Разработка программы для записи числа прописью

Размещено на http://www.allbest.ru/

28

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кыргызский Национальный Университет им.Ж.Баласагына

Институт информационных и коммуникационных технологий.

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Проектирование информационной системы

на тему: Разработка программы для записи числа прописью

Выполнил(а):ст.3-курса

Эшимбеков У.Т.

Проверил(а): Мусаев А.Т.

Бишкек 2012

Введение

В своей деятельности человек использует все большее количество информации. При работе с информацией приходится решать много вопросов, связанных с удобством и выгодными формами ее хранения, передачи, поиска и обработки. Кроме того, возникают задачи, связанные с определением структуры информации. Необходимо также изучать общие свойства информации. Всем этим занимается наука информатика.

Информатика - область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни; одно из главных направлений научно-технического прогресса.

Информатика как понятие прочно вошла в нашу жизнь. Слово это появилось в начале 60-х годов во французском языке (information_информация и automatioque_автоматика) для обозначения автоматизированной обработки информации в обществе.

Становление и бурный прогресс информатики обусловлены резким ростом масштабов, сложности и динамизма общественной практики - объектов исследования, систем управления, задач проектирования и т.д. дальнейшее развитие многих областей науки, техники и производства потребовало количественного и качественного роста возможностей переработки информации, существенного усиления интеллектуальной деятельности человека. Информационные ресурсы общества приобрели на современном этапе стратегическое значение. Применение ЭВМ послужило основой для создания новой информационной технологии, позволяющей не только накапливать, хранить, перерабатывать информацию, но и получать новую информацию, новые знания.

Научно-технический прогресс привел к созданию разнообразных вычислительных машин. По своему значению, функциональным возможностям они делятся на большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микроЭВМ и персональные компьютеры (ПК).

Большие ЭВМ - это самые мощные компьютеры, они применяются для обслуживания крупных организаций или целых отраслей народного хозяйства. Они могут одновременно выполнять несколько задач и работать с несколькими пользователями.

Мини-ЭВМ применяются для управления производственными процессами в научных учреждениях, в высших учебных заведениях, сочетающих учебную деятельность с научной.

МикроЭВМ обладают невысокой производительностью и выполняют в основном вспомогательные операции по подготовке данных, доработке программного обеспечения.

Персональные компьютеры бурно развиваются в последние 20 лет. Они предназначены для индивидуальной работы в диалоговом режиме с пользователем и используются сейчас во всех сферах человеческой деятельности. Основное назначение ПК - подготовка текстов разного рода от простых документов до издательской верстки, выполнение вычислений, создание баз данных, поиск информации и т.д.

1. Системы счисления

Понятие числа - фундаментальная основа как математики, так и информатики. Но если в математике наибольшее внимание уделяется методам обработки чисел, то в информатике нельзя обойти методы представления чисел, т. к. именно они определяют необходимые ресурсы памяти, скорость и погрешность вычислений.

Числа принято изображать с помощью специальных символов, называемых цифрами. Совокупность приемов и правил, по которым числа записываются и читаются, называют системой счисления. Системы счисления - способы кодирования числовой информации, т.е. способ записи чисел с помощью некоторого алфавита, символы которого называют цифрами.

Системы счисления разделяются на две группы: позиционные и непозиционные.

В непозиционной системе счисления смысл каждой цифры числа не зависит от занимаемой ею позиции. Примером такой системы счисления является римская система. В числе ХХХ, записанном в этой системе, цифра Х в любой позиции означает 10 (десять). В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. При этом система может накладывать ограничения на положение цифр, например, чтобы они были расположены в порядке убывания.

Поскольку выполнять арифметические действия с числами в непозиционных системах счисления достаточно сложно, то постепенно во всем мире перешли к позиционным системам счисления.

В позиционной системе счисления значение цифры зависит от ее места (позиции). Например, в числе 737,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая- 7 единиц, а третья- 7 десятых долей единицы.

Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.

Основанием позиционной системы счисления называется число используемых цифр в системе.

За основание системы можно принять любое натуральное число - два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д. Запись чисел в каждой из систем счисления с q означает сокращенную запись выражения

а_n-1 q^n-1 + a_n-2 q ^n-2 +… + a₁ q¹ + a₀ q⁰ + a_-1 q^-1 +… + a_-m q^-m,

где a - цифра системы счисления;

n и m - число целых и дробных разрядов, соответственно.

Нередко возникает необходимость переводить числа из одной системы в другую.

