О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
integer(4), intent(in) :: k, m ! Формальные параметры чистой функции decr = real(m) / real(k) ! должны иметь вид связи INTENT(IN) end function decr
program pudem
real(4), dimension(5, 5) :: array = 5.0 interface
pure function decr(k, m) |
! Поскольку функция используется в FORALL, |
real(4) :: decr |
! то необходимо задать ее интерфейс |
integer(4), intent(in) :: k, m |
|
end function decr |
|
end interface
forall(i = 1:5, j = 1:5) array(i, j) = decr(i, j)
print '(10f5.1)', array(1, :) |
! 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 |
end program pudem |
|
Замечание. Чистые процедуры введены стандартом 1995 г.
8.26. Элементные процедуры
Элементные пользовательские процедуры подобно встроенным элементным процедурам могут иметь в качестве фактических параметров либо скаляры, либо массивы. В последнем случае массивы должны быть согласованы, т. е. иметь одинаковую форму; результатом процедуры является поэлементная обработка массивов - фактических параметров. Приведем пример выполнения встроенной элементной функции MOD, возвращающей остаток от деления первого параметра на второй:
integer(4), dimension(5) :: a = (/ 1, 2, 3, 4, 5 /), b = (/ 1, 2, -2, 4, 3 /), c
integer(4) :: d |
|
|
|
c = mod(a, b) |
! Параметры функции - массивы |
||
print *, c |
! |
0 |
0 1 0 2 |
d = mod(b(4), a(3)) |
! Параметры функции - скаляры |
||
print *, d |
! |
1 |
|
Программная единица, вызывающая элементную функцию, должна содержать ее интерфейс, в котором явно указано слово ELEMENTAL. Цель введения элементных функций - упростить распараллеливание вычислений на многопроцессорных машинах: компилятор, имеющий сведения о том, что функция элементная, выполняет распараллеливание по заложенным в него правилам.
Элементные функции - это чистые функции, имеющие только скалярные формальные параметры, не являющиеся ссылками или процедурами. Вид связи параметров - INTENT(IN). Результирующая переменная элементной функции также является скаляром и не может быть ссылкой. Элементная функция снабжается ключевым словом ELEMENTAL, которое автоматически подразумевает ключевое слово PURE. Элементные функции не могут быть оснащены ключевым словом RECURSIVE.
284
8. Программные единицы
Если фактическими параметрами элементной функции являются массивы, то они должны быть согласованы; результатом такой функции является массив, согласованный с массивами-параметрами.
Пример:
elemental integer(4) function find_c(a, b)
integer(4), intent(in) :: a, b ! Не забываем задать вид связи INTENT(IN) if(a > b) then
find_c = a
else if(b < 0) then find_c = abs(b) else
find_c = 0 end if
end function find_c
program etest |
|
interface |
! Интерфейс обязателен |
elemental integer(4) function find_c(a, b) |
|
integer(4), intent(in) :: a, b |
! Обязательное задание вида связи INTENT(IN) |
end function find_c |
|
end interface
integer(4), dimension(5) :: a = (/ -1, 2, -3, 4, 5 /), b = (/ 1, 2, -2, 4, 3 /), c
integer(4) :: d = 5 |
|
|
|
c = find_c(a, b) |
! Параметры функции - массивы |
||
print *, c |
! |
0 |
0 2 0 5 |
d = find_c(-1, 1) |
! Параметры функции - скаляры |
||
print *, d |
! |
0 |
|
end program etest |
|
|
|
Замечание. Поскольку элементные функции являются чистыми, они могут быть использованы в операторе и конструкции FORALL.
Элементные подпрограммы задаются подобно элементным функциям. В теле процедуры могут изменяться параметры с видом связи OUT иINOUT.
Пример:
elemental subroutine find_c(a, b, c) integer(4), intent(in) :: a, b integer(4), intent(out) :: c
if(a > b) then c = a
else if(b < 0) then c = abs(b)
else c = 0
285
О. В. Бартеньев. Современный ФОРТРАН
end if
end subroutine find_c
program etest2 interface
elemental subroutine find_c(a, b, c) integer(4), intent(in) :: a, b integer(4), intent(out) :: c
end subroutine end interface
integer(4), dimension(5) :: a = (/ -1, 2, -3, 4, 5 /), b = (/ 1, 2, -2, 4, 3 /), c integer(4) :: d = 5
286
|
|
|
8. Программные единицы |
call find_c(a, b, c) |
! Параметры и результат - массивы |
||
print *, c |
! |
0 |
0 2 0 5 |
call find_c(-1, 1, d) |
! Параметры и результат - скаляры |
||
print *, d |
! |
0 |
|
end program etest2 |
|
|
|
Замечание. Элементные процедуры введены стандартом 1995 г.
8.27. Операторные функции
Если некоторое выражение встречается в программной единице неоднократно, то его можно оформить в виде операторнойфункции изаменить все вхождения выражения на эту функцию. Операторные функции задаются так:
имя функции ([список формальных параметров]) = выражение
Если список формальных параметров содержит более одного имени, то имена разделяются запятыми.
Как и встроенная или внешняя функция, операторная функция вызывается в выражении. Областью видимости операторной функции является программная единица, в которой эта функция определена. В то же время операторная функция может быть доступна в других программных единицах за счет ассоциирования через носитель или use-ассоциирования, но не может быть ассоциирована через параметры процедуры. Тип операторной функции следует объявлять явно, размещая ее имя в операторе объявления типа или в операторе IMPLICIT.
Пример. Выполнить табуляцию функции z = siny * e-x.
real(8) :: x = -1.0_8, y, z |
! Используем двойную точность |
real(8) :: dx = 0.4_8, dy = 0.3_8 |
! Задание операторной функции z(x, y) |
z(x, y) = exp(-x) * sin(y) |
write(*, '(6h x/y , 20f8.2)') (y, y = -0.6, 0.6, 0.3) do while(x <= 1.0_8)
write(*, '(f6.2 \)') x y = -0.60_8
do while(y <= 0.6_8) write(*, '(f8.2 \)') z(x, y) y = y + dy
end do
x = x + dx write(*, *) end do end
Замечание. Для вывода без продвижения на новую строку используется преобразование обратного слеша (\).
287