Manuale completo di Fortran (Programmazione) (Italian Edition)

Il linguaggio che calcola il mondo, spiegato dall'inizio

Il modello meteorologico che ha prodotto le previsioni di stamattina è scritto in Fortran. Il codice che simula il flusso d'aria attorno all'ala di un aereo in progettazione è scritto in Fortran. Le librerie di algebra lineare su cui poggiano NumPy, MATLAB, R e mezzo ecosistema dell'intelligenza artificiale sono, alla radice, Fortran.

Non è sopravvivenza: è specializzazione. Fortran fa una cosa sola e la fa meglio di chiunque altro — calcolare su grandi quantità di numeri il più velocemente possibile, con una notazione che assomiglia alla matematica che quei numeri descrive.

Dal nulla assoluto al calcolo ad alte prestazioni

Questo manuale non dà per scontato che sappiate programmare: il capitolo 2 vi fa scrivere il primo programma della vostra vita. E non dà per scontato che vogliate fermarvi lì: la parte finale vi porta dentro OpenMP, i coarray, MPI e l'interoperabilità con C e Python.

34 capitoli in cinque parti, più otto appendici:

• Fondamenti — Installare il compilatore, tipi di dato, decisioni, cicli

• Dati e procedure — Array, programmazione vettoriale, memoria dinamica, moduli, tipi derivati

• Fortran moderno — Programmazione a oggetti, gestione degli errori, precisione numerica, progetti con make e fpm

• Calcolo scientifico — BLAS e LAPACK, algoritmi numerici, prestazioni, parallelismo

• Pratica ed eredità — Leggere e modernizzare il codice FORTRAN 77, testing, un simulatore completo dall'inizio alla fine

Che cosa rende diverso questo libro

• Ogni esempio è compilabile così com'è. Nessun frammento, nessun pseudocodice: programmi completi, verificati con gfortran, con i risultati numerici controllati contro valori noti.

• 272 esercizi. Tre svolti e cinque proposti in ogni capitolo, con tutte le soluzioni dei proposti raccolte in appendice.

• Una sezione «Con l'IA» in ogni capitolo. Tre prompt pronti da usare con ChatGPT, Claude o Gemini, e — cosa più rara — un elenco onesto di dove quegli strumenti sbagliano su Fortran: il codice d'epoca che tendono a produrre, i suffissi di kind dimenticati, il cortocircuito logico che in Fortran non esiste.

• Attenzione ossessiva agli errori silenziosi. Nel calcolo numerico un errore non produce una schermata rossa: produce un numero plausibile e sbagliato. Il libro insiste su questo dalla prima pagina.

Otto appendici da tenere aperte accanto al terminale

Un quick reference completo della sintassi, la tabella dei descrittori di formato con esempi reali, il repertorio delle procedure intrinseche, un glossario, la guida alle opzioni del compilatore, un indice diagnostico organizzato per sintomo — «non compila», «i risultati sono sbagliati», «è lento» — e un capitolo per chi arriva da C, Python o MATLAB. Più le soluzioni complete di tutti i centosettanta esercizi proposti.

A chi si rivolge

• Studenti di ingegneria, fisica, chimica e matematica applicata.

• Ricercatori che hanno ereditato un codice di simulazione e devono capirlo prima di modificarlo.

• Programmatori che vengono da altri linguaggi e trovano un modulo Fortran dentro una pipeline scientifica.

• Autodidatti curiosi.

Nessun prerequisito di programmazione. Serve solo dimestichezza con la matematica di base.

Strumenti gratuiti, standard attuale

• Riferimento: Fortran 2023 (con copertura piena di 90, 95, 2003, 2008 e 2018).

• Compilatore: gfortran (gratuito, disponibile su Linux, macOS e Windows).

• Ambiente: Un editor, un terminale, nient'altro.

Oltre seicento pagine da leggere una volta e da consultare per anni.
Testo in italiano.