текстовые // - конкатенация

Выражение: Осмысленная конструкция, в которой операции (арифметические, логические, текстовые) связывают (арифметические, логические, текстовые) величины (константы, переменные).

Метки: 1..99999

Комментарии: Часть текста программы, игнорируемая транслятором.

10.3 Описание переменных и констант

10.4 Арифметические операции

Старшинство (приоритет) операций: 1) **, 2) *, / 3). +, -

Обратить внимание I/I=I; R8#C8

Операция ** определена не для всех типов

10.5 Арифметические выражения

Арифметические выражения – это конструкции, в которых арифметические величины связанны арифметическими операциями. Для указания последовательности операций следует использовать скобки. К моменту вычисления выражения все переменные должны быть инициализированы (т.е. значения их определены). Промежуточные результаты не должны выходить за разрядную сетку. В процессе вычислений производится преобразование типов данных в соответствии с таблицей п.10.4.

Пример: Сравнить 1/6*(А1+А2); (А1+А2)/6; 1./6*(А1+А2)

10.6 Отношения

Отношения – это операции преобразования типа. Отношения связывают арифметические величины, результат – логическая величина.

Примеры:

5.GT.3 - "истина";

3.GE.3 - "истина";

4.NE.4 - "ложь";

X.LE.3 - истинностная форма, принимает значение "истина", если X строго меньше трех, в противном случае - "ложь".

10.7 Логические операции

Операции над логическими величинами, результат - логические величины.

Логические выражения - осмысленные комбинации логических величин, связанных логическими операциями.

10.8 Полный приоритет операций

1. Вызов функций;

1. Возведения в степень;

2. Умножения и деления;

3. Сложения и вычитания;

4. Отношения;

5. Отрицания;

6. Логические умножения;

7. Логические сложения;

8. Эквивалентности и неэквивалентности.

Примеры логических выражений

Выражение (i/2*2.EQ.i).EQV.(j/2*2.EQ.j) принимает значение "истина" на элементах матрицы (i - номер строки, j - номер столбца), расположенных в шахматном порядке относительно элемента с индексами i=1, j=1.

Выражение (X*X + Y*Y).LT.1 принимает значение "истина" на множестве точек (X,Y) на плоскости, лежащих внутри круга единичного радиуса с центром в начале координат.

Лекция 11

11.1 Операторы Фортрана

11.2 Программный модуль

Независимо транслируемая часть программы.

• Головная программа,

• подпрограмма-функция,

• подпрограмма-процедура,

• BLOCKDATA.

Порядок следования операторов в программном модуле

11.3 Операторы присваивания

Oпepaтop пpиcвaивaния являетcя выпoлняeмым oпepaтopом. Он служит для переопределения знaчeния простой пepeмeнной или элeмeнтa мaccивa и имеет вид:

А=В

где А - арифметическая (логическая) переменная, В - арифметическое (логическое) выражение. Символ присваивания "=" означает, что величина А принимает значение выражения В, возможно преобразование типа результата к типу переменной.

Имя оператора - знак "=".

Обозначения:

ул - усечение старших разрядов;

уп - усечение младших разрядов;

[ ] - выбирается целая часть числа;

0 - дополняется нулями;

0i - добавляется нулевая мнимая часть;

-i - отбрасывается мнимая часть.

11.4 Оператор continue

Выполняемый пустой оператор – носитель метки. Играет важную роль в структурном программировании как средство отделения логики программы от вычислительных кодов.

11.5 Оператор безусловной передачи управления

Имя оператора – GOTO.

Формат записи – GOTO <метка>.

Осуществляется передача управления на оператор с меткой <метка>.

Существует ограничение на использование оператора GOTO – нельзя передавать управление внутрь тела цикла DO, а также внутрь блоков структурного оператора IF.

Пpимep:

GOTO 4022

...

4022 CONTINUE

11.6 Вычисляемый оператор передачи управления

Имя оператора – GOTO.

Формат записи – GOTO(<метка>[,<метка>]...)[,]<целочисленное выражение>

гдe:

<метка> – мeткa выпoлняeмoгo oпepaтopa, находящегося в той же программной единице. Однa и тa жe мeткa мoжeт пoвтopятьcя в списке.

Вычисляется значение i целочисленного выражения. Если это значение в диапазоне от 1 до n, где n – количество меток в скобках, то управление передается оператору с меткой, стоящей на i-том месте в списке меток.

