Visual Fortran 5.0 от компании Digital
Андрей Колесов, Сергей Поздняков

© 1998, А.Колесов, С.Поздняков
Исходный, авторский вариант статьи, опубликованной в еженедельнике PC Week/RE (№ 9/98, с. 51) с незначительной правкой.


Digital сменяет Microsoft
Основные характеристики DVF 5.0
Переходить ли на DVF 5.0
Формальные характеристики
DVF 5.0 в России
Врезка: Стандарт Fortran 95

Digital сменяет Microsoft

В начале 1997 г. Microsoft объявила о прекращении своей деятельности по развитию средств разработки на базе языка Фортран. Данное решение тогда вызвало явную озабоченность сообщества разработчиков на Фортране, который продолжает оставаться весьма популярной системой в сфере математических расчетов, где довольно значительная часть задач решается именно на персональных компьютерах, а для них Фортран-инструменты Microsoft занимали лидирующие позиции. Следует напомнить, что речь шла о трех пакетах, выпущенных в 90-х годах, которые довольно широко применяются и в настоящее время:

1. MS Fortran 5.1 (выпуск 1990 г.). Система для MS-DOS, которая создает 16-разрядные DOS-приложения, способные работать с оперативной памятью до 64 Мб.

2. MS Fortran PowerStation (FPS) 1.0 (1993 г.). Разработка и отладка программ ведется в среде Windows, в результате чего получаются 32-разрядные приложения для DOS, использующие до 4 Гб оперативной памяти.

3. MS Fortran PowerStation 4.0 (1995 г.). Создание 32-разрядных приложений для работы в Windows 95 и Windows NT. Полная поддержка стандарта Fortran 90.

Однако уход Microsoft сопровождался заключением соглашения с Digital Equipment Corp., по условиям которого последняя лицензировала среду MS Developer Studio для своего нового пакета Visual Fortran (DVF) 5.0 для Windows NT (Intel, Alpha) и Windows 95. В обращении к пользователям Microsoft рекомендовала именно пакет DVF 5.0 для будущего обновления. Таким образом Digital, которая имела многолетний опыт создания средств разработки для Фортрана (в основном для Unix-систем), получала отличную возможность продвинуться в сферу ПК. А Microsoft не только продавала свою среду разработки, но и обеспечивала тем самым высокую степень интеграции нового продукта Digital со своими собственными инструментальными средствами.

Переходя к характеристике основных возможностей DVF 5.0, который был официально объявлен весной 1997 г., мы рассмотрим их с точки зрения трех ключевых компонентов — самого языка программирования, среды разработки и вариантов получения законченных приложений, обратив особое внимание на новшества DVF 5.0 по сравнению с FPS 4.0.

В начало статьи

Основные характеристики DVF 5.0

Компилятор DVF 5.0 (как и FPS 4.0) поддерживает три основных стандарта языка — FORTRAN 66, FORTARN 77 и Fortran 90. Кроме того, он позволяет использовать большое число специфических расширений языка, включенных в FPS 4.0, а также в Digital Fortran для других компьютерных платформ. DVF 5.0 включает также все новшества самого последнего стандарта языка — Fortran 95. Однако варианта компиляции в режиме Fortran 95, как такового, в DVF 5.0 нет, так как к моменту выпуска продукта этот стандарт еще не был официально утвержден.

В DVF 5.0 используется интегрированная среда разработки Developer Studio, которая применяется в качестве основы всего семейства средств разработки Microsoft (ее предыдущий вариант использовался и в FPS 4.0). Она представляет собой многооконный редактор текста с широкими возможностями настройки среды и включает целый ряд универсальных средств: отладчик кода, встроенную справочную систему, профайлер для изучения частоты использования отдельных частей программы, средство просмотра структуры программы и межпроцедурных ссылок, редактор для создания компонентов графического интерфейса пользователя и пр. В рамках одного проекта можно использовать исходные модули, написанные на разных языках, что существенно упрощает разработку приложений методом смешанного программирования, в том числе с использованием VC++, VB, VJ++ и MASM.

