Инструкция по работе в DevStudio, FPS 4.0

Введение

“Современный Фортран” – в последнее время вышло немало книг именно с этими словами в названии. Спрашивается, почему? Оказывается, появился спрос на этот Фортран. Какой же он, этот Фортран?

- это стандартизованный язык Фортран, версии 66, 77, 90, 95, 03, 08;

- это язык сегодняшнего дня, современный;

- в Фортране Вы можете писать программы на любой версии языка, например, кое-где преподают даже Фортран-77;

- это язык, для которого есть современные компиляторы, например
MS Fortran, Intel Fortran Compiler, GNU-Fortran, Plato IDE;

- это язык, для которого налажено обучение;

- это версия языка, которая уже достаточно хорошо освоена;

- это язык, для которого есть возможность автоматически строить параллельные приложения, например, в Intel Fortran Compiler;

- это язык, на котором пишут реальные программы, в частности, для современных компьютеров и суперкомпьютеров;

- итак, это Фортран-95.

Традиционно задачу на компьютере решают таким образом: используя библиотечные процедуры, составить алгоритм, продумать ввод и вывод, написать программу, скомпилировать, собрать, отладить, выполнить и получить результаты. В Фортране предлагается так много нового, что даже не верится, что Fortran - это первый язык программирования. Название языка произошло от Formula Translator – переводчик формул. В истории программирования Фортран – это живой классический язык. Не одно поколение программистов выросло на Фортране. Если кому-то кажется, что Фортран - из прошлого, то посмотрите на его новейшие возможности. Например, то, что предлагается для суперкомпьютеров, - это как раз из будущего. Фортран критиковали за «примитивность», но именно простота помогает ему жить и развиваться, сохраняя преемственность и проходя стандартизацию:

- 1954, Фортран – первый язык программирования, Джон Бэкус, IBM;

- Ф66, первый стандарт языка – универсальность и преемственность;

- Ф77, не первым, но присоединился к структурному программированию;

- Ф90/Ф95, современный Фортран стал вехой в развитии языка:

- новое описание массивов, функции редукции, конструкторы, секции, конформность массивов, выражений, ветвлений и циклов;

- модульное программирование, механизмы передачи данных;

- Ф03, Ф08 – объектно-ориентированное программирование, coarrays.

Фxx – Фортран по годам выхода стандартов, это язык программирования, стабильный, развивающийся, нацеленный в будущее, только в нём:

- история насчитывает 58 лет, чего попросту нет у других языков;

- автоматизировано построение параллельных приложений;

- сочетается строгая классика в изучении основ программирования и конструирование сверхсложных проектов при помощи модулей;

- действия над векторами и матрицами внешне выглядят так же, как со скалярами, с комплексными числами - так же, как с вещественными;

- накоплены численные библиотеки (IMSL, NAG, LAPACK, BLAS, Intel MKL), с высокопроизводительными вычислениями (MPI, PVM), с графическими интерфейсами (Quickwin, FORTRAN/TK);

- наиболее популярные компиляторы Фортрана: по стандарту Ф95, Ф03–этоIntel Fortran Compiler, версии ifc-9, ifc-10, ifc-11, ifc-12 для многоядерных компьютеров и суперкомпьютеров, свободно распространяется для Linux; Plato Silverfrost Ltd. Studio; по стандарту Ф90-Ф95 – Fortran Power Station 4.0 и 5, 6 фирмы Compaq; GNU Fortran.

О Фортране в Интернете:

- www.fortran.com,

- www.npac.syr.edu ,

- netlib.org – набор библиотек,

- www.j3 – fortran.org – стандарт языка,

- наш сайт – twcad.ifmo.ru,

- parallel.ru/tech/tech_dev/newfortran.html,

- free compilers –www.thefreecountry.com/compilers/fortran.shtml.

Практикум подразумевает лабораторные, задания, вопросы, кратко теория.

Инструкции для работы в IDE Studio

Integrated Developer Studio (IDE) – это интегрированная студия разработки программ. Обычно это универсальная среда, рассчитанная на разработку программ в разных языковых системах. Она включает хороший текстовый редактор с подсветкой ключевых слов, компоновщик и отладчик, поддерживает программы в старой фиксированной форме *.for, а также в свободной форме - расширение *.f90 или *.f03.

Приведём краткое описание перечисленных ниже трёх сред для начинающего разработчика.

MS Developer Studio, 1996г – компактная (всего 110 Мб) среда разработки программ Fortran, C++. Устанавливается за 5 минут и требует всего 110 Мб – это общий объём Developer Studio, компилятора для языка Fortran, трёх учебников и помощи. Недостатки: устарел отладчик, Debug работает только в среде Windows-XP. В других, более новых ОС приходится работать без Debug, только в Release. Среда не обеспечивает построения параллельного приложения. MS Developer пошла по рукам и стала менять хозяев: DEC, HP.