Пpимep:

GOTO (15,17,84,3) k+1

Если k=2, то управление будет передано оператору с меткой 84.

Если k=7, то управление передается следующему оператору программы.

11.7 Оператор передачи управления по предписанию

Имя оператора – GOTO.

Формат записи – GOTO <целочисленная переменная>(<метка>[,<метка>]...)

гдe:

<метка> – мeткa выпoлняeмoгo oпepaтopa, находящегося в той же программной единице.

С помощью оператора ASSIGN <метка> TO <целочисленная переменная> целочисленная переменная связывается с конкретной меткой из списка меток оператора «GOTO по предписанию». На оператор с этой меткой будет передано управления при выполнении оператора «GOTO по предписанию». Если метка отсутствует в списке, управление передается следующему оператору.

Пример :

ASSIGN 10 TO I

…

GOTO I(4,10,777)

…

10 CONTINUE

11.8 Арифметический оператор условной передачи управления

Имя оператора IF

Формат записи IF(<арифметическое выражение>)<метка1>,<метка2>,<метка3>

гдe:

<метка1>,<метка2>,<метка3> – мeтки выпoлняeмых oпepaтopов, находящихся в той же программной единице.

Bычиcляeтся арифметическое выpaжeниe и упpaвлeниe пepeдaeтся oпepaтopу, пoмeчeннoму oднoй из oпиcaнныx мeтoк в cooтвeтcтвии c peзультaтoм вычисления выpaжeния. Если значение выражения меньше нуля, то управление передается оператору с меткой <метка1>, если значение выражения равно нулю, то управление передается оператору с меткой <метка2>, если значение выражения больше нуля, то управление передается оператору с меткой <метка3>. Метки в списке меток могут повторяться. Оператор IF(A)17,17,17 эквивалентен оператору GOTO 17.

Пpимep:

I = 0

…

IF (I) 10,20,30

10 CONTINUE

…

20 CONTINUE

…

30 CONTINUE

11.9 Логический оператор условной передачи управления

Имя оператора IF

Формат записи IF(<логическое выражение>)<оператор>

Bычиcляeтся логическое выpaжeниe и, если значение .TRUE., то выполняется оператор <оператор>, в противном случае управление передается следующему оператору. В качестве оператора <оператор> может использоваться любой выпoлняeмый oпepaтop, кpoмe оператора цикла DO, логического и структурного операторов условной передачи управления.

Пpимep:

IF (I.EQ.O) J = 2

IF (X.GT.2.3) GOTO 100

…

100 CONTINUE

11.10 Структурный оператор условной передачи управления*

Формат оператора

IF (<логическое выражение>) THEN

<Блок операторов, выполняемых при значении .TRUE.>

[ELSE

<Блок операторов, выполняемых при значении .FALSE.>]

ENDIF

Строка ELSE с соответствующим блоком может отсутствовать.

Пepeдaвaть упpaвлeниe внутpь блоков нeдoпуcтимo.

Пpимep:

IF(I.GT.1000)THEN

<Набор операторов, вычисляемых если J.GT.1000>

ELSEIF(J.GT.100)THEN

<Набор операторов, вычисляемых если J.GT.100 и J.LE.1000>

ELSEIF(J.GT.10)THEN

<Набор операторов, вычисляемых если J.GT.10 и J.LE.100>

ELSE

<Набор операторов, вычисляемых если J.LE.10>

ENDIF

Конструкция

…

ELSEIF <операторы>

…

эквивалентна

…

ELSE

IF <операторы>

…

Блок IF с операторами ELSEIF.

11.11 Оператор цикла с параметром

DO<метка>[,]<переменная>=<выражение1>,<выражение2>[,<выражение3>]

Метка <метка> – метка конечного оператора цикла.

Переменная <переменная> называется параметром цикла – переменная целого (любого арифметического*) типа.

Выражения в списке – выражения целого (любого арифметического*) типа.

Конечный оператор цикла должен находиться после оператора DO и содержаться в той же программной единице.

В качестве конечного оператора цикла можно использовать любой выполняемый оператор, кроме оператора безусловной передачи управления, арифметического оператора условной передачи управления, операторов STOP, RETURN, DO и логического оператора условной передачи управления с перечисленными выше операторами.

Операторы, расположенные после оператора DO, вплоть (включая) до конечного оператора цикла, составляют тело цикла.