1.1 Десятичная система счисления

Название «десятичная» объясняется тем, что в основе этой системы лежит основание десять. В этой системе для записи чисел используются десять цифр - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Десятичная система является позиционной, так как значение цифры в записи десятичного числа зависит от ее позиции, или местоположения, в числе.

Позицию, отводимую для цифры числа, называют разрядом.

Например: число 524 содержит 5 сотен, 2 десятка, 4 единицы.

При этом цифра 5 имеет наибольший вес и называется старшей цифрой числа, а цифра 4 - наименьший вес и называется младшей цифрой этого же числа. Различие весов цифр в числе 524 становится очевидным, если это число записать в виде суммы

5 х 10² +2 х 10¹+ 4 х 10⁰,

в этой записи число 10 - основание системы счисления. Для каждой цифры числа основание 10 возводится в степень, зависящую от позиции цифры, и умножается на эту цифру. Степень основания для единиц равна нулю, для десятков - единице, для сотен - двум и т.д.

Если десятичное число дробное, то оно тоже легко записывается в виде суммы, в которой степень основания для каждой цифры дробной части отрицательна и равна -1 для старшей цифры дробной части, -2 для следующей цифры дробной части и т.д.

Например, десятичное число 384,9506 выразится суммой

384,9506=3 х 10² + 8 х 10¹ + 4 х 10⁰ + 9 х 10^-1 + 5 х 10^-2 + 0 х 10^-3 + 6 х 10^-4

Таким образом, вес любой цифры десятичного числа представляет собой определенную целую степень десяти, а значение степени диктуется позицией соответствующей цифры.

1.2 Двоичная система счисления

В компьютерах применяется, как правило, не десятичная, а позиционная двоичная система счисления, т.е. система счисления с основанием 2.

В двоичной системе любое число записывается с помощью двух цифр 0 и 1 и называется двоичным числом.

Для того чтобы отличить двоичное число от десятичного числа, содержащего только цифры 0 и 1, к записи двоичного числа в индексе добавляется признак двоичной системы счисления, например 110101,111₂.

Каждый разряд (цифру) двоичного числа называют битом.

Как и десятичное число, любое двоичное число можно записать в виде суммы, явно отражающей различие весов цифр, входящих в двоичное число. В этой сумме в качестве основания используется число 2. Например, для двоичного числа 1010101,101 сумма примет вид.

1 х 2⁶ + 0 х 2⁵ + 1 х 2⁴ +0 х 2³ + 1 х 2² + 0 х 2¹ + 1 х 2⁰ + 1 х 2^-1 + 0 х 2^-2 + 1 х 2^-3.

Эта сумма записывается по тем же правилам, что и сумма для десятичного числа. В данном примере двоичное число имеет семизначную целую и трехзначную дробную части. Поэтому старшая цифра целой части, т.е. единица, умножается на 2^7-1 = 2⁶, следующая цифра целой части, равная нулю, умножается на 2⁵ и т.д. по убывающим степеням двойки до младшей, третьей, цифры дробной части, которая будет умножена на 2^-3. Выполняя в этой сумме арифметические операции по правилам десятичной системы, получим десятичное число 85,625. Таким образом, двоичное число 1010101,101 совпадает с десятичным числом 85,625, или

1010101,101₂ = 85,625_10.

Правило перевода. Чтобы перевести число из двоичной системы в десятичную систему счисления, нужно двоичное число представить в виде суммы степеней двойки с коэффициентами-цифрами и найти эту сумму.

1.3 Восьмеричная система счисления

В восьмеричной системе, т.е. системе счисления с основанием 8, числа выражаются с помощью восьми цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Например, в восьмеричном числе 357 есть семь единиц, пять восьмерок и три восьмерки в квадрате, т.е.

357₈ = 3 х 8² + 5 х 8¹ + 7 х 8⁰,

где индекс «8» у числа 357 означает систему счисления. Выполняя в записанной сумме арифметические действия по правилам десятичной системы, получим, что 357₈ = 239₁₀, т.е. восьмеричное число 357 совпадает с десятичным числом 239.

1.4 Шестнадцатеричная система счисления

Для сокращения записи двоичных чисел используют систему счисления с основанием 16. Эту систему называют шестнадцатеричной. В этой системе счисления для записи чисел используются цифры десятичной системы счисления 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и для обозначения шести недостающих цифр используются первые прописные буквы латинского алфавита: A, B, C, D, E, F, имеющие значения десятичных чисел 10, 11, 12, 13, 14 и 15 соответственно. Таким образом, «цифрами» шестнадцатеричной системы являются все цифры десятичной системы и, кроме того, шесть латинских букв. За числом F следует число F + 1, что в десятичной системе соответствует 15 + 1 = 16.

