- •Предисловие
- •1. Элементы языка
- •1.1. Свободная форма записи программы
- •1.2. Консоль-проект
- •1.2.1. Создание проекта в CVF
- •1.2.2. Создание проекта в FPS
- •1.2.3. Операции с проектом
- •1.2.4. Файлы с исходным текстом
- •1.3. Операторы
- •1.4. Объекты данных
- •1.5. Имена
- •1.6. Выражения и операции
- •1.7. Присваивание
- •1.8. Простой ввод/вывод
- •1.8.1. Некоторые правила ввода
- •1.8.2. Ввод из текстового файла
- •1.8.3. Вывод на принтер
- •1.9. Рекомендации по изучению Фортрана
- •1.10. Обработка программы
- •2. Элементы программирования
- •2.1. Алгоритм и программа
- •2.2. Базовые структуры алгоритмов
- •2.2.1. Блок операторов и конструкций
- •2.2.2. Ветвление
- •2.2.3. Цикл
- •2.2.3.1. Цикл "с параметром"
- •2.2.3.2. Циклы "пока" и "до"
- •2.2.4. Прерывание цикла. Объединение условий
- •2.3. Программирование "сверху вниз"
- •2.3.1. Использование функций
- •2.3.2. Использование подпрограмм
- •2.3.3. Использование модулей
- •2.4. Этапы проектирования программ
- •2.5. Правила записи исходного кода
- •3. Организация данных
- •3.1. Типы данных
- •3.2. Операторы объявления типов данных
- •3.2.1. Объявление данных целого типа
- •3.2.2. Объявление данных вещественного типа
- •3.2.3. Объявление данных комплексного типа
- •3.2.4. Объявление данных логического типа
- •3.3. Правила умолчания о типах данных
- •3.4. Изменение правил умолчания
- •3.5. Буквальные константы
- •3.5.1. Целые константы
- •3.5.2. Вещественные константы
- •3.5.3. Комплексные константы
- •3.5.4. Логические константы
- •3.5.5. Символьные константы
- •3.6. Задание именованных констант
- •3.7. Задание начальных значений переменных. Оператор DATA
- •3.8. Символьные данные
- •3.8.1. Объявление символьных данных
- •3.8.2. Применение звездочки для задания длины строки
- •3.8.3. Автоматические строки
- •3.8.4. Выделение подстроки
- •3.8.5. Символьные выражения. Операция конкатенации
- •3.8.6. Присваивание символьных данных
- •3.8.7. Символьные переменные как внутренние файлы
- •3.8.8. Встроенные функции обработки символьных данных
- •3.8.9. Выделение слов из строки текста
- •3.9. Производные типы данных
- •3.9.1. Объявление данных производного типа
- •3.9.2. Инициализация и присваивание записей
- •3.9.2.1. Конструктор производного типа
- •3.9.2.2. Присваивание значений компонентам записи
- •3.9.2.3. Задаваемые присваивания записей
- •3.9.3. Выражения производного типа
- •3.9.4. Запись как параметр процедуры
- •3.9.5. Запись как результат функции
- •3.9.6. Пример работы с данными производного типа
- •3.9.7. Структуры и записи
- •3.9.7.1. Объявление и присваивание значений
- •3.9.7.2. Создание объединений
- •3.9.8. Итоговые замечания
- •3.10. Целочисленные указатели
- •3.11. Ссылки и адресаты
- •3.11.1. Объявление ссылок и адресатов
- •3.11.2. Прикрепление ссылки к адресатам
- •3.11.3. Инициализация ссылки. Функция NULL
- •3.11.4. Явное открепление ссылки от адресата
- •3.11.5. Структуры со ссылками на себя
- •3.11.6. Ссылки как параметры процедур
- •3.11.7. Параметры с атрибутом TARGET
- •3.11.8. Ссылки как результат функции
- •4. Массивы
- •4.1. Объявление массива
- •4.2. Массивы нулевого размера
- •4.3. Одновременное объявление объектов разной формы
- •4.4. Элементы массива
- •4.5. Сечение массива
- •4.6. Присваивание массивов
- •4.7. Маскирование присваивания
- •4.7.1. Оператор и конструкция WHERE
- •4.7.2. Оператор и конструкция FORALL
- •4.8. Динамические массивы
- •4.8.1. Атрибуты POINTER и ALLOCATABLE
- •4.8.2. Операторы ALLOCATE и DEALLOCATE
- •4.8.3. Автоматические массивы
- •4.9. Массивы - формальные параметры процедур
- •4.9.1. Массивы заданной формы
- •4.9.2. Массивы, перенимающие форму
- •4.9.3. Массивы, перенимающие размер
- •4.10. Использование массивов