С помощью DVF можно получать как библиотеки подпрограмм (статические OBJ и динамические DLL), так и исполняемые модули. Для создания законченных приложений разработчик может выбрать один из следующих типов исполняемых модулей:

Console Application. Такая программа вообще не содержит графики и реализует наиболее простую форму диалогового интерфейса — ввод данных в традиционном стиле MS-DOS. Это самый быстрый и наиболее переносимый на другие платформы тип рабочей программы.

Standard Graphics. Данный вариант исполняемого модуля имеет однооконный графический интерфейс. Его рекомендуется применять в тех случаях, когда есть необходимость графического вывода, но не нужен развитой интерфейс пользователя.

QuickWin Graphics Application. При создании модуля этого типа используется библиотека QuickWin, позволяющая применять сокращенный набор функций WinAPI 32, с помощью которого можно создавать многооконный интерфейс.

Win32 Application. Этот модуль является полнофункциональным Windows-приложением, которому доступны все ресурсы WinAPI 32. Данный вариант Fortran-приложения появился в DVF 5.0 впервые, тогда как все вышеперечисленные были реализованы и в FPS 4.0.

Новшеством DVF 5.0 является встроенное средство Fortran Module Wizard, которое обеспечивает генерацию исходных модулей на языке Fortran 90 для обращения к процедурам DLL-библиотек, методам ActiveX-объектов, а также функциям COM-серверов. Формирование текстов этих модулей производится в автоматическом режиме в процессе заполнения экранных форм, содержащих информацию об используемом объекте.

В начало статьи

Переходить ли на DVF 5.0

По нашему мнению Фортран продолжает оставаться наиболее оптимальным средством для решения задач вычислительной математики. Используя его, вы можете не думать о том, на каких типах компьютеров будут работать ваши расчетные модули через десять-двадцать лет. Освоить работу с ним гораздо проще, чем изучить премудрости Си или Паскаль. При этом, имея хороший инструмент для вашего класса задач, вы сможете полностью сосредоточиться на исследовании соответствующих математических задач.

Однако нужно иметь в виду ситуацию, которая сложилась, например, в области разработки систем математического моделирования. Как правило, такие пакеты состоят из двух независимых частей: расчетной части (EXE-модуль или DLL-библиотека) и интерактивной диалоговой Windows-оболочки.

Обычно разработку расчетного модуля выполняют научные сотрудники — специалисты в некоторой предметной области, а оболочка создается профессионалами-программистами, весьма далекими от математической постановки задачи. Для создания расчетной части наилучшим образом подходит вариант модуля, скомпилированного на Фортране в режиме Win32 console. Что же касается программ-оболочек, то они, как правило, пишутся на VB, Delphi или VC++.

С учетом этого переход на DVF 5.0 можно однозначно порекомендовать тем специалистам, кто еще работает с MS Fortran 5.0 или FPS 1.0. Что же касается замены FPS 4.0, то здесь есть, над чем подумать.

Представляется, что принципиально новые возможности DVF 5.0 — создание полноценных Windows-приложений с развитым интерфейсом в режиме Win32 и работа с COM-объектами — будут пока не очень привлекательны для разработчиков расчетных модулей. Примерно то же самое можно сказать о значимости функциональных расширений компилятора DVF 5.0 или его преимуществах в эффективности кода. Однако можно прогнозировать, что в ближайшее время интерес к новым версиям компилятора DVF повысится, что будет связано с переходом на стандарт Fortran 95, а также с оптимизацией, учитывающей нововведения архитектуры процессоров Intel. Представляется, что уже сегодня DVF 5.0 может эффективно использоваться для обучения в технических и естественных вузах. С одной стороны он позволит студентам работать с огромным вычислительным наследием прошлого, а с другой, — предоставит им возможность попробовать свои силы при разработке современных Windows-программ в рамках одного инструмента.

