Il linguaggio Fortran

Il linguaggio Fortran è uno dei linguaggi di programmazione più vecchi in ambito scientifico.

Perché si chiama Fortran? E' l'unione dei termini FORmula TRANslation. Si chiama così perché nasce come sistema per tradurre le formule scientifiche in programmi informatici.

La storia del linguaggio Fortran

Negli anni '50 il matematico e informatico statunitense John Backus propose il Fortran alla IBM come nuovo sistema di programmazione più accessibile e meno costoso.

A quei tempi poche persone erano in grado di programmare, non esistevano linguaggi di programmazione facili da usare e il costo dello sviluppo era molto alto.

Le prime specifiche del Fortran furono rilasciate nel 1957.

In breve tempo il Fortran fu adottato nelle università e centri di ricerca per sviluppare software e programmi per il calcolo scientifico e matematico.

Nota. Grazie alla rapida diffusione del linguaggio negli anni '50 e '60, oggi il Fortran è ancora usato. Ha un'ampia biblioteca di funzioni, librerie e programmi per il calcolo scientifico. Ad esempio, molti moduli in Python sono programmi in Fortran. Del resto, se già esiste un programma efficace che svolge bene il proprio compito... perché svilupparlo di nuovo?

Nel 1977 venne rilasciata la versione standard Ansi del Fortran, detta Fortran 77, basata sui principi della programmazione strutturata.

A questa seguirono il Fortran 90, il Fortran 95 e il Fortran 2003.

La differenza tra Fortran77 e le versioni successive. Il Fortran 77 segue ancora le vecchie regole di programmazione pensate per le schede perforate e bisogna rispettare la posizione delle istruzioni nel codice sorgente.
le regole di sintassi del Fortran77
Nelle versioni successive, invece, non è più necessario rispettare queste regole. Nel Fortran 90 le istruzioni possono essere scritte anche a partire dalla prima colonna.

Il fortran è un linguaggio ancora vivo

Nel corso del tempo il linguaggio Fortran ha risentito della concorrenza di altri linguaggi di programmazione più moderni e facili da usare, come il linguaggio C e il Java.

Tuttavia, pur avendo quasi settant'anni, il Fortran è un linguaggio di programmazione ancora vivo e ha una discreta community di developers che ancora lo utilizzano.

L'ultima versione del linguaggio è il Fortran 2008.

Le caratteristiche del Fortran

Il Fortran è un linguaggio di tipo compilato. Il programmatore sviluppa un codice sorgente, poi lo compila per creare un oggetto eseguibile in linguaggio macchina.

E' un linguaggio di tipo imperativo ed è molto vicino alla notazione matematica.

Un esempio di programma in Fortran

  1. PROGRAM nome
  2. A=5
  3. B=2
  4. C=A+B
  5. WRITE (*,*) "Somma = ", C
  6. DO 100 I=1, 10, 1
  7. WRITE (*,*) i
  8. 100 END DO
  9. END PROGRAM

Il programma è compreso tra l'istruzione PROGRAM, seguito dal nome del programma, e l'istruzione END PROGRAM alla fine del codice sorgente.

Le etichette e la numerazione delle righe del codice sono usate soltanto in alcuni casi. Ad esempio, nei loop.

Nota. Le prime versioni del Fortran ammettevano i salti incondizionati tramite l'istruzione GOTO. Questa istruzione puntava alle etichette numeriche presenti nel codice sorgente per far saltare l'elaborazione da un punto a un altro.

Come scrivere il primo programma in Fortran

Per scrivere il codice sorgente del programma si può usare un qualsiasi editor di testo.

Ad esempio, Blocco Note su Window o Nano su Linux vanno benissimo per cominciare. A chi è più esperto consiglio comunque Eclipse.

un esempio di programma Fortran

Il programma in Fortran inizia con l'istruzione PROGRAM e termina con l'istruzione END, entrambe seguite dal nome del programma.

Tra queste due istruzioni vanno inserite tutte le altre che caratterizzano il programma.

Nota. A differenza del linguaggio C e Java, in Fortran le istruzione non hanno un simbolo di fine istruzione. Pertanto non va inserito il classico punto e virgola. Per terminare l'istruzione basta tornare a capo e scrivere la successiva istruzione sulla riga successiva.

In questo caso ho inserito soltanto un'istruzione WRITE per stampare la classica frase "Hello World" sullo schermo.

Una volta terminata la stesura del programma, il file sorgente va salvato con estensione .F90.

il salvataggio del programma sorgente con estensione F90

Attenzione. Al primo salvataggio il Blocco Note potrebbe lasciare l'estensione .txt dopo f90. In questo caso, il file va rinominato manualmente. Il file deve avere soltanto l'estensione .f90. In caso contrario, la compilazione non funziona.

A questo punto il programma sorgente può essere compilato ed eseguito.

Come compilare un programma in Fortran

Esistono diversi compilatori Fortran per tutti i sistemi operativi.

Su un personal computer si può installare

  • GFortran. E' un compilatore open source. E' disponibile su Windows, Linux e Mac.
  • G95. E' un compilatore in ambiente Windows. Si basa sul Fortran 95.

Esempio

Per compilare il file sorgente prova.f90 con Gfortran sul sistema operativo Windows digito sul prompt dei comandi

gfortran prova.f90 -o prova.exe

Se non ci sono errori di sintassi, il compilatore crea il file oggetto eseguibile prova.exe nella stessa cartella del file sorgente.

A questo punto, per eseguire il programma devo soltanto lanciare prova.exe.



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