- •4.11. Массив как результат функции
- •4.12. Встроенные функции для массивов
- •4.12.1. Вычисления в массиве
- •4.12.2. Умножение векторов и матриц
- •4.12.3. Справочные функции для массивов
- •4.12.3.1. Статус размещаемого массива
- •4.12.3.2. Граница, форма и размер массива
- •4.12.4. Функции преобразования массивов
- •4.12.4.1. Элементная функция MERGE слияния массивов
- •4.12.4.2. Упаковка и распаковка массивов
- •4.12.4.3. Переформирование массива
- •4.12.4.4. Построение массива из копий исходного массива
- •4.12.4.5. Функции сдвига массива
- •4.12.4.6. Транспонирование матрицы
- •4.13. Ввод/вывод массива под управлением списка
- •4.13.1. Ввод/вывод одномерного массива
- •4.13.2. Ввод/вывод двумерного массива
- •5. Выражения, операции и присваивание
- •5.1. Арифметические выражения
- •5.1.1. Выполнение арифметических операций
- •5.1.2. Целочисленное деление
- •5.1.3. Ранг и типы арифметических операндов
- •5.1.4. Ошибки округления
- •5.2. Выражения отношения и логические выражения
- •5.3. Задаваемые операции
- •5.4. Приоритет выполнения операций
- •5.5. Константные выражения
- •5.6. Описательные выражения
- •5.7. Присваивание
- •6. Встроенные процедуры
- •6.1. Виды встроенных процедур
- •6.2. Обращение с ключевыми словами
- •6.3. Родовые и специфические имена
- •6.4. Возвращаемое функцией значение
- •6.5. Элементные функции преобразования типов данных
- •6.6. Элементные числовые функции
- •6.7. Вычисление максимума и минимума
- •6.8. Математические элементные функции
- •6.8.1. Экспоненциальная, логарифмическая функции и квадратный корень
- •6.8.2. Тригонометрические функции
- •6.9. Функции для массивов
- •6.10. Справочные функции для любых типов
- •6.11. Числовые справочные и преобразовывающие функции
- •6.11.1. Модели данных целого и вещественного типа
- •6.11.2. Числовые справочные функции
- •6.12. Элементные функции получения данных о компонентах представления вещественных чисел
- •6.13. Преобразования для параметра разновидности
- •6.14. Процедуры для работы с битами
- •6.14.1. Справочная функция BIT_SIZE
- •6.14.2. Элементные функции для работы с битами
- •6.14.3. Элементная подпрограмма MVBITS
- •6.14.4. Пример использования битовых функций
- •6.15. Символьные функции
- •6.16. Процедуры для работы с памятью
- •6.17. Проверка состояния "конец файла"
- •6.18. Неэлементные подпрограммы даты и времени
- •6.19. Случайные числа
- •6.20. Встроенная подпрограмма CPU_TIME
- •7. Управляющие операторы и конструкции
- •7.1. Оператор GOTO безусловного перехода
- •7.2. Оператор и конструкции IF
- •7.2.1. Условный логический оператор IF
- •7.2.2. Конструкция IF THEN END IF
- •7.2.3. Конструкция IF THEN ELSE END IF
- •7.2.4. Конструкция IF THEN ELSE IF
- •7.3. Конструкция SELECT CASE
- •7.4. DO-циклы. Операторы EXIT и CYCLE
- •7.5. Возможные замены циклов
- •7.6. Оператор STOP
- •7.7. Оператор PAUSE
- •8. Программные единицы
- •8.1. Общие понятия
- •8.2. Использование программных единиц в проекте
- •8.3. Работа с проектом в среде DS
- •8.4. Главная программа
- •8.5. Внешние процедуры
- •8.6. Внутренние процедуры
- •8.7. Модули
- •8.8. Оператор USE
- •8.9. Атрибуты PUBLIC и PRIVATE
- •8.10. Операторы заголовка процедур
- •8.10.1. Общие характеристики операторов заголовка процедур
- •8.10.2. Результирующая переменная функции
- •8.11. Параметры процедур
- •8.11.1. Соответствие фактических и формальных параметров
- •8.11.2. Вид связи параметра
- •8.11.3. Явные и неявные интерфейсы
- •8.11.4. Ключевые и необязательные параметры
- •8.11.5. Ограничения на фактические параметры
- •8.11.6. Запрещенные побочные эффекты
- •8.12. Перегрузка и родовые интерфейсы
- •8.12.1. Перегрузка процедур
- •8.12.2. Перегрузка операций и присваивания
- •8.12.3. Общий вид оператора INTERFACE
