Программирование, отладка и решение задач на ЭВМ единой серии. Язык Фортран Программирование, отладка и решение задач на ЭВМ единой серии. Язык Фортран: Учеб. пособие для вузов/ И. А. Кудряшов, Н. X. Кушнер, Л. В. Петрова, Н. А. Силов; Под ред. И. А. Кудряшова. — Л.: Энергоатом-издат, Ленингр. отд-ние, 1988. — 208 с., ил. — ISBN 5-283-04381-9 Изложены в компактной форме основные понятия и конструкции языка Фортран, сопровождающиеся примерами и синтаксическими диаграммами. Рассмотрены основные приемы и методы отладки программ, отладочные средства языка Фортран и рекомендации по их использованию для локализации ошибок в исходной программе. Применение и действие операторов отладки также иллюстрируется примерами. Описываются типичные ситуации, возникающие при выполнении заданий на машине, и приводятся образцы получаемых листингов. Приводятся сведения по использованию пакета прикладных программ, к которым пользователю ЭВМ приходится наиболее часто обращаться при решении широкого круга задач. Для студентов вузов и специалистов, изучающих язык Фортран и использующих его при решении задач на ЭВМ. ПРЕДИСЛОВИЕ
По мере внедрения ЭВМ в практику и привлечения к программированию большого числа людей стало очевидно, что нельзя использовать при программировании только машинные коды. Появилась необходимость в языках программирования, которые были бы удобны для пользователей, обладающих различной квалификацией.
Последние 25 лет стали эпохой интенсивного развития языков программирования. Разработаны и реализованы сотни языков высокого уровня. К настоящему времени каждый из языков становится специализированным в фактической области его применения.
Несмотря на большое разнообразие языков программирования, только около десятка из них можно считать общепризнанными. Преимущественное использование какого-либо языка программирования определяется: ясностью, простотой и согласованностью понятий; стройностью и наглядностью структуры программы, написанной на данном языке; естественностью приложения; легкостью расширения; обеспеченностью пакетами прикладных программ; эффективностью реализации программ, написанных на данном языке,и др.
Язык Фортран является самым старым из применяемых в настоящее время языков программирования. Он приспособлен для научных, математических вычислений, располагает достаточно удобными средствами для ввода и вывода информации и удовлетворяет перечисленным выше требованиям.
Для увеличения возможностей языка Фортран разработана расширенная версия этого языка [20, 47]. В последние годы интенсивно внедряются в практику малые машины, где язык Фортран также находит широкое применение.
Заметим, что языку Фортран посвящено много работ. Однако они, по мнению авторов, не обладают достаточной наглядностью и лаконичностью и их часто оказывается трудно использовать для получения различного рода справок при написании и отладке программ. В предлагаемом читателю пособии кратко, в плакатной форме изложены основы языка Фортран и его применение для написания программ и их отладки. Это позволит использовать книгу не только при изучении языка, но и в качестве справочника пользователя ЕС ЭВМ.
При описании конструкций языка в пособии используются синтаксические диаграммы.
Известно, что пакет прикладных подпрограмм на языке Фортран, эксплуатируемый на ЕС ЭВМ, содержит большое количество подпрограмм, к которым можно обращаться из программ пользователя [27—29,36].
Эффективное использование пакетов возможно лишь в том случае, если пользователь осведомлен о его содержании, о функциональном назначении подпрограмм и о способах обращения к этим подпрограммам. Поэтому в заключительном разделе пособия приводится руководство по использованию подпрограмм, реализующих методы линейной и матричной алгебры [2, 6, 41, 42, 44] и численного анализа [1, 2, 10, 13, 18, 23, 24, 39, 40, 46], т. е. подпрограмм, к которым пользователю приходится наиболее часто обращаться при решении научно-технических задач.
Отзывы и пожелания просьба посылать по адресу: 191065 Ленинград, Марсово поле, д. 1, Ленинградское отделение Энергоатомиздата.
