6. Встроенные процедуры
SPACING(x) - возвращает вещественное значение с таким же параметром типа, как у x, равное абсолютному расстоянию между числами
в двоичном представлении, в области, близкой к x, т. е. 2P−E .
print *, spacing(3.0_4) |
! |
2.384186e-07 |
print *, spacing(-3.0_4) |
! |
2.384186e-07 |
6.13. Преобразования для параметра разновидности
Следующие две функции возвращают минимальное значение параметра разновидности, удовлетворяющее заданным критериям. Аргументы и результаты функций - скаляры. Тип результата - стандартный целый.
SELECT_INT_KIND(r) - возвращает значение параметра разновидности целого типа, в котором содержатся все целые числа интервала -10r < n < 10r. При наличии более одной подходящей разновидности выбирается наименьшее значение параметра разновидности. Результат равен -1, если ни одна из разновидностей не содержит все числа интервала, задаваемого аргументом r.
print *, selected_int_kind(8) print *, selected_int_kind(3) print *, selected_int_kind(10)
!4
!2
!-1 (нет подходящей разновидности)
SELECTED_REAL_KIND([p] [, r]) - возвращает значение параметра разновидности вещественного типа, в котором содержатся все вещественные числа интервала -10r < x < 10r, десятичная точность которых не хуже p. Не допускается одновременное отсутствие двух аргументов. При наличии более одной подходящей разновидности выбирается разновидность с наименьшей десятичной точностью. Функция возвращает -1, если недоступна требуемая точность. Возвращает -2, если недоступен требуемый десятичный степенной диапазон. Возвращает -3, если недоступно ито и другое. Например:
kp = 0 |
|
|
|
do while(selected_real_kind(p = kp) > 0) |
|
|
|
kp = kp + 1 |
|
|
|
end do |
|
|
|
kr = 300 |
|
|
|
do while(selected_real_kind(r = kr) > 0) |
|
|
|
kr = kr + 1 |
|
|
|
end do |
|
|
|
print *, selected_real_kind(p = kp), kp |
! |
-1 |
16 |
print *, selected_real_kind(r = kr), kr |
! |
-2 |
308 |
print *, selected_real_kind(kp, kr) |
! |
-3 |
|
end |
|
|
|
6.14. Процедуры для работы с битами
Встроенные процедуры работают с битами, которые содержатся в машинном представлении целых чисел. В основе процедур лежит модель,
191
О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
согласно которой целое число содержит s бит со значениями wk, k = 0, 1, ..., s - 1. Нумерация битов выполняется справа налево: самый правый бит имеет номер 0, а самый левый - s - 1. Значение wk k-го бита может равняться либо нулю, либо единице.
6.14.1. Справочная функция BIT_SIZE
BIT_SIZE(i) - возвращает число бит, необходимых для представления целых чисел с такой же разновидностью типа, как у аргумента. Результат имеет тот же параметр типа, что и аргумент.
Тип i |
BIT_SIZE(i) |
|
|
INTEGER(1) |
8 |
|
|
INTEGER(2) |
16 |
|
|
INTEGER(4) |
32 |
|
|
6.14.2. Элементные функции для работы с битами
BTEST(i, pos) - возвращает стандартную логическую величину, равную
.TRUE., если бит с номером pos целого аргумента i имеет значение 1,
и.FALSE. - в противном случае. Аргумент pos должен быть целого типа
ииметь значение в интервале 0 ≤ pos < BIT_SIZE(i).
Пример:
integer(1) :: iarr(2) = (/ 2#10101010, 2#11010101 /) |
|
logical result(2) |
|
result = btest(iarr, (/ 0, 0 /)) |
! F T |
write(*, *) result |
|
write(*, *) btest(2#0001110001111000, 2) |
! F |
write(*, *) btest(2#0001110001111000, 3) |
! T |
IAND(i, j) - возвращает логическое И между соответствующими битами аргументов i и j: устанавливает в k-й разряд результата 1, если k-й разряд первого и второго параметров равен единице. В противном случае в k-й разряд результата устанавливается 0. Целочисленные аргументы i и j должны иметь одинаковые параметры типа. Тот же параметр типа будет иметь и результат.
IBCHNG(i, pos) - возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, совпадающим с i, за исключением бита с номером pos, значение которого заменяется на противоположное. Аргумент pos должен быть целым и иметь значение в интервале 0 ≤ pos < BIT_SIZE(i).
IBCLR(i, pos) - возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, совпадающим с i, за исключением бита с номером pos, который обнуляется. Аргумент pos должен быть целым и иметь значение в интервале 0 ≤ pos < BIT_SIZE(i).
192
6. Встроенные процедуры
IBITS(i, pos, len) - возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, равным len битам аргумента i, начиная с бита с номером pos; после смещения этой цепочки из len бит вправо и обнуления всех освободившихся битов. Аргументы pos и len должны быть целыми и иметь неотрицательные значения, такие, что pos
+ len ≤ BIT_SIZE(i). Например:
k = ibits(2#1010, 1, 3) |
! Возвращает 2#101 = 5 |
print '(b8)', k |
! 101 |
IBSET(i, pos) - возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, совпадающим с i, за исключением бита с номером pos,
вкоторый устанавливается единица. Аргумент pos должен быть целым
ииметь значение в интервале 0 ≤ pos < BIT_SIZE(i).