Поэтому шестнадцатеричное число может иметь, например, вид 3Е5А1. расписывая это число суммой с учетом основания 16, получим

3Е5А1₁₆ = 3 х 16⁴ + Е х 16³ + 5 х 16² + А х 16¹ + 1 х 16⁰.

Выполняя арифметические операции по правилам десятичной системы и учитывая, что А = 10, Е = 14, получим 3Е5А1₁₆ = 255393₁₀. Заметьте, что число в шестнадцатеричной системе более компактно, чем в десятичной системе.

2. Перевод в двоичную систему счисления чисел из десятичной системы счисления

При переводе десятичного числа в двоичное нужно это число делить на 2.

Например. Число 891 перевести из десятичной системы в двоичную систему счисления.

Записываем в одну строку последнее частное и все остатки, начиная с последнего.

Ответ: 891₁₀ = 1101111011₂.

Правило перевода. Чтобы перевести целое положительное десятичное число в двоичную систему счисления, нужно это число разделить на 2 полученное частное снова разделить на 2 и т.д. до тех пор, пока частное не окажется меньше 2. в результате записать в одну строку последнее частное и все остатки, начиная с последнего.

2.1 Перевод десятичных дробей в двоичную систему счисления

Перевод десятичных дробей в двоичную систему счисления заключается в поиске целых частей при умножении на 2.

Например. Переведем десятичную дробь 0,625 в двоичную систему счисления.

Чтобы найти первую после запятой цифру двоичной дроби, нужно умножить заданное число на 2 и выделить целую часть произведения.

0,625 х 2 = 1,250, целая часть равна 1;

0,250 х 2 = 0,500, целая часть равна 0;

0,500 х 2 = 1,000, целая часть равна 1.

Дробная часть последнего произведения равна нулю. Перевод закончен. Записываем в одну строку полученное значение целой части, начиная с первой цифры. 0,625₁₀ = 0,101_2.

Каждый раз в умножении на 2 участвуют только дробная часть десятичного числа.

Правило перевода. Чтобы перевести положительную десятичную дробь в двоичную, нужно дробь умножить на 2. Целую часть произведения взять в качестве первой цифры после запятой в двоичной дроби, а дробную часть вновь умножить на 2. В качестве следующей цифры двоичной дроби взять целую часть этого произведения, а дробную часть произведения снова умножить на 2 т. д.

При переводе конечной десятичной дроби в двоичную может получиться. Например. Переведем десятичную дробь 0,3 в двоичную систему счисления.

0.3 х 2 = 0,6, целая часть равна 0;

0,6 х 2 = 1,2, целая часть равна 1;

0,2 х 2 = 0,4, целая часть равна 0;

0,4 х 2 = 0,8, целая часть равна 0;

0,8 х 2 = 1,6, целая часть равна 1;

0,6 х 2 = 1,2, целая часть равна 1 и т.д.

Дробная часть 0,6 уже была на втором шаге вычислений. Поэтому вычисления начнут повторяться. Следовательно, в двоичной системе счисления число 0,3 представляется периодической дробью. 0,3₁₀ = 0,0 (1001)₂. На практике эти операции продолжают до тех пор, пока после запятой не получится заданное количество цифр.

2.2 Перевод десятичных чисел в восьмеричную систему счисления

Для перевода числа из десятичной системы в восьмеричную применяется тот же прием, что и при переводе в двоичную систему.

Преобразуемое число делят на 8 по правилам десятичной системы с запоминанием остатка, который, конечно, не превышает 7. Если полученное частное больше 7, его тоже делят на 8, сохраняя остаток. Новое частное, если оно больше 0, в свою очередь делят на 8. этот процесс деления на 8 продолжается до тех пор, пока полученное частное не станет равно нулю. Затем выписывают подряд все остатки, начиная с последнего. Это и будет результирующее восьмеричное число.

Например. Переведем число 891 из десятичной системы счисления в восьмеричную систему.

891 делим на 8, получим 111 в остатке 3,

111 делим на 8, получим 13 в остатке 7,

13 делим на 8, получим 1 в остатке 5.

В итоге 1 - есть старшая цифра двоичного числа, далее 5,7,3.

891₁₀ = 1573₈.

2.3 Перевод десятичных чисел в шестнадцатеричную систему счисления

Аналогично преобразуют десятичное число в шестнадцатеричное с той лишь разницей, что это число вместо 8 делят на 16.