Авторы

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................................................... 3
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЯЗЫКА И ПРИМЕРЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ............................................ 4
1.1. Основные символы...........................................,. —
1.2. Константы.................................................. 5
1.3. Переменные................................................. 6
1.4. Массивы................................................... 7
1.5. Встроенные функции........................................... 8
1.6. Выражения ................................................. 12
1.7. Типы и длины результатов операций.................................. 13
1.8. Основные понятия. Структура программы.............................. 14
1.9. Классификация операторов....................................... 15
.10. Синтаксические диаграммы....................................... 16
.11. Оператор неявного описания типа................................... 17
.12. Операторы явного описания типа.................................... 18
.13. Оператор описания массивов...................................... 19
.14. Оператор задания начальных значений................................. 20
. 15. Операторы присваивания......................................... 21
.16. Операторы перехода............................................ 22
.17. Условные операторы........................................... 23
.18. Оператор цикла .............................................. 24
.19. Вспомогательные операторы управления............................... 25
.20. Оператор эквивалентности..........:............................. 26
.21. Оператор описания общих областей.................................. 27
.22. Операторы ввода —вывода........................................ 28
.23. Взаимосвязь операторов DEFINE FILE и DD............................ 29
.24. Операторы ввода —вывода последовательного доступа...................... 30
.25. Спецификации форматов......................................... 31
.26. Вид на бланке вводимых данных при форматном вводе ..................... 32
.27. Пример использования оператора NAME LIST............................ 33
.28. Оператор-функция............................................. 34
.29. Подпрограмма-функция. Подпрограмма-процедура........................ 35
.30. Операторы, связанные с использованием подпрограмм (оператор обращения к под-
рограмме-процедуре, оператор описания внешних имен) ....................... 36
.31. Операторы возврата из подпрограммы................................ 37
.32. Пример использования подпрограммы-функции и подпрограммы-процедуры. Запись
рограммы на бланке.............................................. 38
.33. Оператор описания дополнительной точки входа в подпрограмму............... 42
.34. Программа задания начальных значений (инициализация) .................... 43
.35. Операторы отладки............................................ 44
.36. Пример использования операторов отладки............................. 45
1.37. Элементы структурного программирования на языке Фортран................. 46
1.38. Задание на компиляцию, редактирование и выполнение программы на языке Фортран 48
1.39. Некоторые системные коды аварийного завершения (прерывания) задач .......... 49
ГЛАВА ВТОРАЯ. СРЕДСТВА ОТЛАДКИ ПРОГРАММ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ ОШИБОК .... 51
2.1. Отладка программ, написанных на языке Фортран......................... —
2.2. Описание упрощенной схемы листинга завершенного задания.................. 53
2.3. Описание листинга завершенного задания с получением верного решения задачи...... 56
2.4. Примеры листингов с ошибками в операторах языка управления заданиями ........ 64
2.5. Листинги с синтаксическими ошибками ............................... 66
2.6. Листинги с различными типичными ошибками, допускаемыми на шаге редактирования
и выполнения................................................ 79
2.7. Диагностические сообщения об ошибках на шаге компиляции программы.......... 102
2.8. Диагностические сообщения об ошибках на шаге выполнения программы.......... 103
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. РАБОТА С ПАКЕТОМ ПРИКЛАДНЫХ ПОДПРОГРАММ СИСТЕМЫ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ ФОРТРАН .........................107
3.1. Общие сведения о пакете и порядок его использования...................... —
3.2. Некоторые особенности использования матричных подпрограмм................112
3.3. Размещение матриц в памяти......................................113
3.4. Операции с матрицами..........................................117
3.5. Обращение матриц, системы алгебраических уравнений и родственные темы ........129
3.6. Собственные значения, собственные векторы и родственные темы...............150
3.7. Ввод и вывод матриц...........................................157
3.8. Численное дифференцирование функций...............................158
3.9. Численное интегрирование функций..................................162
3.10. Интерполирование функций.......................................168
3.11. Сглаживание функций ..........................................174
3.12. Аппроксимация функций........................................178
3.13. Анализ Фурье................................................18g
3.14. Ортогональные полиномы Чебышева, Эрмита, Лагерра и Лежандра ..............191
3.15. Перечень подпрограмм..........................................195
Список литературы................................................200
Оглавление.....................................................202