Тело цикла выполняется последовательно для каждого значения параметра цикла <переменная> начиная со значения <выражение1> до (включая) значения <выражение2> с шагом равным значению <выражение3>.

Если выражение <выражение3> отсутствует, то шаг изменения параметра цикла равен 1.

О вложенности операторов (гнезда операторов DO)

Предостерегающий пример:

INTEGER*2I

DO 100 I=32760,32767

. . .

100 CONTINUE

В этом примере параметр цикла объявлен как переменная целого типа длины 2 байта. При реализации цикла транслятор использует в качестве счетчика итераций 32-битное слово. Поэтому тело цикла будет выполнено благополучно, не смотря на то, что после последней итерации значение параметра цикла превышает максимальное двухбайтное целое.

Лекция 12

12.1 Реализация стандартных структур

Задача. Реализовать на Фортране структуры и их частные случаи. Выполните эту работу самостоятельно, а потом проверьте полученные решения

12.2 Операции ввода/вывода

Ввод данных в программу осуществляется:

• с клавиатуры,

• из файла,

• с внешнего устройства (сканера, стриммера...)

Вывод данных из программы осуществляется:

• на экран монитора,

• в файл,

• на внешнее устройство (принтер, графопостроитель...)

Принятые имена устройств ввода/вывода в операционной системе MS-DOS:

• консоль (клавиатура при вводе, экран монитора при выводе) – CON,

• файл – полное имя файла,

• принтер – PRN.

12.3 Операторы ввода/вывода

Указывают, какие данные подлежат вводу или выводу, куда или откуда.

READ (<N устр.>,<M формата>)<список элементов>

WRITE(<N устр.>,<M формата>)<список элементов>

<N устр> – номер устройства ввода или вывода – целое число 1..99.

Если вместо номера устройства используется символ «*», то подразумевается CON.

Зарезервированные системой номера устройств:

5 - ввод с системного устройства ввода (в MS DOS – клавиатура);

6 - вывод на системное устройство печати (в MS DOS – экран монитора);

7 - вывод на системное перфокарточное устройство.

Каждому устройству сопоставлено системное имя по его номеру:

FTХХF001 - имя устройства номер ХХ (используется в системных сообщениях)

<M формата> - метка оператора формата (* – формат по умолчанию)

<список элементов> – последовательность объектов ввода или вывода.

Последовательность объектов ввода или вывода представляет собой последовательность через запятую переменных или констант, либо конструкций, описывающих последовательность переменных или констант. К конструкциям, описывающим последовательность переменных или констант, относится имя массива, обозначающее последовательность элементов массива, а также неявный цикл.

Неявный цикл представляет собой следующую конструкцию:

(<список выражений>, <параметр>=n1,n2,n3).

Такая запись обозначает последовательность объектов, полученных последовательными подстановками в выражения, стоящие в списке, значений параметра <параметр>, начиная со значения n1 до значения n2 с шагом n3.

Два особых оператора в/в:

READ<M формата>,<спис.элементов>=READ(5,<M форм>)<спис.элементов>

PRINT<M формата>,<спис.элементов>=WRITE(6,<M форм>) <спис.элементов>

12.4 Оператор формата (format)

Указывает, в каком виде должны быть представлены данные.

<M формата> FORMAT(<список спецификаций>)

<М формата> - метка оператора формата.

Спецификации (w - число позиций, d – точность – целые константы)

• Iw – целое в w позициях;

• Fw.d – действительное с фиксированной точкой, всего w позиций, из них d после десятичной точки;

• Ew.d – действительное в экспоненциальной форме, всего w позиций, 4 позиции под символ E, знак порядка и порядок, одна позиция под десятичную точку и, возможно, одна под знак числа, d знаков под дробную часть;

• Dw.d – то же, но для числа с удвоенной точностью;

• Lw – логическое в w позициях (только при выводе);

• Aw – текстовое;

• Zw – целое в шестнадцатеричном представлении;

• wX – w пробелов;

• 'text' – любой текст;

• / – переход на новую строку.

В списках спецификаций могут использоваться объединения нескольких спецификаций в группы (заключаются в скобки), повторители (целые положительные числа перед спецификацией или группой) указывают, сколько раз нужно повторить спецификацию или группу спецификаций.

12.5 Логическая запись

Логическая запись интерпретируется в текстовых файлах как строка.