- •8.13. Ассоциирование имен
- •8.14. Область видимости имен
- •8.15. Область видимости меток
- •8.16. Ассоциирование памяти
- •8.16.1. Типы ассоциируемой памяти
- •8.16.2. Оператор COMMON
- •8.16.3. Программная единица BLOCK DATA
- •8.17. Рекурсивные процедуры
- •8.18. Формальные процедуры
- •8.18.1. Атрибут EXTERNAL
- •8.18.2. Атрибут INTRINSIC
- •8.19. Оператор RETURN выхода из процедуры
- •8.20. Оператор ENTRY дополнительного входа в процедуру
- •8.21. Атрибут AUTOMATIC
- •8.22. Атрибут SAVE
- •8.23. Атрибут STATIC
- •8.24. Атрибут VOLATILE
- •8.25. Чистые процедуры
- •8.26. Элементные процедуры
- •8.27. Операторные функции
- •8.28. Строка INCLUDE
- •8.29. Порядок операторов и директив
- •9. Форматный ввод/вывод
- •9.1. Преобразование данных. Оператор FORMAT
- •9.2. Программирование спецификации формата
- •9.3. Выражения в дескрипторах преобразований
- •9.4. Задание формата в операторах ввода/вывода
- •9.5. Списки ввода/вывода
- •9.5.1. Элементы списков ввода/вывода
- •9.5.2. Циклические списки ввода/вывода
- •9.5.3. Пример организации вывода
- •9.6. Согласование списка ввода/вывода и спецификации формата. Коэффициент повторения. Реверсия формата
- •9.7. Дескрипторы данных
- •9.8. Дескрипторы управления
- •9.9. Управляемый списком ввод/вывод
- •9.9.1. Управляемый именованным списком ввод/вывод
- •9.9.1.1. Объявление именованного списка
- •9.9.1.2. NAMELIST-вывод
- •9.9.1.3. NAMELIST-ввод
- •9.9.2. Управляемый неименованным списком ввод/вывод
- •9.9.2.1. Управляемый неименованным списком ввод
- •9.9.2.2. Управляемый неименованным списком вывод
- •10. Файлы Фортрана
- •10.1. Внешние и внутренние файлы
- •10.2. Позиция файла
- •10.3. Устройство ввода/вывода
- •10.4. Внутренние файлы
- •10.5. Внешние файлы
- •10.6. Записи
- •10.6.1. Типы записей
- •10.6.2. Записи фиксированной длины
- •10.6.3. Записи переменной длины
- •10.6.4. Сегментированные записи
- •10.6.5. Потоки
- •10.6.6. CR-потоки
- •10.6.7. LF-потоки
- •10.7. Передача данных с продвижением и без
- •10.8. Позиция файла перед передачей данных
- •10.9. Позиция файла после передачи данных
- •10.10. Двоичные последовательные файлы
- •10.11. Неформатные последовательные файлы
- •10.12. Текстовые последовательные файлы
- •10.13. Файлы, подсоединенные для прямого доступа
- •10.14. Удаление записей из файла с прямым доступом
- •10.15. Выбор типа файла
- •11. Операции над внешними файлами
- •11.1. Оператор BACKSPACE
- •11.2. Оператор REWIND
- •11.3. Оператор ENDFILE
- •11.4. Оператор OPEN
- •11.5. Оператор CLOSE
- •11.6. Оператор READ
- •11.7. Оператор ACCEPT
- •11.8. Оператор FIND
- •11.9. Оператор DELETE
- •11.10. Оператор UNLOCK
- •11.11. Оператор WRITE
- •11.12. Оператор PRINT
- •11.13. Оператор REWRITE
- •11.14. Оператор INQUIRE
- •11.15. Функция EOF
- •11.16. Организация быстрого ввода/вывода
- •12.1. Некоторые сведения об объектах ActiveX
- •12.2. Для чего нужен конструктор модулей
- •12.3. Интерфейсы процедур управления Автоматизацией
- •12.4. Идентификация объекта
- •12.5. Примеры работы с данными Автоматизации
- •12.5.1. OLE-массивы
- •12.5.2. BSTR-строки
- •12.5.3. Варианты
- •12.6. Другие источники информации
- •12.7. Как воспользоваться объектом ActiveX
- •12.8. Применение конструктора модулей
- •12.9. Пример вызова процедур, сгенерированных конструктором модулей
- •Приложение 1. Вывод русского текста в DOS-окно
- •Приложение 2. Нерекомендуемые, устаревшие и исключенные свойства Фортрана
- •П.-2.1. Нерекомендуемые свойства Фортрана
- •П.-2.1.1. Фиксированная форма записи исходного кода
- •П.-2.1.2. Оператор EQUIVALENCE
- •П.-2.1.3. Оператор ENTRY
- •П.-2.1.4. Вычисляемый GOTO
- •П.-2.1.5. Положение оператора DATA
- •П.-2.2. Устаревшие свойства Фортрана, определенные стандартом 1990 г.
