Lahey Fortran, soubor produktů pro práci s programy v jazyce Fortran

Mnohými zatracovaný programovací jazyk Fortran je mezi vědeckou veřejností dosud rozšířen. Je to dáno velkou tradicí v jeho používání (jsou v dnešní době k dispozici rozsáhlé knihovny základních podprogramů z různých oborů). Nové verze jazyka Fortran však též zahrnují téměř vše, co původní Fortran handicapovalo při srovnání s ostatními počítačovými jazyky. Nové typy podmiňovacích příkazů, výstavba cyklů a tvorba podprogramů i funkcí umožňují strukturování. Ve Fortranu lze pracovat s textovými řetězci, najdeme zde množství funkcí pro práci s binárními proměnnými, jsou zde příkazy blízké operačnímu systému. U polí již není třeba deklarovat počet prvků, ale lze je deklarovat dynamicky. Nově jsou koncipovány vstupní a výstupní operace. V neposlední řadě je možno připomenout existenci příkazů pro grafické znázornění výsledků výpočtů.

Zatímco standardní Fortran omezoval délku řádky a striktně vyžadoval dodržování její struktury, nejnovější Fortran 90 již takovéto omezení nemá a program může být psán ve volném formátu. K programu psaném ve Fortranu mohou být připojeny části napsané v Assembleru a jazyku C. V průběhu vývoje jazyka Fortran je dodržována zásada, že soubor příkazů předcházející verze zůstává podmnožinou verze nové. Fortran 90 již má všechny rysy moderních programovacích jazyků, a zároveň může využívat základny programů vyvíjených dlouhou dobu.

Vzhledem k tomu, že jazyk Fortran byl používán dávno před nástupem osobních počítačů, nepatřil nikdy mezi jazyky interpretační a jeho používání vždy vyžadovalo překladač. Firma Lahey má dlouholetou tradici ve vývoji nástrojů a knihoven pro editaci, překlad, spojování přeložených modulů, běh a testování programů napsaných v jazyce Fortran. Pro účely recenze jsem měl k dispozici tyto produkty: Fortran 90 (LF90), Fortran 77 (LF77) a Personal Fortran 77 (LP77). Všechny produkty jsou určeny pro práci pod operačním programem DOS, běží však spolehlivě v DOS okně systému Windows. Nejlevnější LP 77 lze provozovat na jakémkoliv IBM kompatibilním osobním počítači, nemá však grafické instrukce a umožňuje práci jen v konvenční paměti DOS (640 kB). LF77 a LF90 jsou konstruovány pro práci na IBM kompatibilních počítačích s procesorem 80386 a vyšším, LF90 je optimalizován pro práci na Pentiu. LF77 vyžaduje 2 vlastní prostředky, které dovolují plně využít paměti osobního počítače nad 640 kB a grafické knihovny umožňující provádět základní grafické operace. Překladače firmy Lahey patří ke špičce mezi obdobnými produkty pro osobní počítače, dodržují normu a generují velmi rychlý kód.

Výše uvedené produkty jsem provozoval na osobních počítačích vybavených procesorem 486DX2 66MHz (paměť 12 MB) a Pentium s pamětí 16MB. Používal jsem je pro řešení úloh numerické matematiky, ve kterých se vyskytovala práce s velkými maticemi. Účinnost byla ověřována standardním testem LINPACK, který na základě času potřebného k faktorizaci velkých matic Gaussovou eliminací určí počet operací s pohyblivou čárkou za vteřinu (FLOPS – floating point operations per second). Srovnání ukázalo, že testovací program přeložený LF90 běžel na témže počítači asi o čtvrtinu rychleji než při překladu LF77. Na osobním počítači Pentium Linpack test v dvojité přesnosti poskytl velmi dobrou rychlost okolo 11 MFLOPS. S překladačem Fortran 77 jsem pracoval již dříve. Mé zkušenosti s ním jsou velmi dobré, odladěný program běžel po syntaktické stránce na různých typech počítačů (v hantýrce programátorů ladění programů znamená testování programu do té doby, až v programu nejsou žádné syntaktické ani numerické chyby).

Kromě překladače dodává firma Lahey množství nástrojů potřebných k údržbě programu, jejich ladění a běhu. Některé z nich uveďme: Rozsáhlý Lahey Blackbeard editor má nezvyklé množství funkcí přístupných též pomocí menu. Během editace zdrojového programu je možno otevřít další okna a program překládat, provádět testovací výpočet či používat funkce operačního systému. Funkce Make umožní překlad velkého souboru programů, přičemž jsou překládány pouze ty, u kterých došlo od posledního použití příkazu Make ke změně. To výrazně zefektivňuje programátorskou práci, což je zvlášť patrné u rozsáhlých programů. K vyhledávání souborů slouží funkce Grep či Files. V neposlední řadě je třeba uvést ladicí program Sold. Tento nástroj umožní běh programu na úrovni programu zdrojového. V průběhu testovacího výpočtu je možno v jakémkoliv okamžiku zastavit běh programu a prohlížet i měnit proměnné i prvky polí.

Závěrem mohu konstatovat, že produkty firmy Lahey umožní efektivně pracovat s programy psanými v jazyce Fortran a získat velice efektivní kód bezchybně běžící na IBM kompatibilních osobních počítačích.