• при каждом обращении к оператору ввода/вывода начинается новая логическая запись;

• конец списка спецификаций заканчивает очередную логическую запись, чтение списка спецификаций осуществляется с последней группы спецификаций с учетом повторителя, если групп спецификаций в списке нет, то чтение списка спецификаций осуществляется с начала списка;

• символ "/" в списке спецификаций заканчивает текущую логическую запись.

12.6 Взаимодействие операторов в/в и оператора format.

При выполнении форматного оператора ввода/вывода читаются одновременно список элементов ввода/вывода и список спецификаций соответствующего оператора FORMAT. Данное списка ввода/вывода вводится или выводится по соответствующей ей спецификации списка спецификаций.

Расширенная форма оператора read

READ(<Nустр>,<Mформ>,ERR=<Merr>,END=<Mend>,IOSTAT=<i>)<список> <список> - список элементов ввода>

<Merr> – метка оператора, на который передается управление в случае возникновения ошибки ввода;

<Mend> – метка оператора, на который передается управление в случае возникновения ситуации "конец файла" на устройстве ввода.

<i> – переменная целого типа.

12.7 Управляющие символы при печати

При осуществлении вывода в текстовый файл (в частности, при выводе данных на экран монитора) используется договоренность, что первый символ каждой записи является управляющим. Это означает, что этот символ не записывается в файл, а используется для управления записями файла. Вот некоторые действия, определяемые управляющими символами:

Имеется возможность «отключить» эту договоренность.

12.8 Представление целого и действительного в памяти.

(Используется спецификация Z):

1 бит - знак числа, 8 бит - порядок, 23 биты – мантисса

Действительный 0. 0000 0000 0|000 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная 1 0011 1111 1|000 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная 2. 0100 0000 0|000 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная 4. 0100 0000 1|000 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная 8. 0100 0001 0|000 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная -1. 1011 1111 1|000 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная 10. 0100 0001 0|010 0000 0000 0000 0000 0000

Действительная 100. 0100 0010 1|100 1000 0000 0000 0000 0000

Мантисса (со слепой единицей) умножается на 2 в степени <показатель> - 1111111

Пример

DIMENSION A(10),B(3,2)

WRITE(*,77)I,X,J,Y,A,B,(A(I),I=1,3),((B(I,J),I=1,3),J=1,2)

77 FORMAT(' ',2(I5,F10.3),/,5E10.3,/,5E10.3,/,(3F10.5))

При несоответствии типа переменной и спецификации данное воспринимается как относящееся к типу спецификации без преобразования. Неинициализированные данные представляются нулевыми значениями.

Полагая, что все данные не инициализированы, получаем выдачу:

^^^^0^^^^^^.000^^^^0^^^^^^.000

^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00

^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00

^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00

...

^.000E+00^^.000E+00^^.000E+00

12.9 Оператор data

Инициализация переменных начальными значениями.

DATA cписок-п/cписок-к/[[,]список-п/cписок-к]...

гдe:

список-п – список пepeмeнныx, элeмeнтoв мaccивa или имeн мaccивoв.

список-к – cпиcoк кoнcтaнт, или кoнcтaнт с повторителем.

Повторителем является конструкция <n>*, где n – целое число.

Пpимep:

DIMENSION Y(100)

CHARACTER str

DATA x1,x2(3),x3,x4,n/5*3.14159/,str,A,I,Y/3*'Help',100*0/

Ocoбeннocти:

• Пpизнaк пoвтopeния, co cтoящeй пocлe нeгo кoнcтaнтoй, эквивaлeнтeн cпиcку вcex кoнcтaнт, имeющиx oднo и тoжe знaчeниe и пoвтopяющиxcя cтoлькo paз, cкoлькo oпpeдeлeнo знaчeниeм кoнcтaнты пoвтopeния.

• Oпepaтop DATA являeтcя нeвыпoлняeмым oпepaтopoм. Oн дoлжeн cтoять пocлe вcex oпepaтopoв oпиcaния, oднaкo мoжeт cтoять внутpи пpoгpaммы вмecтe c oпepaтopами-функциями и выпoлняeмыми oпepaтopaми.