- •П.-2.2.1. Арифметический IF
- •П.-2.2.2. Оператор ASSIGN присваивания меток
- •П.-2.2.3. Назначаемый GOTO
- •П.-2.2.4. Варианты DO-цикла
- •П.-2.2.5. Переход на END IF
- •П.-2.2.6. Альтернативный возврат
- •П.-2.2.7. Дескриптор формата H
- •П.-2.3. Устаревшие свойства Фортрана, определенные стандартом 1995 г.
- •П.-2.4. Исключенные свойства Фортрана
- •Приложение 3. Дополнительные процедуры
- •П.-3.1. Запуск программ
- •П.-3.2. Управление программой
- •П.-3.3. Работа с системой, дисками и директориями
- •П.-3.4. Управление файлами
- •П.-3.5. Генерация случайных чисел
- •П.-3.6. Управление датой и временем
- •П.-3.7. Ввод с клавиатуры и генерация звука
- •П.-3.8. Обработка ошибок
- •П.-3.9. Аргументы в командной строке
- •П.-3.10. Сортировка и поиск в массиве
- •П.-3.11. Управление операциями с плавающей точкой
- •Литература
- •Предметный указатель
- •Оглавление
Приложение 3. Дополнительные процедуры
CALL RANDOM Возвращает псевдослучайное вещественное число, большее или равное нулю и меньшее единицы
CALL SEED Изменяет начальную точку генератора псевдослучайных чисел
Пример:
program rnd_seed |
|
|
use dflib |
|
|
real(4) :: rnd |
|
|
integer(4) :: seedvalue = 1025 |
|
|
call seed(seedvalue) |
! Затравка датчика случайных чисел |
|
call random(rnd) |
! Первое случайное число |
|
print *, rnd |
! |
2.303988E-02 |
call seed(2*seedvalue) |
! Новая затравка датчика случайных чисел |
|
call random(rnd) |
! Первое случайное число |
|
print *, rnd |
! |
4.607977E-02 |
end program rnd_seed |
|
|
П.-3.6. Управление датой и временем
Процедуры используются для управления системными датой ивременем.
Процедура |
Тип |
|
Назначение |
CALL GETDAT |
Подпрограмма |
Возвращает системную дату |
|
|
|
|
|
CALL GETTIM |
" |
" |
системное время |
|
|
|
|
SETDAT |
Функция |
Установка даты |
|
SETTIM |
" |
" |
времени |
|
|
|
|
Пример:
program date_time use dflib
!Год, месяц, число integer(2) :: year, month, date
!Час, минуты, секунды, сотые доли секунд integer(2) :: hours, minutes, seconds, seconds100 logical(4) :: sres
call getdat(year, month, date)
call gettim(hours, minutes, seconds, seconds100)
print *, year, month, date |
! 2000 |
12 |
15 |
print *, hours, minutes, seconds, seconds100! |
21 12 59 28 |
||
sres = setdat(year, month, date + 4_2) |
! Изменяем число |
||
sres = settim(hours - 1_2, minutes, seconds, seconds100)! Изменяем час end program date_time
431
О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
П.-3.7. Ввод с клавиатуры и генерация звука
Процедуры используются для непосредственного чтения с клавиатуры, минуя систему ввода/вывода Фортрана, и воспроизведения звуковых сигналов. Процедура BEEPQQ - подпрограмма, остальные - функции.
