Fortran

Fortran全名为FORmula TRANslation(公式转换)，被称为第一代(被推广使用的)高级编程语言(同时代还有ALGOL语言)，最早是IBM为704计算机做科学计算，将公式翻译成机器码，由John Backus领导设计。Fortran从最早50年代开始，一直到21世纪，还在不断发展。

最早1951年Rutishauser提出用编译程序实现高级语言的思想，Backus领导用汇编语言完成FORTRAN I.

重大发展

• FORTRAN 早期版本就已经定义了一种高级语言应该有的基本样子，包括变量定义、子程序和过程。
• FORTRAN 66引入数组下标。
• FORTRAN 77之前后缀名是.for, Fortran 90之后用.f90.
• Fortran90引入了自由格式，Fortran 90之前标准全部用大写字母FORTRAN，之后标准名称改为Fortran.
• Fortran 2003增加了面向对象设计。

发展历史

• Fortran有后面这些版本：I(54)/II(58)/IV(62)/66/77/90/95/2003/2018/2023(TBD).
• FORTRAN II引入了复数类型和双精度浮点数。
• FORTRAN 77增加了条件语句IF/ELSE.
• Fortran 90更自由，不受之前面对卡片的固定栏目布局限制，不要求全部大写字母写代码，增加了用户自定义类型，引入指针机制，允许递归调用，支持do .. while循环，此时Fortran已具备向量和并行计算能力。
• 1993年高性能Fortran HPF标准诞生，旨于支持并行计算和不同计算机可移植。
• 第一个MATLAB是用FORTRAN编写。

编译执行

• 编译型语言，编译链接成平台二进制代码再执行。

编译器

• Intel Fortran
• GCC gfortran
• simply Fortran
• PGI Fortran
• NAG Fortran
• Absoft Fortran

ALGOL

ALGOL，全称为算法语言（Algorithmic Language），受FORTRAN设计影响，它的设计初衷是为了让程序员更加方便地描述和实现算法，使得程序设计更加简单明了。虽然很多程序员根本不知道它的存在或者了解很少，但它为编程语言基础概念发展提供了极其宝贵的价值，可谓理论价值胜于实际价值。

示例代码

begin

printf(($gl$,"Hello, world!"))

end

重要发展

• 最早命名为IAL(国际代数语言，International Algebraic Language), 后来改为ALGOL 58.
  • 复合语句概念(仅用于控制流)。
  • 赋值用:=, 相等用=.
  • 数组下标概念。
  • 嵌套过程声明。
  • 数字语句label.
  • switch标志。
  • 变量声明可以在程序任意位置，不必一定在procedure开始。
• ALGOL 60引入了：
  • void类型。
  • 代码块(扩展了ALGOL 58的复合语句)，使用BEGIN和END(后期改为小写begin和end).
  • 修改变量声明只能在procedure开始。
  • 它依然没有输入输出功能，原因是标准委员会意见不统一，标准输入输出留给编译器和使用者决定。这对于语言普及有很大影响。
  • BNF范式作为语言设计的文法规则，对后续编程语言影响甚远。
  • 词法作用域。
  • 函数定义嵌套。
  • 递归概念。
  • 圆括号()表达式求值，安排运算优先级。
  • 控制流程if/goto/for.
  • 过程procedure.
  • 过程参数传递方式：按值传递和按名字传递。
• ALGOL 68标准相当庞大复杂，有很多学院理论气息，也能看到这些大师的功底，不少是现代编程语言才有的特性，不过编译器和实现极为困难，但C和Pascal深受它影响。
  • WHILE、CASE语句。
  • 切片(没错，就是Python的切片)。
  • 并行处理(你没听错，真的是并行同步控制的语句)。
  • 讨论是否引入"匿名函数"。
  • 共用体union.
  • 引用。

编译器

• Dijkstra编写第一个ALGOL 60编译器。

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