<< 豆知識 >>Fortranの歴史さて、Fortranを何気なく使っている私たちですが、Fortranには一体,どんな歴史があるのでしょうか。やっぱり使用しているからには、その歴史は知っておきたいですよね。歴史を知ることにより、そのツールへの愛着が出てくるし、Fortranのよさや欠点がよく見えてくると思います。 Fortranの最初は、「Fortran�機廚世修Δ任后Ｍ�名なのはFortran66で、僕もこれがFortranの最初だと思っていました。実際は違うんですね。FortranはアメリカのIT企業として有名なIBM社のJohn.W.Backusさんが中心となって、今から約50年前の1954年から57年にかけてIBM704計算機にたいして開発されたそうです。そのFortran�気�ら�犬泙任�、初期のFortranと位置づけられています。ここまでのFortranは言葉としても余りお目にかかることはありません。このころには文字型や複素数型といった実数・整数以外の特殊な型が装備され、副プログラムもこのときには装備されていたというのですから、驚きです。 名前「Fortran」の由来は、「FORmula TRANslating system」で、数式変換システムの意味で、特に数値計算に強いんだというネーミングからきているそうです。Fortranは世界初の高級言語といわれ、その歴史は古いです。このころには事務処理に適した言語であるCOBOLやALGOLといった言語も登場し、初期の高級言語の3大巨頭が誕生したわけです。この3つの言語は、Fortran以外は今では余り使われていませんが、代表的な言語として有名です。 当時はFortranのようなコンパイラを使用する高級言語は、余りいい目で見られていなかったらしいです。それは、昔はメモリなどコンピュータの能力をコンパイラが沢山食いつぶしてしまうだとか、人間の言葉から機械語への変換は直接機械語で書いたものよりもよいコードにならない(日本語から英語への翻訳ソフトが正確な翻訳を行なえないのと同じ)だとかで、すんなりと受け入れられるというわけではなかったらしいです。とは言っても、Fortranではこの問題をうまく解決し、かつコンパイルにより人間の言葉でプログラムを書き、変換作業を行なわなくていいということは、高級言語の使用が非常に高まったようです。 初めは、ISOのような、どこかが統一した規格を決めていたわけではないようで、コンパイラを発売する会社独自のFortranがあちこちに出来上がっていたそうです。もちろんそれでは、いくらFortranのプログラムという意味では同じでも、コンパイラによって正常にコンパイルできるコードとそうでないコードができてしまうわけですから、規格の統一が60年代に行なわれたようです。それが、Fortran66です。これも初期のFortran同様、聞いたことがない人は聞いたことがない名前だと思います。実際、66のコンパイラは僕も見たことがありませんし、大学の図書館にも1つぐらいあったかどうかです。 Fortran66から,今のFortranに近くなってきます。暗黙の型宣言だとか、算術IFだとか、GOTO文だとか、欄記述子(今の編集記述子)だとか、DO文だとかが用意され、カラム(ソースコードの列のこと。欄)形式の記述方法になりました。このFortran66制定により、Fortranの普及がさらに高まったとされています。 Fortranが人気言語となっていたこのころから、Fortranに対する批判が出てきます。たいていある程度使われると、批判はどうしても出てしまいますよね。完璧なものは初めから作れませんから。このころの批判は、いろんな種類があったんでしょうが、有名なものはエドガー・ダイクストラの『Go to statement is harmful.』によるgoto論争です。要は、goto文のような下から上にいったり、数字に向かってあっちゃこっちゃ飛んでいく複雑で分かりにくいプログラムは書くな、そしてFortranにはそうした性質があるんだ!という批判です。goto文だけが悪いのではないのですが、Fortranのような初期の言語はどうしてもgoto文に依存する性質があり、プログラムが分かりにくくなり、エラーの原因のなっていたそうです。例を挙げれば、ループから抜け出すときのgoto文、計算形goto文や算術IF文です。ちなみに僕の教授は今でもこれらの推奨をしてきます。 そんな批判にさらされながら、78年にFortran77が制定されました。Fortran77はFortranの中では非常に有名なバージョンで、今でも本の中心はFortran77です(もちろん新しい本はもっと新しいですが)。