Например. Число 891 перевести из десятичной системы в шестнадцатеричную систему счисления.

891 делим на 16, получим 55 в остатке 11,

55 делим на 16, получим 3 в остатке 7.

В итоге 3 - есть старшая цифра десятичного числа, 891₁₀=37В₁₆, т. к. В=11.

3. Арифметические операции с числами в позиционных системах счисления

Арифметические действия в двоичной системе счисления выполняют по тем же правилам, что и в десятичной системе, с той лишь разницей, что основание системы счисления равно двум и используются только две цифры.

Рассмотрим операцию сложения.

Сложение двоичных чисел сводится к сложению цифр соответствующих разрядов с учетом переносов.

При сложении двух двоичных чисел используются следующие четыре правила:

0 + 0 = 0

1 + 0 = 1

0 + 1 = 1

1 + 1 = 10, происходит перенос единицы в соседний (старший) разряд.

Например. Выполним сложение двух двоичных чисел 101 + 11 (в десятичной системе это 5 + 3 = 8).

Сложение лучше выполнять в столбик, добавив недостающие нули.

101

+

011

Рассмотрим процесс сложения поэтапно.

1. Выполняется сложение в младшем разряде: 1 + 1 = 10.В младшем разряде суммы записывается 0, и единица переносится в следующий старший разряд.

2. Суммируются цифры следующего слева разряда и единица переноса:

0 + 1 + 1 = 10. В этом разряде суммы записывается 0, и опять единица переносится в старший разряд.

3. Суммируются цифры третьего слева разряда и единица переноса:

1 + 0 + 1 = 10. В этом разряде записывается 1, и единица переносится в следующий старший разряд и т.д.

4. В результате получили:

Итак, 1000₂ = 8₁₀.

Сложение - важнейшая операция в двоичной арифметике. Три другие арифметические операции над двоичными числами в компьютерах - вычитание, умножение, деление - осуществляются обычно с помощью сложения.

Вычитание. При вычитании двоичных чисел нужно помнить, что

0 - 0 = 0

1 - 0 = 1

0 - 1 = 1, занимаем единицу в соседнем (старшем) разряде

1 - 1 = 0

Например. Найти разность двоичных чисел: 1010 - 101. Выполним вычитание в столбик, начиная с младшего разряда:

1. Для младшего разряда имеем: 0 - 1. Поэтому занимаем единицу в старшем разряде и находим 10 - 1 = 1.

2. В следующем разряде уже будет 0 - 0 = 0.

3. В разряде слева опять имеем 0 - 1. Занимаем единицу в старшем разряде и находим 10 - 1 = 1.

4. В следующем разряде остался 0.

5. В результате получили: 1010

-

101

101

Умножение. При умножении двоичных чисел нужно помнить, что

0 х 0 = 0

1 х 0 = 0

0 х 1 = 0

1 х 1 = 1

Например. Найти произведение двоичных чисел: 101₂ и 110₂. Выполним произведение чисел в столбик, начиная с младшего разряда:

101 101 Проверка: 101₂ = 1 х 2² + 0 х 2¹ + 1 х 2⁰ = 5

х + 110₂ = 1 х 2² + 1 х 2¹ + 0 х 2⁰ = 6

110 101

000 11110

11110₂ = 1 х 2⁴ + 1 х 2³ + 1 х 2² + 1 х 2¹ + 0 х 2⁰ = 16 + 8 + 4 +2 + 0 = 30₁₀, т.е. 5 х 6 = 30

Рассмотрим процесс умножения поэтапно.

1. Умножая на младший разряд по таблице, имеем 000.

2. Умножая на следующий разряд, получаем 101, но со сдвигом на один разряд влево.

3. Умножая на старший разряд, получаем также 101, но сдвигом на один разряд влево.

4. Теперь с учетом таблицы сложения двоичных чисел складываем и получаем результат 11110₂.

Ввиду чрезвычайной простоты таблицы умножения в двоичной системе, умножение сводится лишь к сдвигам множимого и сложениям.

Деление. Деление в двоичной системе счисления производится по тем же правилам, что и деление углом в десятичной системе. В двоичной системе деление выполняется особенно просто, ведь очередная цифра частного может быть только нулем или единицей.

Например. Разделим число 30 на число 5. Для этого переведем число 30₁₀ в двоичное

11110₂.

30 2

0 15 2

1 7 2

1 3 2

1 1 2 - (старшая цифра двоичного числа)

Выполним деление углом на 5₁₀ = 101₂:

11110 101

101 110

101

-

101

0 Получили результат 110₂, равный 6₁₀.