• Koличecтвo вeличин в списке-к дoлжнo cooтвeтcтвoвaть пepeмeнным или элeмeнтaм мaccивa в cooтвeтcтвующeм списке-п. Появление имени массива в списке cooтвeтcтвуeт пepeчню вcex элeмeнтoв этoгo мaccивa в порядке расположения в пaмяти. Элeмeнты мaccивa дoлжны "индeкcиpoвaтьcя" тoлькo пpи пoмoщи констант.

• Символьный элeмeнт дoлжен быть paвной или мeньшей длины, чтo и длинa cooтвeтcтвующeй пepeмeннoй или элeмeнтa мaccивa. Ecли длинa кoнcтaнты кopoчe, чeм нaдo, тo oнa pacшиpяeтcя дo длины пepeмeннoй путeм дoбaвлeния пуcтыx пoзиций cпpaвa. Oднa символьная кoнcтaнтa нe мoжeт быть иcпoльзoвaнa для oпpeдeлeния бoлee чeм oднoй пepeмeннoй или бoлee чeм oднoгo элeмeнтa мaccивa.

• Toлькo лoкaльныe пepeмeнныe, массивы и элeмeнты мaccивoв мoгут иcпoльзoвaтьcя в oпepaтope DATA. Пpи пoмoщи oпepaтopa DATA нe мoгут быть инициализированы фopмaльные пapaмeтpы, пepeмeнные из бeзымянныx COMMON-блoкoв и имeнa функций.

• Знaчeния пepeмeнным и мaccивaм из имeнованныx COMMON – блoкoв мoгут быть инициализированы oпepaтopoм DATA, ecли этoт DATA coдepжитcя в пoдпpoгpaммe BLOCK DATA.

• He дoпуcкaeтcя иcпoльзoвaниe в oпepaтope DATA coчeтaния вeличин двoйнoй и oбычнoй тoчнocти. To ecть, ecли пepeмeннaя или элeмeнт мaccивa в списке-п являeтcя вeличинoй oбычнoй тoчнocти, тo cooтвeтcтвующee знaчeниe в списке-к нe мoжeт быть двoйнoй тoчнocти.

Пpимepы:

INTEGER N,ORDER,ALPHA

REAL COEF(4),EPS(2)

DATA N/0/,ORDER/3/

DATA ALPHA/'A'/

DATA COEF/1.0,2*3.0,1.0/,EPS(1)/.00001/

DATA t1/1/,t10/10/,t100/100/,r1,r10,r100/1.,10.,100./

WRITE(6,70)t1,t10,t100,r1,r10,r100

70 FORMAT(6A4)

STOP

END

Данные трактуются как текстовые. На печать будет выдано (^ – пробел)

^^А?^^^A^^LB^^А?^^^A^^LB

или в шестнадцатеричном виде:

0000803F 00002041 0000C842 0000803F 00002041 0000C842

Текстовые данные можно хранить в переменных действительного и целого типа, с помощью спецификации А их можно распечатать:

DATA t1/'a'/,t2/'ab'/,t3/'abc'/,t4/'abcd'/,t5/'abcde'/

WRITE(6,70)(t1,t2,t3,t4,t5,i=1,5)

70 FORMAT(' ',5A1,/,' ',5A2,/,' ',5A3,/,' ',5A4,/,' ',5A5)

STOP

END

Внимательно изучите выдачу (символом ^ обозначены пробелы):

aaaaa

a^abababab

a^^ab^abcabcabc

a^^^ab^^abc^abcdabcd

^a^^^^ab^^^abc^^abcd^abcd

Еще один полезный пример:

CHARACTER*4 c1*1,c2*2,c3*3,c4,c5*5

c1='abc'

c2='abc'

c3='abc'

c4='abc'

c5='abc'

WRITE(6,* )c1,c2,c3,c4,c5

WRITE(6,70)(c1,c2,c3,c4,c5,i=1,2)

70 FORMAT(' ',5A2,/,' ',5A6)

STOP

END

Результат (символом ^ обозначены пробелы):

aababcabc^abc^^

^aabababab

^^^^^a^^^^ab^^^abc^^abc^^abc

12.10 Сравнение текстовых данных

Текстовые данные в переменных типа REAL и INTEGER (неявное описание)

12.11 Функции для данных типа character

Для данных типа CHARACTER определены отношения (.EQ. .NE. .GT. .GE. .LT. .LE.), лексиграфический порядок, более короткая строка дополняется справа пробелами. Логические функции двух переменных (LLT,LLE,LGT,LGE) возвращают логическую величину – результат соответствующего сравнения.

