やっぱりFortran

HIMに触発されて,C言語を数値計算に使えないかしばらく考えていた.

C言語の文法をおさらい.さまざまな入門書があり,それとは別にポインタの解説が売られている.代入やら繰り返し,変数のような基礎概念を解説しなければならないので,ポインタについては簡単に済ますしかないのかもしれないが,肝心なところをごまかして,2冊目を売ろうというしているのではないかとも思える.プログラミングの基礎は,スクリプト言語でしておくとよいかもしれない.やはり,K&Rのプログラミング言語C ANSI規格準拠が要領よくまとまっているように思える.Cの基本的な文法自体は難しくなくい.むしろBetter CとされるC++やJavaの方が覚えることが多い.

現在のFortranプログラミングで重要なのは,モジュールと行列.Cはこのあたりが弱い.Cは大域変数の名前空間は基本的にひとつ.ヘッダファイルにマクロ定義をしたり,函数を定義したりして,必要なときにインクルードするというスタイルになる.Fortranだと,useのように陽に指定できる.配列については,多重配列は配列の配列しかないし,添字は0からに限られ,行列式での代入のような便利な機能はない.ポインタとの関係や値渡しの引数には注意が必要.スパコンのコンパイラでは,ポインタは最適化を阻害する要因になりうる.

UNIXワークステーションによる科学技術計算ハンドブック―基礎篇C言語版のような数値計算の本は,数値計算のアルゴリズムが中心に解説されている.それはそれでよいのだが,よくできているものはライブラリを使うのが普通で,データをいかに処理するかが数値計算の中心.配列のことやモジュール化をどうするか,I/Oについてもっとページを割くべきであるように思う.

Cは簡単な函数を書くにはよさそうだ.Octaveなどで時間がかかる部分を高速化するのに役立つ.グラフィックやシステムの機能を使うプログラムにもよいだろう.しかし,HIMのような大きなものを書くにはCに慣れておかしなことをしないように注意しないといけない.通常は,文法がやさしく,数値計算,データ処理に便利な機能がそろっているFortranを使うのがよいように思う.

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