4. Фортран первый язык программирования

Фортрамн (Fortran) -- первый язык программирования высокого уровня, имеющий транслятор. Создан в период с 1954 по 1957 год группой программистов под руководством Джона Бэкуса в корпорации IBM (язык Планкалкюль, претендующий на пальму первенства, был изобретён ещё в 1945 году, но не был реализован вплоть до 2000 года). Название Fortran является сокращением от FORmula TRANslator (переводчик формул). Фортран широко используется в первую очередь для научных и инженерных вычислений. Одно из преимуществ современного Фортрана -- большое количество написанных на нём программ и библиотек подпрограмм.^[1] Среди учёных, например, ходит такая присказка, что любая математическая задача уже имеет решение на Фортране, и, действительно, можно найти среди тысяч фортрановских пакетов и пакет для перемножения матриц, и пакет для решения сложных интегральных уравнений, и многие, многие другие. Ряд таких пакетов создавался на протяжении десятилетий и популярен в научной среде по сей день например -- IMSL (англ.).

Большинство таких библиотек является фактически достоянием человечества: они доступны в исходных кодах, хорошо документированы, отлажены и весьма эффективны. Поэтому изменять, а тем более переписывать их на других языках программирования накладно, несмотря на то, что регулярно производятся попытки автоматического конвертирования FORTRAN-кода на современные языки программирования.

Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур, позволяет применять современные технологии программирования, в частности, ООП.

4.1 Эволюция стандартов языка

Фортран -- жёстко стандартизированный язык, именно поэтому он легко переносится на различные платформы. Новые стандарты языка в значительной мере сохраняют преемственность с более старыми, что позволяет использовать коды ранее написанных программ и их модифицировать.

FORTRAN 66 (1972)

На базе стандарта фирмы IBM FORTRAN IV

FORTRAN 77 (1980)

Введено множество улучшений:

1. Введены операторы открытия и закрытия файла (OPEN, CLOSE) и вывода на стандартное устройство -- PRINT.

2. Добавлены строковый тип данных и функции для его обработки.

3. Введён блочный оператор IF и конструкция IF THEN -- ELSE IF THEN -- END IF, а также оператор включения фрагмента программы INCLUDE.

4. Введена возможность работы с файлами прямого доступа.

5. Увеличена максимальная размерность массива с 3 до 7. Сняты ограничения на индексы массива.

6. Усовершенствованы и расширены возможности работы с процедурами.

7. Введено понятие внутреннего файла (каковыми являются массивы, числовые и строковые переменные). Внутренние файлы позволяют, в частности, осуществлять преобразование число-строка и строка-число стандартным операторами чтения и записи READ и WRITE.

Fortran 90 (1991)

Значительно переработан стандарт языка.

1. Введён свободный формат написания кода. Появились дополнительные описания IMPLICIT NONE, TYPE, ALLOCATABLE, POINTER, TARGET, NAMELIST.

2. Введены управляющие операторы и конструкции. Добавлены DO … END DO (вместо завершения цикла меткой), DO WHILE, оператор передачи управления на начало цикла CYCLE, конструкция выбора SELECT CASE (для замены громоздких конструкций IF и операторов GOTO), а также заключительный оператор программной единицы, модульной или внутренней процедуры END.

3. Введён инструментарий указателей и функции для работы с оперативной памятью (по аналогии с языком С).

4. Введены операторы работы с динамической памятью (ALLOCATE, DEALLOCATE, NULLIFY).

5. Добавлены программные компоненты MODULE, PRIVATE, PUBLIC, CONTAINS, INTERFACE, USE, INTENT.

6. Введено маскирование присваивания массивов (присваивание при выполнении наложенного на элементы массива логического условия без использования операторов условия), а также работа с сечениями массивов. Введён оператор и конструкция WHERE для частичной замены циклов (правая часть оператора присваивания не изменяется). Маскирование присваивания распространяется практически на все операторы, конструкции и функции, оперирующие с массивами.

7. Стандартные операции присваивания, сложения, вычитания, а также деления и умножения на число распространены на массивы и их секции, определяемые сечениями. В этом случае осуществляется поэлементное присваивание.

8. Появились новые встроенные функции, в первую очередь для работы с массивами. Функции для вычислений в массивах: ALL(лог. произведение) и MASK(логическое сложение), COUNT(число истинных элементов), PRODUCТ(произведение элементов массива), SUM(сложение элементов массива), DOT_PRODUCT (скалярное произведение), MATMUL (умножение матриц). Добавились справочные функции, а также функции переформирования и свёртки массивов.