LEN(<текстовое выражение>) - возвращает количество символов в строке.

INDEX(<текст.выр1>,<текст.выр2>) – возвращает номер позиции (целое), начиная с которой текст.выр2 входит контекстом в текст.выр1.

ICHAR(<текст.выр>) - возвращает целое - ASCII код первого символа в строке.

CHAR(<целое>) - трактует целое как код и возвращает соответствующее значение типа CHAR.

// - операция конкатенации (склейки) текстовых данных.

Лекция 13

13.1 Программные единицы

• Программная единица – часть программы, которая может быть отдельно откомпилирована. Начинается с заголовка, заканчивается оператором END.

• Программная единица может находиться в отдельном файле. В одном файле могут находиться несколько программных единиц.

• Два прохода транслятора осуществляются над каждым файлом (над каждой программной единицей в файле), создаются новые файлы с объектными кодами программных единиц. На шаге редактирования связей следует указать все файлы, содержащие объектные коды всех программных единиц через запятую.

• Головная программа – всегда одна, заголовок [PROGRAM], заголовка может не быть.

• Подпрограмма-процедура – дополнительный оператор языка, заголовок SUBROUTINE

• Подпрограмма-функция типа Т – дополнительная операция над данными типа Т, заголовок FUNCTION.

• Блок данных – единственный в программе (если он есть). В блоке данных осуществляется формирование начального состояния переменных в программе, заголовок BLOCK DATA

13.2 Библиотечные и встроенные функции

• Встроенные в транслятор функции: ABS(цел/действ/компл), ... При трансляции в объектный код вместо обращения к функции вставляется непосредственно код реализации этой функции.

• Библиотечные функции действительного аргумента: SQRT, EXP, LOG, SIN, COS, TAN, ASIN, ACOS, ATAN, COTAN, SINH, COSH, TANH, ... Объектный код библиотечной функции подсоединяется к пакету программных единиц программы на этапе редактирования связей. Обращение к библиотечной функции как и к обычной (пользовательской) функции.

13.3 Оператор-функция

Оператор-функция определена единственным оператором и по виду подобна оператору присваивания. Функция-оператор может появиться только после операторов описания и перед выполняемыми операторами в программной единице. Оператор-функция может быть только арифметического или логического типа.

Оператор-функция является невыполняемым оператором. Описание оператор-функции используется транслятором для формирования алгоритма вычисления значения переменной с именем оператора-функции по значениям фактических параметров, указанных при обращении к оператор-функции. Описание оператор-функции выглядит так:

<имя>(<список формальных параметров>)=<выражение>

Тип оператора-функции определяется по имени <имя>, выражение <выражение> должно относиться к тому же типу.

Вызов (обращение к оператор-функции) в выражении:

…<имя>(<список фактических параметров>)

Формальные параметры – переменные.

Фактические параметры – константы, переменные, выражения.

Значения фактических параметров передаются в выражение, выражение вычисляется и результат присваивается переменной – имени оператор-функции.

Правило соответствия: Списки формальных и фактических параметров согласованы по количеству, типу и порядку следования. Пример

13.4 Подпрограмма-функция

Описание подпрограммы-функции – вся программная единица:

[<тип>] FUNCTION <имя>(<список формальных параметров>)

...

<имя>=<выражение> - обязательный оператор

...

RETURN - оператор возврата в вызывающую программу

END

Обращение к подпрограмме-функции в вызывающей подпрограмме (программе) является выражением, например в операторе присваивания:

<...>= ... <имя>(<список фактических параметров>) ...

По смыслу использования подпрограммы функции все ее формальные параметры являются параметрами-значениями. Формально допустимо использовать в подпрограмме-функции параметры-переменные. Присутствие таких параметров-переменных в списке формальных параметров означает, что функция в качестве результата своей работы возвращает не одну величину, присваиваемую переменной с именем функции, но и другие величины, также являющиеся результатом работы функции. Такую ситуацию называют побочным эффектом. Побочный эффект – нежелателен.

Пример

13.5 Подпрограмма-процедура

Описание подпрограммы-процедуры – вся программная единица:

SUBROUTINE <имя>(<список формальных параметров>)

...

RETURN - оператор возврата в вызывающую программу

END

Обращение к подпрограмме-процедуре:

CALL <имя>(<список фактических параметров>) ...

