Fortran Programlama Ders Notları
Fortran Programlama Ders Notları
Fortran, 1950’lerin başında geliştirilen ve özellikle bilimsel ve mühendislik hesaplamaları için kullanılan bir programlama dilidir. “Formula Translation” kelimelerinin kısaltması olan Fortran, matematiksel formüllerin doğrudan yazılmasına olanak tanıyarak bilim insanlarının ve mühendislerin karmaşık hesaplamaları daha kolay bir şekilde gerçekleştirmelerine yardımcı olmuştur. Bu makalede, Fortran programlamanın temelleri, dilin yapısı, kullanımı ve modern uygulamaları hakkında bilgi verilecektir.
Fortran’ın Tarihçesi
Fortran, John Backus ve ekibi tarafından IBM 704 bilgisayarı için geliştirilmiştir. İlk sürümü 1957 yılında piyasaya sürüldü ve o zamandan beri birçok versiyonu ortaya çıkmıştır. Fortran 77, 90, 95, 2003, 2008 ve en son 2018 sürümleri, dilin evrimini göstermektedir. Her yeni sürüm, dilin yeteneklerini ve kullanım alanlarını genişletmiştir.
Fortran’ın Temel Özellikleri
Fortran, özellikle aşağıdaki özellikleri ile dikkat çekmektedir:
1. **Matematiksel Hesaplamalar**: Fortran, matematiksel ifadeleri ve formülleri yazmak için oldukça uygundur. Bu nedenle mühendislik ve bilimsel hesaplamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. **Diziler ve Matrisler**: Fortran, çok boyutlu dizileri ve matrisleri destekler, bu da karmaşık hesaplamalar için oldukça faydalıdır.
3. **Güçlü Girdi/Çıktı İşlemleri**: Fortran, dosya işlemleri ve veri girişi/çıktısı konusunda güçlü bir yapıya sahiptir.
4. **Yüksek Performans**: Fortran, yüksek performanslı hesaplamalar için optimize edilmiştir. Bu nedenle, büyük veri setleri ile çalışan uygulamalarda sıklıkla tercih edilmektedir.
5. **Modüler Programlama**: Fortran, modüler programlama anlayışını destekler. Bu, kodun daha düzenli ve okunabilir olmasını sağlar.
Fortran Programlama Temelleri
Fortran programları, genellikle aşağıdaki yapıyı takip eder:
1. **Program Başlangıcı**: Her Fortran programı, `PROGRAM` anahtar kelimesi ile başlar.
2. **Değişken Tanımlamaları**: Değişkenler, programın başlangıcında tanımlanır. Fortran’da değişken türleri arasında `INTEGER`, `REAL`, `DOUBLE PRECISION`, `CHARACTER` gibi türler bulunmaktadır.
3. **Ana Program**: Programın ana gövdesi burada yer alır. Burada hesaplamalar, döngüler ve koşullu ifadeler yer alır.
4. **Alt Programlar**: Fortran, fonksiyonlar ve alt programlar (subroutines) tanımlamaya olanak tanır. Bu, kodun tekrar kullanılabilirliğini artırır.
5. **Program Sonu**: Program, `END PROGRAM` ifadesi ile sonlanır.
Bir Fortran Programı Örneği
Aşağıda basit bir Fortran programı örneği verilmiştir:
“`fortran
PROGRAM HelloWorld
PRINT *, ‘Merhaba, Fortran!’
END PROGRAM HelloWorld
“`
Bu program, ekrana “Merhaba, Fortran!” yazdırır. Fortran’da `PRINT` ifadesi, ekrana veri yazdırmak için kullanılır.
Fortran’da Kontrol Yapıları
Fortran, koşullu ifadeler ve döngüler gibi kontrol yapıları ile program akışını yönetir:
– **Koşullu İfadeler**: `IF…THEN…ELSE` yapısı ile koşullu işlemler gerçekleştirilir.
“`fortran
IF (a > b) THEN
PRINT *, ‘a, b’den büyüktür.’
ELSE
PRINT *, ‘a, b’den küçük veya eşittir.’
END IF
“`
– **Döngüler**: `DO` döngüsü, belirli bir sayıda tekrarlama yapmak için kullanılır.
“`fortran
DO i = 1, 10
PRINT *, ‘Döngüde i = ‘, i
END DO
“`
Modern Fortran Uygulamaları
Fortran, günümüzde hala birçok bilimsel ve mühendislik alanında kullanılmaktadır. Özellikle hava durumu tahminleri, mühendislik simülasyonları, akışkanlar dinamiği ve sayısal analiz gibi alanlarda yaygın olarak tercih edilmektedir. Fortran, yüksek performansı ve matematiksel hesaplamalardaki yetenekleri sayesinde, büyük veri setleri ile çalışan araştırmacılar için vazgeçilmez bir araç olmuştur.
Fortran, köklü geçmişi ve güçlü matematiksel hesaplama yetenekleri ile hala önemli bir programlama dili olarak varlığını sürdürmektedir. Bilimsel ve mühendislik alanlarındaki uygulamaları, Fortran’ı özellikle bu alanlarda çalışan profesyoneller için vazgeçilmez kılmaktadır. Fortran öğrenmek, matematiksel modelleme ve hesaplama alanında kariyer yapmak isteyenler için büyük bir avantaj sağlayacaktır.
SSS (Sıkça Sorulan Sorular)
1. Fortran öğrenmeye nereden başlamalıyım?
Fortran öğrenmeye başlamak için temel programlama kavramlarını anlamak önemlidir. Daha sonra Fortran ile ilgili kaynaklar, kitaplar veya çevrimiçi kurslar aracılığıyla dilin temellerini öğrenebilirsiniz.
2. Fortran hangi alanlarda kullanılır?
Fortran, özellikle mühendislik, fizik, meteoroloji, sayısal analiz ve bilimsel araştırmalar gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
3. Fortran’ın avantajları nelerdir?
Fortran, yüksek performans, güçlü matematiksel hesaplama yetenekleri, çok boyutlu diziler desteği ve kolay girdi/çıktı işlemleri gibi avantajlara sahiptir.
4. Fortran ile hangi tür projeler geliştirebilirim?
Fortran ile simülasyon yazılımları, veri analizi araçları, matematiksel modelleme uygulamaları ve bilimsel hesaplamalar için yazılımlar geliştirebilirsiniz.
5. Fortran’ı öğrenmek zor mu?
Fortran, diğer programlama dillerine göre daha basit bir sözdizimine sahiptir. Ancak, daha karmaşık projeler için dilin derinlemesine öğrenilmesi gerekmektedir. Temel kavramları öğrendikten sonra, uygulama yaparak pratik kazanmak önemlidir.