9. В языке появились элементы ООП. Введены производные типы данных. Отдельно объявлен список устаревших черт языка, предназначенных для удаления в будущем.

10. Добавлены дополнительные функции для работы со строковыми данными, в частности, функции TRIM (удаление завершающих пробелов) и REPEAT(кратное копирование строки) и функции выравнивания по левой и правой границам.

Fortran 95 (1997)

Коррекция предыдущего стандарта. Введён оператор и конструкция FORALL, позволяющие более гибко, чем оператор и конструкция WHERE, присваивать массивы и заменять громоздкие циклы. FORALL позволяет заменить любое присваивание сечений или оператор и конструкцию WHERE, в частности, обеспечивает доступ к диагонали матрицы. Данный оператор считается перспективным в параллельных вычислениях, способствуя более эффективному, чем циклы, осуществлению распараллеливания.

Fortran 2003 (2004)

Дальнейшее развитие поддержки ООП в языке. Взаимодействие с операционной системой. Добавлены также следующие возможности:

1. Асинхронный ввод-вывод данных.

2. Средства взаимодействия с языком C.

3. Усовершенствование динамического размещения данных.

Fortran 2008

Стандартом предполагается поддержка средствами языка параллельных вычислений (Co-Arrays Fortran). Также предполагается увеличить максимальную размерность массивов до 15, добавить встроенные специальные математические функции и др.

4.2 Компиляторы

счисление программирование число система

С момента первоначальной разработки языка, компиляторы Фортрана производит фирма IBM. В настоящее время фирмой IBM поставляется оптимизирующий компилятор VS Fortran для мэйнфреймов IBM System z, история развития различных версий которого восходит ещё к 1964 году, а также компилятор XL Fortran для платформ на базе архитектуры PowerPC -- AIX, Linux и суперкомпьютера Blue Gene (выпускалась также версия для Mac OS X, когда компьютеры Macintosh использовали процессоры PowerPC). Оба этих компилятора содержат очень сложные оптимизаторы, являющиеся результатом непрерывной научной работы специалистов IBM на протяжении полувека. На базе компилятора IBM Fortran XL фирмой Absoft, бизнес-партнёром IBM, создан и поставляется компилятор Absoft Pro Fortran для систем на базе процессоров PowerPC (Linux, Mac OS X) и Intel (Linux, Mac OS X, Windows).

До 1997 основным производителем компиляторов Фортрана для IBM PC совместимых компьютеров была корпорация «Microsoft». Впоследствии она отказалась от их разработки в связи с низкой прибыльностью. На данный момент компиляторы поставляет фирма «DEC», вошедшая в 1998 году в состав «Compaq» и вместе с последней в 2002 году слившаяся с «HP».

Компания «DEC» поставляет компилятор, интегрированный в среду разработки Digital Visual Fortran, основанную на Microsoft Visual Studio. Наиболее известными продуктами этой линейки являются FPS 4.0 (Microsoft Fortran Power Station), DVF 5.0 и 6.0. Каждый компилятор может поддерживать несколько стандартов Фортрана. Слияния компаний явились причиной того, что последующие продукты появлялась на рынке под торговыми марками Compaq и HP. В настоящее время HP продаёт среду разработки версии 6.6 для Intel/win32. Поддержка Фортрана реализована также для всех высокопроизводительных платформ HP.

Другим крупным поставщиком систем разработки на Фортране является фирма «Lahey», предлагающая интегрированные решения для Windows и Linux.

Долгое время лучшим компилятором Фортрана для PC считался компилятор фирмы «Watcom», который был выделен в отдельный проект Open Watcom развивающий компилятор на открытой основе.

Известен и развивается также компилятор фирмы Intel -- Intel Fortran Compiler, который позволяет оптимизировать код под платформы Intel IA-32, x86_64 и IA-64.

Среди бесплатных компиляторов Фортран следует выделить компилятор от бывшей Sun Microsystems (сейчас Oracle), входящий в состав Sun Studio, который генерирует эффективный код под SPARC, x86 и x86-64^[10] и доступен для ОС Solaris, OpenSolaris и GNU/Linux.

Фонд свободного программного обеспечения GNU выпускал открытый компилятор Фортрана-77 g77, доступный практически для любой платформы и полностью совместимый с GCC. Сейчас ему на смену пришел компилятор GFortran, в котором реализованы практически все конструкции стандарта Фортран-95 и многие конструкции стандартов Фортран-2003 и Фортран-2008. Он также полностью обратно совместим с Фортран-77. Также существует независимый проект g95 по созданию на основе GCC компилятора Фортран-95.