Параметры-значения – исходные данные алгоритма, параметры-переменные – результат.

О соответствии фактических и формальных параметров

Формальный параметр – это имя, с помощью которого параметр обозначается в описании подпрограммы. Фактический параметр – это конкретная переменная, выражение, массив и т.д., передаваемый процедуре при вызове подпрограммы.

13.6 Операторы external и intrinsic

Пример использования функций в качестве параметров

SUBROUTINE INT(F,a,b,N,S)

S=0

h=(b-a)/(N-1)

DO 17 i=1,N-1

x=a+(i-1)*h

S=S+h*F(x)

17 CONTINUE

RETURN

END

FUNCTION F1(X)

F1 =sin(X)

RETURN

END

FUNCTION cos(X)

cos=1

RETURN

END

Пример (параметр-переменная и параметр-значение)

x=1 {в х действительная единица}

i=1 {в i целочисленная единица}

write(*,*)x,i,1.0,1

call sub(x,i,1.0,1)

write(*,*)x,i,1.0,1

stop

end

subroutine sub(a,b,i,j)

write(*,*)a,b,i,j

a=2

b=2

i=2

j=2

return

end

Результат:

^^^^^^^^^^1.0000000^^^^^^^^^^^^1^^^^^^^^^1.0000000^^^^^^^^^^^^1

^^^^^^^^^^1.0000000^^1.401298E-045^^^1065353216^^^^^^^^^^^^1

^^^^^^^^^^2.0000000^^^1073741824^^^^^^^^^1.0000000^^^^^^^^^^^^1

Еще пример (нереентерабельность подпрограммы)

subroutine ss

data s/0.0/

s=s+1

write(8,*)s

return

end

call ss

call ss

call ss

stop

end

Результат

1.0000000

2.0000000

3.0000000

Передача массивов

DIMENSION A9100),B(10,10)

READ(*,*)N,M1,M2

...

CALL S1(A,N,...)

CALL S2(B,10,10,M1,M2,...)

...

STOP

END

SUBROUTINE S1(A,N,...)

DIMENSION A(N) /можно А(1)/

SUBROUTINE S2(B,L1,L2,N,M,...)

DIMENSION B(L1,L2)

/достаточно B(L1,1)/

обработка в диап. N,M

Лекция 14

14.1 Файлы

Внешний файл - совокупность однотипных данных (записей) на внешних устройствах.

Форматы записей.

Блокирование и сегментирование

Блокирование – объединение записей в блоки (для эффективности выполнения операций ввода и вывода на физическом уровне).

Сегментирование – разбиение слишком длинных записей на сегменты (по 128 байт).

14.2 Meтoды дocтупa.

По методам доступа файлы подразделяются на файлы пocлeдoвaтeльнoгo и пpямoгo дocтупa. Файлы прямого доступа могут быть созданы лишь на устройствах прямого доступа (винчестер). Файлы последовательного доступа могут быть созданы на любом устройстве.

Метод доступа задается параметром ACCESS:

ACCESS='SEQUENTIAL' (последовательный доступ – значение по умолчанию)

ACCESS='DIRECT' (прямой доступ)

Записи файла прямого доступа нумеруются по порядку. Зaпиcи имeют oдинaкoвую длину, oпpeдeляeмую пpи oткpытии фaйлa

14.3 Операторы ввода и вывода.

14.4 Параметры операторов ввода и вывода

Открытие (присоединение) файла.

Явное (оператор OPEN)

Неявное (по обращению к операторам ввода и вывода)

Предварительное (по умолчанию)

Отмена присоединения - CLOSE

14.5 Операторы open и close

OPEN(<список ключевых параметров>)

UNIT= <номер канала> целое число 2 байта

FILE='имя файла'

ACCESS='SEQUENTIAL'/'DIRECT'

FORM='FORMATTED'/'UNFORMATTED'

RECL=<длина записи>

STATUS='NEW'/'OLD'/'KEEP'сохранить/'DELETE'удалить/SCRATCH' временный

ERR=<метка>

IOSTAT=<целочисленная переменная> код ошибки ввода и вывода

CLOSE(<список ключевых параметров>)

UNIT= <номер канала> целое число 2 байта

STATUS= 'KEEP' / 'DELETE'

ERR=<метка>

IOSTAT=<целочисленная переменная>

14.6 Оператор read

READ([UNIT=]U,

[FMT=] <метка формата, или список спецификаций, или имя списка спецификаций>

[,ERR=<метка>]