В начало статьи

Формальные характеристики

DVF 5.0 поставляется в двух редакциях — Standard и Professional. Последняя появилась в конце 1997 г. и дополнительно включает известную математическую библиотеку IMSL фирмы Visual Numerics, которая входила ранее во все Фортран-инструменты Microsoft.

Стоимость данных редакций DVF 5.0 составляет соответственно 599 и 799 долл., причем документацию и лицензию можно приобрести отдельно. Имеются льготные цены для пользователей Fortran-инструментов (причем не только от Digital и Microsoft). Научные бюджетные институты и вузы могут приобрести пакет с "академической" скидкой.

По полноте и качеству документации DVF 5.0 заметно уступает FPS 4.0. Однако Digital уже выпустила довольно большое количество исправлений и дополнений как для самого программного пакета, так и для документации, которые доступны на Web-странице Digital — www.digital.com\fortran. Там же можно найти много полезных свободно распространяемых утилит, обзоры книг по Фортрану 90 и 95, статьи по данной тематике, а также большой раздел вопросов и ответов.

В начало статьи

DVF 5.0 в России

Что касается продвижения DVF в нашей стране, то здесь можно предвидеть целый ряд трудностей. Ведь Digital и ее российские партнеры никогда не работали с коробочными продуктами, рассчитанными на конечного пользователя. Не очень приятным известием для потенциальных пользователей Фортрана в НИИ и университетах страны является то, что стоимость "академических" версий DVF 5.0 почти в три раза выше, чем у FPS 4.0.

Продукты MS Fortran не пользовались в России широким спросом, но благодаря отлаженным каналам поставок они были доступны всей разветвленной сети дилеров Microsoft. С точки зрения пользователей было бы очень полезно, если бы московское отделение Digital внесло местное дополнение к договору о стратегическом сотрудничестве с Microsoft об использовании российских каналов и службы технической поддержки последней (в частности, по программе "Авторизованный дилер по средствам разработки", реализацией которой занимается фирма "Диалог.СФТ"). Тем более, что даже в документах Digital говорится о том, что DVF 5.0 является частью семейства визуальных инструментальных средств Microsoft.

По мнению представителей фирмы "Диалог.СФТ" препятствием для такого сотрудничества является практика прямых продаж со стороны Digital и отсутствие скидок для дилеров. Так или иначе, но если год назад FPS можно было купить со склада в Москве, то теперь покупателям предстоит дожидаться его поставки из США.

По вопросу приобретения DVF 5.0 можно обратиться в московский офис Digital по телефону: (095) 244-9540.

С авторами статьи можно связаться по адресам: akolesov@glasnet.ru и spozdniakov@glasnet.ru.

В начало статьи


ВРЕЗКА
Стандарт Fortran 95

В 1995 г. Международная Организация по Стандартам (ISO) разработала проект нового стандарта языка — Fortran 95, который был принят ею в октябре 1996 г. на смену Fortran 90. Однако Американский национальный институт по стандартам (ANSI), на решения которого ориентируются все разработчики США, утвердил этот стандарт лишь летом 1997 г. В стандарт Fortran 95 включены 17 новых функций, многие из которых являются расширением существовавших операторов языка. Одновременно из него удалено 5 старых конструкций. Кроме того, составлен список "устаревающих" операторов, которые становятся кандидатами на удаление при следующей ревизии стандарта. В целом нововведения в Fortran 95 представляются не очень существенными, тем более, что большинство из них уже было реализовано во многих компиляторах как неофициальные расширения языка. Во всяком случае эти нововведения не идут ни в какое сравнение с революционными изменениями, реализованными при переходе к Fortran 90. С более подробным описанием стандарта Fortran 95 можно познакомиться по адресу: www.npac.syr.edu/users/haupt/F90/F95/f95.html.

В начало статьи