Fortranの学習

Fortranでプログラミングする方法を学ぶための最良の方法は何だろうと思っていました。

私は本を​​探していましたが、私には問題ないと思われた例として、「Fortran 95/2003 Explained」や「Fortran For Scientists And Engineers」などがありました。

私はあなたたちがこれらについてどう思うか知りませんか？

私が疑問に思っているもう1つのことは、どのコンパイラを使用する必要があるかです。私はWindows 7マシン（64ビット）で作業しています。

皆さんが私にこれを手伝ってくれることを願っています！

だから私のプログラミングの経験のために：

1. Matlabとmapleは、プログラミングの世界への私の最初の紹介をやさしく思いました。Matlabは、私が実際にかなり良いプログラムであり、ループを操作するコツと、これらを組み合わせてより効果的なプログラムを作成する方法を得ました。Mapleはより基本的な段階にあります（私は単純な積分などの解を検索する方法を知っています）。
2. その1年後、Visual BasicでC ++を紹介しました。教授は実際にこれにすばやく取り掛かりましたが、2か月後、ポインターと継承についてはすでに議論していました。私はこの言語で簡単なプログラムを書くことができます。クラスでの作業だけが難しい問題ですが、それは練習の問題だと思います。
3. そしてその1年後、私はMathematica 8を学ぶ必要がありましたが、これも今日では本当に上手になっています。

だから私は少しプログラミングexpierinceを持っていますが、それが信じられないほどの量であるとは言いません！

私がFortranを学びたいのは、主にそれ自体では理論物理学を行うことができず、理論をテストする必要があり、そのためにそれらの理論を数値的にテストできるプログラムを作成できる必要があるためです。Fortranは、数値数学に関しては使用する言語を分類するものだと聞いたので、この言語を知ることは重宝すると思います。

PS：Fortran95とFortran 2003の違いは何ですか？

チャプマンの本の2つ目のおすすめのところに行きます。チャップマンのFortran 90の本から学び、それはとても役に立ちました。それはあなたにFortran言語を教えます。プログラミングのための優れたワークフローについては説明しません。そのためには、Fortranをいくつか学び、少しプログラミングした後、他の場所を調べる必要があります。

Fortranプログラミングを支援するほとんどのオンラインリソースは、Linuxベースです。同様に、計算科学では、書かれた資料のほとんどはLinuxユーザーを対象としています。そのため、VirtualBox（または仮想オペレーティングシステムを実行できるようにするソフトウェア）をインストールし、そこにLinuxディストリビューションをインストールすることを強くお勧めします。これまでにLinuxを使用したことがない場合は、Ubuntu、Mint、Fedoraなどのユーザーフレンドリーなディストリビューションがおそらく最善の策になるでしょう。これらのディストリビューションは、仮想環境で実行する場合、最小限の構成を必要とし、オペレーティングシステムのナビゲートに役立つ優れたGUIを備えています。これらの各ディストリビューションには、追加のソフトウェアをインストールするために使用できるパッケージマネージャーがあります。パッケージマネージャーを使用して、gfortranをインストールできます。

テキストエディタ（またはIDE）でソフトウェアを開発する必要があるので、コマンドラインの基本を学習する価値があります。Software Carpentryには、このタスクのための優れたリソースがあります。（免責事項：私はSoftware Carpentryのワークショップの一部を教えました。）その後、簡単なプログラムを作成してコマンドラインでコンパイルする方法を学び、Makefileの使用方法を学ぶことができます。

Windowsベースの何かをすることの問題は、計算科学を行うときに表示されるほとんどのオンライン資料がLinuxを使用していると想定することであり、アドバイス（そもそも良ければ）が壊れることです。ダウンし、あなたの時間を要します。Cygwinは、よりLinuxに似た機能を追加するAPIレイヤーですが、Linuxとの対応は完全ではなく、Linux用にコンパイルされたソフトウェアはマシンで動作しません。Windowsネイティブバージョンを入手するか、Windows用のソフトウェアを再コンパイルする必要があります。Visual FortranなどのWindowsネイティブのFortranコンパイラーはコストがかかり、ほとんどのFortranユーザーと計算科学者がソフトウェア開発にLinuxを使用するという問題が引き続き発生します。自分の。ただし、本当に必要な場合何らかの理由でWindowsベースのソフトウェアを配布する場合、Visual Fortranのようなものを使用する方法を理解するためにあらゆる努力を払うのは理にかなっています。

Metcalfeの本は、Fortranの最新機能についての注釈付きの優れたガイドだと思います。以前のバージョンの言語をすでに知っていて、その言語でのプログラミングの入門としては適していない場合に非常に役立ちます。

私のお金としては、Chiver'sとSleightholmeの本とBrainerdの本はどちらも十分に良いですが、残念ながらFortran 2003以降では更新されていないEllis らの本ほど良いとは思いません。

チャップマンの本には強い嫌悪感があります。私が90/95版をそれほど嫌っていた理由を思い出せないので、この嫌悪をもはや正当化できません。偏見としてそれを割り引くことができます。

しかし、私がためらうことなく私がお勧めする本はArjen Markusの本です。それはおそらく言語の基本的な特徴を理解しようとしている人にとっては理想的な導入ではないかもしれませんが、それらを習得したら、それは価値がある物質の重さの価値があります。

どのコンパイラーを使用するかについては、私はIntelコンパイラーを使用しており、一般的に満足しています。それはあなたにとって重要かもしれないVisual Studioと統合します。NAGコンパイラーはより良いエラーおよび警告メッセージを持っていますが、遅い（一般的には、経験が異なる場合があります）実行可能ファイルを生成します。gfortranコンパイラーは無料で十分なレビューを得ていますが、私が使用するものではありません。もっと知りたいなら多面体が教えてくれます。

本については、Metcalf / Reid / Cohenによる「Modern Fortran Explained」をお勧めします。これは教科書というよりも参考資料ですが、すでに一般的なプログラミングに触れたことがあれば（たとえばCで）役立つでしょう。

その本の他に、OndřejČertíkのWebサイトhttp://fortran90.org/を強くお勧めします。そもそもFortranについては説明しませんが、一連のベストプラクティスを提供します。Fortranでは、プログラミングにさまざまな方法を使用できます。結局のところ、下位互換性があります。そこで提供されているベストプラクティスは、一貫した最新のFortranスタイルを開発するのに役立ちます。また、そこにあるFAQも参考になります。

Chapmansの本は、初心者にやさしく、参考になると思います。2番目の著者はすべてエキスパートですが、この本は後の段階でライブラリに追加するのに最適だと思います。

まず、Fortran 95に固執し、その後（必要に応じて）Fortran 2003に移行することをお勧めします。Fortran95は習得が容易で（ほとんどMatlabのように）、生産性が非常に速くなります。

Linuxでは、valgrind、gdb、gnuplot、（迅速なviz用）、svn / hgなどの豊富なツールセットに加えて、多数の無料のFortranコンパイラ（GNU、Solaris Studio、Open64など）があります。さらに、数値ライブラリを含む事前コンパイルされたパッケージ（blas / lapack / netcdf / fftwなど）はコマンドです（少なくともDebianではapt-getを使用）。

Windowsでは、cygwinを使用すると、GNU Fortranコンパイラーに加えて、上記のツール/ライブラリーのいくつかに簡単かつ迅速にアクセスできるため、より優れている場合があります。ですから、cygwin.comに移動し、コアパッケージをgfortranと選択したエディター（vimが良い）とともにインストールします。それは良いスタートです。後で何か他にあれば、ものをインストールするためにapt-cygパッケージを使用することをお勧めします。