僕の大学の図書館にある本は1冊のFortran90を除いては、他全てFortran77です。恐ろしいです。コンパイラもそうですね。Salford社さんも77のコンパイラを提供してくれています。 Fortran77はそれ以前のバージョンの欠点を大幅に改善し、使いやすいFortranとなっています。H変換の変わりにアポストロフィ変換を導入したとか、斜線変換が入ったとか、ELSEIFによるブロックIFが可能になったとか、PARAMETER文での定数に名前がつけられるようになったとか、部分文字列が使えるようになった(「chi(1:1)」)とかです。それでもダイクストラの指摘にあった、goto文の排除だとか、構造化プログラミングを達成することはできなかったので、まだまだ最新のプログラミング言語としては不十分な点が残っていたそうです。皆さんもFortran90を使用したことがあれば、その気持ちはお持ちなのではないでしょうか。 このころはあの有名なC言語や、Pascalという言語が登場した時期でした。これらの言語はgoto文を排除し、できるだけわかりやすい構造化プログラミングを目指したものなので、次第にどんどんプログラマに受け入れられていくようになりました。とくにC言語は、扱いやすい文章でアセンブリ言語のように高度な処理も行なうことができ(実際Fortranと余り差がなく、使いやすいです)、このC言語によって作られたオープンソース(無料公開された)のUNIXの普及により、C言語がプログラミング言語の主流になっていきました。 Fortranに対する批判に対処するため、91年にFortran90が制定されました。Fortran90では、Fortran77以前への不満がほぼ解決されたといわれています。分岐処理の強化としてCASE構文やCYCLE・EXITが追加だとか、ENDDO文により文番号をなくすとか、配列の胴体割付を可能にするとか、構造体が作れるようにするとか、COMMONやINCLUDEに対する対策としてモジュールが追加されるとか、宣言文の結合ができるとか、Fortran77にくらべてかなり使いやすくなりました。これまで書き方として当たり前だった固定形式もなくなり、好きな位置に書くことができる自由形式が導入されました。これにより、かなり書きやすい環境が整ったといえます。 こうしてFortran90が登場したわけですが、どういうわけかそれ以前のFortran77に固執する人は多いようです(ちなみに僕の教授もそうです)。Fortran90のほうが明らかに使いやすいのに、なぜなのでしょうか。その成果、Fortran90の本は探してもなかなかありませんね。 Fortranの進化は、大幅な機能向上では基本的にここで終了です。Fortran90でFortranへの不満はかなり減り、それ以降のバージョンは変化の内容がよく分かりません(僕には難しくて)。Fortran90の次には、Fortran95が登場しました。97年のことです。Fortran95では使いやすさというより、それ以前までのバグ的要素の補完だそうです。文法としてはFORALL文があります。また、Fortran2000というのも登場しているそうですが、これについては全く分かりません。分かり次第、報告したいと思います。 Fortranは普通の人からすれば、「Fortran? なにそれ?」という言語だと思います(僕もそう思っていました)。普通使うのはC言語やJava、Perl、Rubyなどで、Fortranの目的である科学計算を普通の人はしませんからね。しかし、Fortranが古い言語だから使用されなくなってしまったわけではありません。じっさい、科学計算を行なう人(要は研究者)はFortranを使用してプログラムを作っているらしいです。Fortran以外考えられないという人もいます。Fortranが50年以上たっても今なお使用され続けている理由は、書くのが簡単で使いやすい、ソースコードの莫大な遺産がある、数学との概念に親和性がある、配列操作が他の言語より長けている、などです。ですから、「ちぇ、Fortranなんて無名で古い言語なんかより、C++を習いてーよ」なんていじけずに、Fortranの素晴らしさを堪能してみてくださいね。 参考: ウィキペディア ASCIIデジタル用語辞典 コマンドプロンプトを使ってみよう! コマンドプロンプトで作業効率UP FORTRANの歴史 Fortranを使おう |
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