IEOR(i, j) - возвращает логическое исключающее ИЛИ между соответствующими битами аргументов i и j: устанавливает в k-й разряд результата 0, если k-й разряд первого и второго параметров равен или единице, или нулю. В противном случае в k-й разряд результата устанавливается единица. Целочисленные аргументы i и j должны иметь одинаковые параметры типа. Тот же параметр типа будет иметь и результат.
IOR(i, j) - возвращает логическое ИЛИ между соответствующими битами аргументов i и j: устанавливает в k-й разряд результата единицу, если k-й разряд хотя бы одного параметра равен единице. В противном случае в k-й разряд результата устанавливается 0. Целочисленные аргументы i и j должны иметь одинаковые параметры типа. Тот же параметр типа будет иметь и результат.
Пример:
integer(2) :: k = 198 |
! |
198 |
( = 2#11000110 ) |
integer(2) :: mask = 129 |
! |
129 |
( = 2#10000001 ) |
write(*, *) iand(k, mask) |
! |
128 |
( = 2#10000000 ) |
write(*, *) ieor(k, mask) |
! |
71 |
( = 2#01000111 ) |
write(*, *) ior(k, mask) |
! |
199 |
( = 2#11000111 ) |
ISHA(i, shift) - (арифметический сдвиг) возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, получаемым в результате сдвига битов параметра i на shift позиций влево (или на -shift позиций вправо, если значение shift отрицательно). Освобождающиеся при сдвиге влево биты обнуляются, а при сдвиге вправо заполняются значением знакового бита. Аргумент shift должен быть целым и удовлетворять неравенству |shift| ≤ BIT_SIZE(i).
ISHC(i, shift) - (циклический сдвиг) возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, получаемым в результате циклического сдвига всех битов параметра i на shift позиций влево (или на - shift позиций вправо, если значение shift отрицательно). Циклический сдвиг выполняется без потерь битов: вытесняемые с одного конца биты
193
О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
появляются в том же порядке на другом. Аргумент shift должен быть целым, причем |shift| ≤ BIT_SIZE(i).
ISHFT(i, shift) - (логический сдвиг) возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, получаемым в результате сдвига битов параметра i на shift позиций влево (или на -shift позиций вправо, если значение shift отрицательно). Освобождающиеся биты как при левом, так и при правом сдвиге обнуляются. В отличие от арифметического сдвига, сдвигается и знаковый разряд. Аргумент shift должен быть целым и удовлетворять неравенству |shift| ≤ BIT_SIZE(i).
ISHTC(i, shift [, size]) - возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i, и значением, получаемым в результате циклического сдвига size младших (самых правых) битов параметра i (или всех битов, если параметр size опущен) на shift позиций влево (или на -shift позиций вправо, если значение shift отрицательно). Аргументы shift и size должны быть целыми, причем 0 < size ≤ BIT_SIZE(i); |shift| ≤ size или |shift| ≤ BIT_SIZE(i), если опущен параметр size.
ISHL(i, shift) - выполняет те же действия, что и функция ISHFT.
Пример:
integer(1) :: k = -64 |
! |
-64 |
( = 2#11000000 ) |
integer(1) :: i = 10 |
! |
10 |
( = 2#00001010 ) |
integer(2) :: j = 10 |
! |
10 |
( = 2#0000000000001010 ) |
! Функция ISHA (правый сдвиг) |
|
|
|
print '(1x, b8.8)', isha(k, -3) |
! |
11111000 |
( = -8 ) |
! Функция ISHL (правый сдвиг) |
|
|
|
print '(1x, b8.8)', ishl(k, -3) |
! |
00011000 |
( = 24 ) |
! Функция ISHC (левый сдвиг) |
|
|
|
print '(1x, b8.8)', ishc(i, 5) |
! |
01000001 |
( = 65 ) |
! Функция ISHFT (тот же результат выдадут функции ISHA и ISHL) |
|||
print '(1x, b8.8)', ishft(i, 5) |
! |
01000000 |
( = 64 ) |
! Функция ISHFTC |
|
|
|
print '(1x, b8.8)', ishftc(i, 2, 3) |
! |
00001001 |
( = 9 ) |
print '(1x, b8.8)', ishftc(i, -2, 3) |
! |
00001100 |
( = 12 ) |
print '(1x, b16.16)', ishftc(j, 2, 3) |
! |
0000000000001001 |
( = 9 ) |
NOT(i) - (логическое дополнение) возвращает целый результат с таким же параметром типа, как у i. Бит результата равен единице, если соответствующий бит параметра i равен нулю, и, наоборот, бит результата равен нулю, если соответствующий бит параметра i равен единице.
Например, NOT(2#1001) возвращает 2#0110.
6.14.3. Элементная подпрограмма MVBITS
CALL MVBITS(from, frompos, len, to, topos) - копирует из from
последовательность из len бит, начиная с бита номер frompos, в to, начиная с бита номер topos. Остальные биты в to не меняются. Отсчет позиций
194