Fortran 文法入門

* プログラムとは何だろうか ?

• コンピュータは, 指示されていないことはしない
• コンピュータに手順を細かく指示しなければいけない

* 具体的にはどうすればいいのか

• エディタでファイル (ソースファイル) を作成
• コンパイラで実行形式に翻訳 (コンパイル) --- エラーの場合: Warning, Fatal error
• 実行 --- 結果は意図した通りか ?: Runtime error, 意図した結果でない
• デバッグ
• 保守・改造

* プログラム作成一般に共通的なお約束

• 人間が読んでもわかりやすいように書く
• 保守・修正をしやすいように書く

• 変数名・関数名・サブルーチン名 は, 意味のあるわかりやすい言葉にする (ただし古い FORTRAN は六文字に制限されてるけど)
• 論理構造を反映して, 適宜字下げやグループ化する

* Fortran に固有なお約束

+ Fortran は行指向の言語である。

• 一桁目が C または * ならばその行はコメント行となる。
• 一桁目から五桁目までは文番号を書く場所。必要に応じて 五桁以内の文番号を書く。
• 六桁目は継続行の印を書く桁。 もし六桁目に印字可能文字が書いてあれば, その行は前の行の続きで ひとつながりの実行文になる。
• 七桁目から七十二桁目までが Fortran の実行文を書く場所。
• 七十三桁目以降に書いてある文字は無視され, 実行されない。

+ プログラム単位

• 主プログラム: program --- end program
• 関数副プログラム・サブルーチン副プログラム: subroutine, function
• 初期値設定: block data

+ 使える文字

+ 空白は無視される

do i = 1. 10

* Fortran プログラムの構成要素

• 入出力
• 変数
• 式
• 実行順の制御
• 副プログラム
• その他 (宣言など)

* 入出力

• read 文, write 文
• format 文 (あとで)

* 変数

• 整数, integer
• (単精度) 実数, real
• 倍精度実数, double precision
• 複素数, complex
• 文字, character*n

• 有効数字に制限がある
• 二進数である

* 配列

例

integer a(5), b
dimension b(20)

a(1) = 40
write(*, *) a(3)

* 計算式

• 算術式: 四則演算 (加減乗除), 巾乗
• 組み込み関数: 平方根・指数関数・自然対数・常用対数・三角関数 などの算術初等関数
• = は代入操作を意味する (等号ではない)。

* 制御構造

• 逐次・順次実行
• 条件分枝 (IF 文)
• 繰り返し (DO loop)
• 繰り返し (WHILE loop)

* 条件分枝

+ IF ... THEN ... (ELSE IF ...) (ELSE ...) END IF 構文

例

if (x .gt. 10) then
   AAA
else
   BBB
end if

+ 論理 IF 文

例

if (x .eq. 2) a = 1
if (y .lt. 4) goto 100

+ 算術 if 文

例

if (x) 10, 20, 30

* 繰り返し (DO loop)

例

x = 0
do i = 1, 10
  x = x + i
end do

* 繰り返し (WHILE loop)

例

x = 0
i = 1
do while (i .le. 10)
  x = x + i
  i = i + 1
end do

* 関数

例

program main
a = add(b, c)
x = add(y, z)
stop
end

function add(p, q)
add = p + q
return
end

* サブルーチン

例

program main
call addsub(a, b, c)
call addsub(x, y, z)
stop
end

subroutine addsub(p, q, r)
p = q + r
return
end

* Format 文

例

    write(*, 100) i, a, b1, b2
100 format(1x, i3, f8.6, 2e12.6)

[繰り返し数][形式を表わす文字][桁数]

入出力書式の編集子 (一部)
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 X   空文字送り
 A   文字列
 I   整数
 F   実数
 E   指数表記の実数
--------------------