Процедура |
Назначение |
|
|
CALL BEEPQQ |
Воспроизводит сигнал с заданными в миллисекундах |
|
продолжительностью и частотой |
GETCHARQQ |
Возвращает введенный символ |
|
|
GETSTRQQ |
Читает символьную строку с клавиатуры, используя буфер |
|
|
PEEKCHARQQ |
Проверяет, была ли нажата какая-либо клавиша консоли |
Пример:
program beep_char use dflib
! Частота (в Гц) и продолжительность в миллисекундах сигнала integer(4) :: frequency = 500, duration = 1000
character(1) :: char
character(120) :: string |
|
integer(4) :: length |
|
logical(4) :: pressed |
|
call beepqq(frequency, duration) |
! Звуковой сигнал с частотой 500 Гц |
print *, 'Shall I stop a program (press Y or N)? ' |
|
char = getcharqq( ) |
|
read * |
|
if(char == 'Y' .or. char == 'y') stop 'Program is terminated by a user' |
|
print *, 'Enter a test string ' |
! Возвращает длину строки string |
length = getstrqq(string) |
|
if(length > 0) then |
|
print *, trim(string) |
|
else |
|
print *, 'Missing value' |
|
end if |
|
pressed = .false. |
! Демонстрация функции PEEKCHARQQ |
do |
! Вывод сообщения продолжается до тех пор, |
print *, 'Press any key to EXIT DO-loop' ! пока не нажата какая-либо клавиша
pressed = peekcharqq( ) |
! Функция вернет .TRUE., если нажата клавиша |
if(pressed) exit |
! Клавиша нажата - выход из цикла |
end do |
|
print *, 'Key is pressed' |
|
read * |
|
end program beep_char |
|
432
Приложение 3. Дополнительные процедуры
П.-3.8. Обработка ошибок
Процедуры управляют обработкой критических, приводящих к завершению программы ошибок, и позволяют получить дополнительную информацию о причинах иных ошибок. Процедура GETLASTERRORQQ - функция, остальные - подпрограммы.
Процедура |
Назначение |
|
|
GETLASTERRORQQ |
Возвращает последнюю обнаруженную дополнительной |
|
процедурой ошибку |
CALL MATHERRQQ |
Заменяет обработку ошибок по умолчанию на обработку |
|
встроенными функциями |
CALL |
Устанавливает способ обработки критических ошибок |
SETERRORMODEQQ |
|
П.-3.9. Аргументы в командной строке
Процедуры используются для работы с параметрами, передаваемыми программе из командной строки.
Процедура |
Тип |
Назначение |
CALL GETARG |
Подпрограмма |
Возвращает n-й аргумент командной строки |
|
|
(команда является аргументом с номером 0) |
NARGS |
Функция |
Возвращает общее число аргументов командной |
|
|
строки, включая команду |
П.-3.10. Сортировка и поиск в массиве
Процедуры используются для управления хранящимися в массивах данными. Подробно рассмотрены в разд. 6.9.
Процедура |
Тип |
Назначение |
|
|
|
BSEARCHQQ |
Функция |
Выполняет двоичный поиск заданного элемента |
|
|
в отсортированном одномерном массиве, |
|
|
содержащем элементы неструктурного типа |
CALL SORTQQ |
Подпрограмма |
Сортирует одномерный массив неструктурного |
|
|
типа |
П.-3.11. Управление операциями с плавающей точкой
Процедуры используются для контроля выполнения операций с плавающей точкой и управления реакцией системы на ошибки выполнения.
433
О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
Процедура |
Тип |
Назначение |
|
|
|
GETCONTROLFPQQ |
Функция |
Возвращает значение контрольного слова |
|
|
процессора операций с плавающей точкой |
GETSTATUSFPQQ |
" |
Возвращает значение статусного слова |
|
|
процессора операций с плавающей точкой |
CALL LCWRQQ |
Подпрограмма |
Выполняет то же, что |
|
|
и SETCONTROLFPQQ |
SCWRQQ |
Функция |
Выполняет то же, что |
|
|
и GETCONTROLFPQQ |
CALL |
Подпрограмма |
Устанавливает значение контрольного |
SETCONTROLFPQQ |
|
слова процессора операций с плавающей |
|
|
точкой |
SSWRQQ |
Функция |
Выполняет то же, что и GETSTATUSFPQQ |
434