MS Visual Studio, 2010г – некомпактная среда разработки программ. Отладчик Debug работает в среде Windows-7 и Vista. Сначала устанавливают Visual Studio (400 Мб) и, если надо, компиляторы C++ и C#, затем компилятор фирмы Intel. Intel Fortran Compiler поставляется в версиях ifc-9, ifc-10, ifc-11, ifc-12 (до 500 Мб.). Среды ifc-9, ifc-10, ifc-11, ifc-12 обеспечивают уникальное автоматическое построение параллельного приложения. Есть версии компилятора и для Windows, и для Linux.

Plato Silverfrost Ltd. Studio, 2011г – это среда разработки программ. Поддерживается Fortran, C++. Отладчик Debug работает в среде Windows-7. Строится на удивление компактное приложение. Компилятор не позволяет пользоваться кириллицей не только в именах файлов и папок, но даже в командах вывода и комментариях.

GNU Fortran – это свободно распространяемый Fortran. Есть версии и для Windows, и для Linux.

Для размещения проектов рекомендуется создать каталог дня Ваших проектов, например, d:/PROJ, и при этом не пользоваться кириллицей в именах файлов и папок.

Инструкция по работе в DevStudio, FPS 4.0

Компактная (110 Мб) среда разработки программ MS Developer Studio (DevStudio) используется для обучения Fortran Power Station (FPS 4.0) и Cи++.

Студия DevStudio снабжена текстовым редактором, компиляторами, сборщиком, отладчиком, который работает только в Windows-XP. В чистовом варианте Release компилятор работает под Windows-Vista, Windows-7.

Debug|Release переключает варианты создания приложения:

- Release – чистовой вариант приложения (выполнение <Ctrl>+<F5>);

- Debug – отладочный вариант приложения (выполнение <F5>);

- переключитесь в режим Release, потому что режим по умолчанию Debug устарел и работает только в среде Windows-XP.

Работа начинается с создания проекта, в именах папок и файлов не пользуйтесь кириллицей. Создайте новый проект d:/PROJ/myProj через File|New|Project WorkSpace|Console Application:

- задайте сверху справаимяпроектаmyProj;

- внизу через <Browse> выберите место для размещения проекта myProj в d:/PROJ;

- нажмите кнопку <Create> – создать проект, затем сохраните проект по кнопке <Save all>;

- чтобы закончить работу с программой и сохранить всю информацию, достаточно закрыть приложение, щелкнув по крестику в верхнем правом углу окна приложения.

Варианты включения программы в состав проекта d:/PROJ/myProj:

1. включить в проект ранее написанную программу lab.f90 через меню Insert | File into project ==> выбрать путь d:/PROJ/myProj;

2. создать заново программу Lab.f90 в DevStudio, включив её в проект:

- выбрать в меню File|New|Text;

- набрать текст программы;

- File|Save as ==> задать имя программы Lab1.f90;

- щелкнуть на панели инструментов по кнопке Compile для первой компиляции, и на вопрос «Включать ли программу в проект?» - дать утвердительный ответ.

При повторном входе продолжается последний проект, для которого Вы можете создать этикетку для запуска проекта c рабочего стола.

Удобно помимо программы включать в проект следующие тексты с расширением *.txt:

- исходные данные создать, как новый текст через меню Insert | File into project ==> выбрать myProj/in.txt, тогда при выполнении программы данные читаются из файла в текущем каталоге проекта с именем, указанным в операторе open;

- текст результатов под именем, указанным в операторе open.

Тексты программы и результатов составят распечатку для отчета.

Вызов FPS40 – четырехцветный ярлычок MSDeveloper Studio.

Варианты запуска программы на выполнение без отладки (любая Windows):

- по этикетке Вашего приложения на рабочем столе;

- <Ctrl>+<F5>, либо через меню Build|execute Lab1.exe с паузой в конце для просмотра консоли.

Варианты запуска программы на выполнение в отладке (в Windows-XP):

- после коррекции щелкните по <F5>,и FPS40 компилирует, компонует и выполняет программу в отладочном режиме;

- то же, что <F5>, на панели инструментов «стрелка вниз» (всплывающая надпись на кнопке «go»).

Дополнительные возможности по отладке (в Windows-XP):

- <F8> – пошаговая отладка,

- <F10> – вместо <F8>, чтобы не «нырять» в процедуру,

- <F7> – идти в отладке до места, указанного курсором,

- чередование <F7> , <F8>, <F10> при «хитрой» отладке,

- мышку навести на переменную – появится её значение.