Fortran: Wie eine 70 Jahre alte Programmiersprache die Wissenschaft revolutioniert

Die Geburtsstunde einer Revolution

Stellen Sie sich vor, Sie reisen zurück in die 1950er Jahre. Computer sind riesige, summende Maschinen, die ganze Räume füllen. Und was macht ein findiger Entwickler namens John Bakus? Er erfindet Fortran - die erste höhere Programmiersprache der Welt. Warum? Weil er schlichtweg zu faul war, weiterhin in Assembler zu coden. Manchmal führt Faulheit eben zu bahnbrechenden Innovationen!

Wie alles begann

Es war das Jahr 1957, als Fortran (Formula Translator) das Licht der Welt erblickte. Entwickelt bei IBM, war es eine echte Revolution. Zum ersten Mal konnten auch Menschen außerhalb der Informatik einen Computer programmieren. Stellen Sie sich das vor: Plötzlich war es nicht mehr nötig, ein Technik-Genie zu sein, um einem Computer Befehle zu erteilen!

Der erste Compiler, der alles veränderte

Die Skeptiker verstummen

Als Fortran auf den Markt kam, prophezeiten viele Skeptiker sein Scheitern. "Das wird nie so schnell sein wie handgeschriebener Code!", riefen sie. Aber wissen Sie was? Sie lagen falsch. Fortran führte den ersten optimierenden Compiler ein, der maschinennahen Code erzeugte, der genauso effizient war wie handgeschriebene Programme. Das war ein echter Game-Changer!

Von Lochkarten zum modernen Code

Programmieren wie Oma

Erinnern Sie sich noch an die gute alte Zeit, als Ihre Oma in den 70ern Fortran programmierte? Nein? Nun, lassen Sie mich Ihnen ein Bild malen: Statt auf einem schicken Bildschirm zu tippen, schrieb sie ihren Code auf Lochkarten. Jede Karte repräsentierte eine Zeile Code. Diese wurden dann sorgfältig gestapelt und in einen Kartenleser gefüttert. Klingt umständlich? Das war es auch! Aber hey, so fing alles an.

Fortran heute: Alter Hase mit neuen Tricks

Warum Fortran immer noch relevant ist

Jetzt denken Sie vielleicht: "Fortran? Das ist doch uralt!" Aber lassen Sie mich Ihnen etwas verraten: Diese Sprache ist wie ein guter Wein - sie wird mit dem Alter besser. Heute ist Fortran immer noch ein Schwergewicht, wenn es um wissenschaftliches Rechnen und numerische Analysen geht. Warum? Weil es verdammt schnell und effizient ist!

Der moderne Fortran-Entwickler

So starten Sie mit Fortran

Wollen Sie in die Fußstapfen der Pioniere treten? Hier ist, wie Sie loslegen können:

1. Installieren Sie einen Fortran-Compiler (keine Sorge, Sie brauchen keinen Großrechner mehr).
2. Erstellen Sie eine Datei mit der Endung .f oder .f95.
3. Beginnen Sie Ihr Programm mit dem Schlüsselwort program.

Fortran-Spezialitäten: Von Großbuchstaben bis zu impliziten Typen

Die Eigenheiten einer Legende

Wussten Sie, dass in älteren Fortran-Versionen alle Schlüsselwörter in Großbuchstaben geschrieben wurden? Das lag daran, dass die Shift-Taste auf Lochkartenmaschinen bis in die 1970er Jahre nicht existierte. Verrückt, oder?

Und hier noch eine Kuriosität: Variablennamen, die mit I, J, K, L, M oder N beginnen, werden automatisch als Integer betrachtet. Es sei denn, Sie verwenden die Anweisung implicit none. Das ist wie ein sprachliches Fossil aus einer längst vergangenen Zeit!

Datentypen und Speicherverwaltung

Von Strings bis zu Matrizen

In Fortran definieren Sie Strings mit dem character-Typ und einer festen Länge. Arrays? Kein Problem! Mit dem dimension-Schlüsselwort erstellen Sie mehrdimensionale Arrays schneller, als Sie "Matrix" sagen können.

Aber Vorsicht: Denken Sie daran, dass Ihr Apple II nur 4 Kilobyte RAM hat! Oh, warten Sie, wir sind nicht mehr in den 80ern...

Die Macht der Schleifen

Fortran's Geheimwaffe

Wissen Sie, was Fortran in den 50ern so revolutionär machte? Schleifen! Mit do und do while konnten plötzlich alle einer Maschine beibringen, etwas mehrmals zu tun. Das war damals so aufregend wie heute ein neues iPhone-Modell!

Funktionen und Subroutinen: Code-Wiederverwendung par excellence

Modularität vor ihrer Zeit

Fortran führte das Konzept der Prozeduren ein:

• Funktionen: Nehmen unveränderliche Argumente, rechnen und geben einen Wert zurück.
• Subroutinen: Können veränderliche Argumente haben, geben aber keinen Wert zurück.

Das war wie Lego für Programmierer - endlich konnten sie Code-Bausteine wiederverwenden!

Vom Code zur ausführbaren Datei

Der letzte Schritt

Am Ende kompilieren Sie Ihren Code zu einer ausführbaren Datei. Voilà! Sie haben gerade ein Stück Programmiergeschichte zum Leben erweckt.

Fazit: Fortran - Ein Dinosaurier, der noch lange nicht ausgestorben ist

Fortran mag alt sein, aber es ist alles andere als obsolet. Von den Lochkarten-Tagen bis zu modernen Supercomputern hat diese Sprache die Zeiten überdauert. Sie ist ein Beweis dafür, dass gutes Design zeitlos ist. Also, das nächste Mal, wenn jemand Fortran als "veraltet" bezeichnet, erinnern Sie sie daran: Manchmal sind es gerade die alten Hunde, die die besten Tricks kennen.

FAQ

1. Frage: Ist Fortran nur für wissenschaftliches Rechnen geeignet? Antwort: Obwohl Fortran hauptsächlich in wissenschaftlichen und technischen Bereichen eingesetzt wird, ist es eine vielseitige Sprache. Sie kann für verschiedene Aufgaben verwendet werden, glänzt aber besonders bei rechenintensiven Anwendungen.

2. Frage: Lohnt es sich heute noch, Fortran zu lernen? Antwort: Absolut! Fortran ist in vielen wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Bereichen nach wie vor weit verbreitet. Kenntnisse in Fortran können besonders wertvoll sein, wenn Sie in Bereichen wie Wettervorhersage, Klimamodellierung oder Hochleistungsrechnen arbeiten möchten.

3. Frage: Wie unterscheidet sich modernes Fortran von den frühen Versionen? Antwort: Modernes Fortran (Fortran 90 und neuer) bietet viele Verbesserungen gegenüber frühen Versionen, einschließlich besserer Unterstützung für strukturierte Programmierung, dynamische Speicherverwaltung und objektorientierte Programmierung. Es behält jedoch die Stärken in numerischen Berechnungen bei, die Fortran so berühmt gemacht haben.