[,END=<метка>]

[,IOSTAT=<переменная>] - код ошибки ввода

[,REC=<номер записи>] - номер записи) <список элементов ввода>

Характерные наборы параметров для READ

а). Бесформатный ввод прямого доступа

READ([UNIT=]...,REC=...[,ERR=...][,IOSTAT=...])[<...>]

б). Бесформатный ввод последовательного доступа

READ([UNIT=]...[,ERR=...][,END=...][,IOSTAT=...])[<...>]

в). Форматный ввод прямого доступа

READ([UNIT=]...,[FMT=]...,REC=...[,ERR=...][,IOSTAT=...])[<...>]

г). Форматный ввод последовательного доступа

READ([UNIT=]...,[FMT=]...[,ERR=...][,END=...][,IOSTAT=...])[<...>]

14.7 Оператор write

Характерные наборы параметров для WRITE

а). Бесформатный вывод в файл прямого доступа

WRITE([UNIT=]...,REC=...[,ERR=...][,IOSTAT=...])[<...>]

б). Бесформатный вывод в файл последовательного доступа

WRITE([UNIT=]...[,ERR=...][,IOSTAT=...])[<...>]

в). Форматный вывод в файл прямого доступа

WRITE([UNIT=]...,[FMT=]...,REC=...[,ERR=...][,IOSTAT=...])[<...>]

г). Форматный вывод в файл последовательного доступа

WRITE([UNIT=]...,[FMT=]...[,ERR=...][,IOSTAT=...])[<...>]

14.8 Другие операторы

BACKSPACE([UNIT=]...[,ERR=...][,IOSTAT=...]) – на одну запись назад в файле последовательного доступа

REWIND([UNIT=]...[,ERR=...][,IOSTAT=...]) – в начало файла последовательного доступа

ENDFILE([UNIT=]...[,ERR=...][,IOSTAT=...]) – запись признака конца файла в текущую позицию файла последовательного доступа

LOCKING([UNIT=]...,REC=...[,ERR=...][,IOSTAT=...]) – устанавливает текущую позицию на запись с номером, указанным в REC, в файле прямого доступа.

Пример

Распечатать файл на экране

character BUF(79),FNAME*12

1 CONTINUE

WRITE(*,*) ' Введите имя файла'

READ(*,997)FNAME

997 FORMAT(A12)

OPEN(UNIT=15,FILE=FNAME,STATUS='OLD',ERR=2,IOSTAT=IERR)

IF(IERR.EQ.0)GOTO 10

WRITE(*,*)'Ошибка при открытии файла',IERR

GOTO 1

2 CONTINUE

WRITE(*,*)' Нет такого файла',IERR

GOTO 1

10 CONTINUE

READ(15,999,END=19,ERR=18,IOSTAT=IERR)BUF

999 FORMAT(79A1)

WRITE(*,998)BUF

998 FORMAT(' ',79A1)

GOTO 10

18 CONTINUE

WRITE(*,*)'Ошибочка чтения',IERR

GOTO 10

19 CONTINUE

STOP

END

Лекция 15

15.1 Другие средства Фортрана

Оператор COMMON

Оператор EQUIVALENCE

DIMENSION A(100),B(200)

EQUIVALENCE (X,A(1),B(1)),(B(101),Y)

Межмодульные связи

Два механизма передачи данных между модулями – общие блоки и механизм формальных и фактических параметров.

15.2 BLOCK DATA

Единственная программная единица программы.

Содержит только декларативные операторы описания, COMMON, DATA, EQUIVALENCE.

Служит для инициализации начальных данных.

15.3 Контрольная точка

Сохранение в файле дампа памяти для продолжения счета в случае сбоя системы или оборудования.

OPEN(8,NAME='...',FORM='UNFORMATTED')

READ(*,*)IPR

IF(IPR.EQ.0)THEN

Формирование начального состояния

ELSE

READ(8)<Список переменных и массивов>

ENDIF

...

1 CONTINUE

Тело цикла итерационного процесса (цикл с постусловием)

IF(FLAGPR)THEN

Печать промежуточных результатов

ENDIF

IF(FLAGWR)THEN

REWIND(8)

WRITE(8)<Список переменных и массивов>

ENDIF

IF(.NOT.FLAGEND) GOTO 1

...