4.3 Возможности и структура программы

Фортран имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживает работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Фортран был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем в Фортран были добавлены многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования.



Перфокарта с разметкой колонок для Фортрана.

Структура программ изначально была ориентирована на ввод с перфокарт и имела ряд удобных именно для этого случая свойств. Так, 1-я колонка служила для маркировки текста как комментария (символом C), с 1-й по 5-ю располагалась область меток, а с 7-й по 72-ю располагался собственно текст оператора или комментария. Колонки с 73-й по 80-ю могли служить для нумерации карт (чтобы восстановить случайно рассыпавшуюся колоду) или для краткого комментария, транслятором они игнорировались. Если текст оператора не вписывался в отведённое пространство (с 7-й по 72-ю колонку), в 6-ой колонке следующей карты ставился признак продолжения, и затем оператор продолжался на ней. Расположить два или более оператора в одной строке (карте) было нельзя. Когда перфокарты ушли в историю, эти достоинства превратились в серьёзные неудобства.

Именно поэтому в стандарт Фортрана, начиная с Fortran 90, в добавление к фиксированному формату исходного текста появился свободный формат, который не регламентирует позиции строки, а также позволяет записывать более одного оператора на строку. Введение свободного формата позволило создавать код, читаемость и ясность которого не уступает коду, созданному при помощи других современных языков программирования, таких как C или Java.

Своего рода «визитной карточкой» старого Фортрана является огромное количество меток, которые использовались как в операторах безусловного перехода GOTO, так и в операторах циклов, и в операторах описания форматного ввода/вывода FORMAT. Большое количество меток и операторов GOTO часто делало программы на Фортране трудными для понимания.

Именно этот негативный опыт стал причиной, по которой в ряде современных языков программирования (например, Java) метки и связанные с ними операторы безусловного перехода сильно видоизменены.

Однако современный Фортран избавлен от избытка меток за счёт введения таких операторов, как DO … END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Более того, в современных стандартах языка оставлен лишь классический оператор GOTO, применяемый во многих языках и поныне. Вычисляемый оператор GOTO, а также конструкция ENTRY -- множественного входа в процедуры, были исключены.

Также к положительным чертам современного Фортрана стоит отнести большое количество встроенных операций с массивами и гибкую поддержку массивов с необычной индексацией.

Пример:

real,dimension(:,:) :: V

...

allocate(V(-2:2,0:10)) ! Выделить память под массив, индексы которого могут

! меняться в пределах от -2 до 2 (первый индекс)

! и от 0 до 10 - второй

...

V(2,2:3)=V(-1:0,1) ! Повернуть кусочек массива

write(*,*)V(1,:) ! Напечатать все элементы массива V, первый индекс которых равен 1.

deallocate(V)

Пример программы

Программа «Hello, World!»

Фиксированный формат (символами «?» выделены пробелы в позициях строки с 1 по 6):

^^^^^^PROGRAM hello

^^^^^^PRINT*, 'Hello, World!'

^^^^^^END

Свободный формат:

program hello

print *, "Hello, World!"

end

Замечания.

· Оператор PROGRAM не является обязательным. Строго говоря, единственный обязательный оператор Фортран-программы -- оператор END.

· Выбор прописных или строчных букв для написания операторов программы произволен. С точки зрения современных стандартов языка Фортран, множество прописных букв и множество строчных букв при написании операторов языка совпадают.

4.4 Взаимодействие с другими языками

Многие системы программирования позволяют компоновать полученные в результате трансляции фортрановской программы объектные файлы с объектными файлами, полученными от компиляторов с других языков, что позволяет создавать более гибкие и многофункциональные приложения. Для языка Фортран также доступно большое количество библиотек, содержащих как подпрограммы решения классических вычислительных задач (LAPACK, IMSL, BLAS), задач организации распределённых вычислений (MPI, pvm), так и задач построения графических интерфейсов (Quickwin, FORTRAN/TK) или доступа к СУБД (Oracle).

4.5 Фортран в СССР

Фортран в СССР появился позже, чем на Западе, поскольку поначалу в СССР более перспективным языком считался Алгол. Во внедрении Фортрана большую роль сыграло общение советских физиков (в частности Леонтович А. Л.) со своими коллегами из CERN, где в 1960-х годах почти все расчёты велись с использованием программ на Фортране.

