Лекция 3. Структура программы. Реализация алгоритма линейной структуры на Фортране.

Структура программы на Фортране

Программа в общем случае состоит из головной (MAIN) программы и подпрограмм (SUBROUTINE и (или) FUNCTION).

• В головной программе запрограммирован весь алгоритм решения задачи.

• Программа всегда начинает и завершает выполнение в головной программе.

• В подпрограмме запрограммирована логически законченная часть алгоритма.

• Подгрограмма выполняется только при ее вызове и после исполнения управление передается назад.

• Подпрограммы облегчают программирование, разбивая алгоритм на части (структурное программирование).

• Подпрограммы позволяют создать заготовки наиболее часто решаемых типовых задач.

• Библиотеки стандартных программ состоят из подпрограмм, написанных профессионалами.

Структура фортран - программы

Общая структура основной (головной) Фортран - программы (MAIN PROGRAM):

[ PROGRAM имя программы ]

[ ! КОММЕНТАРИИ ]

[ неисполняемые операторы - объявления ]

[ исполняемые операторы ]

END [ PROGRAM [имя программы ] ]

• [ ] – НЕОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ КОНСТРУКЦИИ

• ТЕКСТ, ИЗОБРАЖЕННЫЙ ЗДЕСЬ КРАСНЫМ КУРСИВОМ ИМЕЕТ ВПОЛНЕ ОПРЕДЕЛЕННЫЙ СМЫСЛ И ЗАПИСЫВАЕТСЯ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ЯЗЫКА

• END ОПЕРАТОР ОБЯЗАТЕЛЬНО ЗАВЕРШАЕТ ПРОГРАММУ

Определение. Операторы – последовательность символов, которая задает определенные действия. Операторы делятся на: исполняемые и неисполняемые.

Исполняемые операторы задают действия над данными. Различают следующие типы таких операторов:

1. Операторы обработки информации.

• Операторы присваивания

• Операторы чтения (ввода)

• Операторы записи (вывода)

2. Операторы, управляющие работой программы во времени.

Неисполняемые операторы служат для описания типа данных или некоторых элементов программы, поэтому их часто называют операторами описания или просто описаниями или объявлениями.

Комментарии предназначены человеку для документирования программы и для улучшения понимания алгоритма и операторов.

Алгоритм линейной структуры

Алгоритм является линейным, если все шаги алгоритма выполняются последовательно в их естественном порядке для любых исходных данных, возможных в данной задаче. Запись шагов алгоритма в этом случае осуществляется последовательно.

Рассмотрим возможные в таких алгоритмах действия (шаги алгоритма и соответствующие им операторы Фортрана).

Операторы начала и конца программы

Первая строка программы рассматривается как начало программы. В современных версиях Фортрана принято оформлять программу оператором начала программы, за которым указывается имя программы:

PROGRAM {имя программы}

Обычно имя программы выбирают так, чтобы оно отражало назначение (содержание) программы. Например, PRIMER, SUMMA и т.д.:

PROGRAM PRIMER_1 ! имя программы PRIMER_1

PROGRAM POISK ! имя программы указывает на ее содержание

Оператор начала программы не обязателен, а вот заканчиваться программа должна обязательно оператором конца программы – END (см. раздел «Структура Фортран-программы). В Фортране-90 каждый оператор обычно занимает отдельную строку. Если в строке записывается несколько операторов, они разделяются точкой с запятой «;».