... 47
4.1. Безусловный оператор перехода............... 47
4.2. Арифметический условный оператор перехода......... 48
4.3. Пример............................ 49
4.4. Оператор предписания перехода и оператор перехода по предписанию............................... 51
4.5. Вычисляемый оператор перехода............... 53
4.6. Выражения отношений.................... 55
4.7. Логические выражения. Логические операторы присваивания. 57
4.8. Логический условный оператор................ 60
4.9. Операторы паузы и окончания работы программы. Пустой оператор. Оператор конечной строки .................. 62
4.10. Пример........................... 63
5. ОПЕРАТОР ОПИСАНИЯ РАЗМЕРНОСТЕЙ МАССИВОВ. ОПЕРАТОР ЦИКЛА.............................. 65
5.1. Оператор описания размерностей массивов. Элемент массива . . 65
5.2. Примеры.......................... 69
5.3. Оператор цикла....................... 71
5.4. Примеры.......................... 75
5.5. Оператор эквивалентности................... 82
5.6. Пример........................... 86
6. ОПЕРАТОРЫ ВВОДА И ВЫВОДА. ОПЕРАТОРЫ ФОРМАТА ... 88
6.1. Операторы ввода и вывода.................. 88
6.2. Спецификации преобразования................ 94
6.3. Оператор формата...................... 113
6.4. Примеры.......................... 119
6.5. Операторы управления магнитными лентами. Оператор маркировки файла........................... 125
6.6. Пример........................... 128
7. ФУНКЦИИ И ПОДПРОГРАММЫ.................. 129
7.1. Оператор-функция...................... 129
7.2. Внутренние и внешние стандартные функции......... 130
7.3. Подпрограммы-функции.................... 131
7.4. Подпрограммы........................ 143
7.5. Пример........................... 146
7.6. Массивы с переменными границами.............. 148
7.7. Оператор описания общих блоков . . ......t,..... 150
7.8. Оператор присваивания начальных значений. Подпрограмма данных ................................ 159
ЛРИЛОЖЕНИЕ........................... 163
Дополнительные возможности современного Фортрана IV ..... 163
ЛИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................... 177
1РЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ................... 179