Первый советский компилятор с Фортрана был создан в 1967 году для машины Минск-2, однако он не получил большой известности. Широкое внедрение Фортрана началось после создания в 1968 году компилятора ФОРТРАН-ДУБНА для машины БЭСМ-6. Фортран -- основной язык для АСВТ и СМ ЭВМ, часто использовался вместе с препроцессором РАТФОР. Машины ЕС ЭВМ, появившиеся в 1972 году, уже изначально имели транслятор Фортрана («позаимствованный» с IBM/360 вместе с другим программным обеспечением).

В 1970x в ИПМ была разработана графическая библиотека ГРАФОР («ГРАфическое расширение ФОРтрана»).

Заключение

Программа Word пакета Microsoft Office 2000 представляет собой популярнейший текстовый процессор, обладающий широкими возможностями по обработке текстовых документов.

Прежде всего, в Word имеются мощные средства форматирования текста. В частности, для того или иного фрагмента текста можно задать практически любую настройку: тип и размер шрифта, начертание, цвет, а также разнообразные эффекты. Имеются возможности по форматированию строк, например, задание абзацев и отступов, выравнивание строк относительно краев страницы. Кроме того, выделенный текст можно оформить в виде списка, например, нумерованного или помеченного маркерами. Наряду с этим, пользователь может выполнить разбиение текста на колонки, количество и параметры которых задаются дополнительно.

Word предоставляет пользователю богатый набор инструментов для работы с таблицами. Помимо создания таблиц произвольной структуры, можно также выполнять любые изменения в созданной таблице (добавление или удаление строк и столбцов, объединение или разбиение ячеек). Кроме того, имеется возможность создания таблиц, используя автоформат, т.е. пользователь выбирает из имеющегося набора наиболее подходящий формат таблицы, который включает определенное сочетание таких параметров, как границы и заливка ячеек, цвет, а также шрифт для содержимого таблицы.

В редакторе Word имеется также возможность вставки в текстовый документ различных объектов, например, надписей, картинок или диаграмм. Кроме того, можно создавать собственные рисунки и схемы, используя встроенные средства редактора. Следует отметить, что Word предоставляет возможность создания в документе математических формул любой сложности.

Для удобства работы пользователю предоставляется возможность сервиса, Связанные, в частности, с встроенным режимом проверки правописания содержимого документа, расстановкой переносов, поиском синонимов, процедурой автоматической замены тех или иных сочетаний символов на требуемые слова или словосочетания.

При подготовке документа к печати можно задать страницам поля, содержимое колонтитулов, формат и ориентацию страницы. Кроме того, имеется удобное средство предварительного просмотра документа перед печатью, которое, в частности, предлагает возможность одновременного просмотра нескольких страниц.

Таким образом, текстовый процессор Word позволяет быстрым и удобным способом решать задачи, связанные со сферой делопроизводства, в частности, создавать и обрабатывать текстовые документы любой структуры и степени сложности.

Рассмотрим общие сведения о редакторе электронных таблиц Excel.

Термин «электронная таблица» используется для обозначения простой в использовании компьютерной программы, предназначенной для обработки данных. Обработка включает в себя:

- проведение различных вычислений с использованием мощного аппарата функций и формул;

- исследования влияния различных факторов на данные;

- решение задач оптимизации;

- получение выборки данных, удовлетворяющих определенным критериям;

- построение графиков и диаграмм;

- статистический анализ данных.

Основное достоинство электронных таблиц заключается в простоте использования средств обработки данных. И хотя средства обработки данных по своим возможностям могут сравниться с базами данных, работа с электронными таблицами не требует от пользователя специальной подготовки в области программирования.

Список использованной литературы

1. Н.Т. Ермеков и Н.Ф. Стифутина. Информатика 8 кл.

2. С.В. Глушаков и А.С. Сурядный. Самоучитель для работы на персональном компьютере.

3. Знакомьтесь: компьютер. Пер. с англ. В.М. Курочкина - изд. «Мир», 1989 г.

4. Язык компьютера. Пер. с англ. В.М. Курочкина - изд. «Мир», 1989 г.

5. Компьютер обретает разум. Пер. с англ. В.Л. Стефанюка - изд. «Мир», 1990 г.

6. Роберт У. Себеста. 2.3. Компьютер IBM 704 и язык Фортран // Основные концепции языков программирования = Concepts of Programming Languages / Пер. с англ. -- 5-е изд. -- М.: Вильямс, 2001. -- С. 63--69. -- 672 с. -- 5000 экз. -- ISBN 5-8459-0192-8 (рус.), ISBN 0-201-75295-6 (англ.)

Размещено на Allbest.ru