Көптеген адамдар Фортранды архаикалық және «өлі» бағдарламалау тілі ретінде қабылдайды. Дегенмен, ғылыми және инженерлік кодтардың көпшілігі Фортранда жазылған. Осылайша, F77 және F90 бағдарламалау көптеген техникалық бағдарламашылар үшін қажетті дағды болып қала береді. Сонымен қатар, соңғы Fortran стандарттары (2003, 2008, 2015) бағдарламашыға OOP (объектіге бағытталған бағдарламалау) сияқты қазіргі заманғы тілдік мүмкіндіктердің барлығын қолдана отырып, жоғары тиімді код жазуға мүмкіндік береді. FORTRAN - бұл «FORmula TRANslation» сөзінің қысқартылған сөзі және графикалық немесе дерекқор қосымшаларына емес, математикалық және сандық қосымшаларға ең қолайлы. Фортран кодтарының көпшілігі мәтін енгізуді мәзірден немесе GUI интерфейсінен емес, файлдан немесе пәрмен жолынан алады.
Қадамдар
4 -тің 1 -бөлігі: Қарапайым бағдарламаны жазу және құрастыру
Қадам 1. «Сәлем әлемі» бағдарламасын жазыңыз
Бұл әдетте кез келген тілде жазылатын бірінші бағдарлама және ол экранға «Сәлем әлемі» деп басып шығарады. Келесі кодты кез келген мәтіндік редакторға жазыңыз және helloworld.f ретінде сақтаңыз. Әр жолдың алдында дәл 6 бос орын болуы керек екеніне назар аударыңыз.
бағдарлама helloworld implicit none character*13 hello_string hello_string = «Сәлем, әлем!» жазыңыз (*, *) hello_string аяқтау бағдарламасы helloworld
Кеңес: Бос орындар FORTRAN 77 дейінгі Fortran нұсқаларында ғана қажет. Егер сіз жаңа нұсқаны қолдансаңыз, бос орындарды тастай аласыз. F77 емес, f95 көмегімен жаңа нұсқадан бағдарламалар құрастыру;.f95 орнына файл кеңейтімі ретінде.f95 пайдаланыңыз.
Қадам 2. Бағдарламаны құрастырыңыз
Ол үшін пәрмен жолына f77 helloworld.f теріңіз. Егер бұл қате берсе, сіз Fortfort компиляторын орнатпаған шығарсыз, мысалы gfortran.
Қадам 3. Бағдарламаны іске қосыңыз
Компилятор a.out деп аталатын файл шығарды. Бұл файлды./a.out теру арқылы іске қосыңыз.
4 -қадам. Жаңа жазғаныңызды түсініңіз
-
helloorld бағдарламасы
«helloworld» бағдарламасының басталғанын көрсетеді. Сол сияқты,
helloworld бағдарламасын аяқтаңыз
- оның аяқталғанын көрсетеді.
-
Әдепкі бойынша, егер сіз айнымалы түрді жарияламасаңыз, Fortran айнымалы мәнді i -ден n -ге дейінгі әріптен басталатын бүтін сан ретінде, ал басқаларын нақты сан ретінде қарастырады. Қолдану ұсынылады
анық емес
- егер сізге бұл мінез -құлық қажет болмаса.
-
таңба*13 hello_string
- hello_string деп аталатын таңбалар жиынын жариялайды.
-
hello_string = «Сәлем, әлем!»
- «Сәлем, әлем!» мәнін тағайындайды. жарияланған массивке. C сияқты басқа тілдерден айырмашылығы, бұл массивті жариялаумен бірдей жолда жасалмайды.
-
жазу (*, *) hello_string
- hello_string мәнін стандартты шығысқа басып шығарады. Біріншісі * кейбір файлға қарағанда стандартты шығысқа жазуды білдіреді. Екіншісі * арнайы пішімдеуді пайдаланбауды білдіреді.
Қадам 5. Пікір қосу
Бұл қарапайым бағдарламада қажет емес, бірақ сіз күрделі нәрсе жазғанда пайдалы болады, сондықтан сіз оларды қалай қосу керектігін білуіңіз керек. Пікір қосудың екі әдісі бар.
- Толық жолды қамтитын түсініктеме қосу үшін c бос орынға 6 бос орынсыз тікелей жолға жазыңыз. Осыдан кейін өз пікіріңізді жазыңыз. Жақсырақ оқылуы үшін c мен сіздің түсініктеме арасында бос орын қалдыру керек, бірақ бұл міндетті емес. Назар аударыңыз, сіз! c орнына Fortran 95 және одан жаңа.
- Пікірді кодпен бір жолға қосу үшін! түсініктеме қай жерден басталғысы келеді. Тағы да, бос орын қажет емес, бірақ оқуды жақсартады.
4-тің 2-бөлігі: Енгізуді және If-конструкцияларды пайдалану
Қадам 1. Әр түрлі деректер түрлерін түсіну
- INTEGER 1, 3 немесе -3 сияқты бүтін сандар үшін қолданылады.
- REAL сонымен қатар 2.5 сияқты бүтін емес санды қамтуы мүмкін.
- COMPLEX күрделі сандарды сақтау үшін қолданылады. Бірінші сан - нақты, екіншісі - ойдан шығарылған бөлік.
- CHARACTER әріптер мен тыныс белгілері сияқты таңбалар үшін қолданылады.
- ЛОГИКАЛЫҚ шынайы болуы мүмкін. немесе. жалған.. Бұл басқа программалау тілдеріндегі логикалық типке ұқсас.
Қадам 2. Пайдаланушының кірісін алыңыз
Сіз бұрын жазған «Сәлем әлемі» бағдарламасында пайдаланушылардың енгізулерін алу пайдасыз болар еді. Сондықтан жаңа файлды ашып, оны compnum.f деп атаңыз. Сіз оны аяқтағаннан кейін, ол пайдаланушыға енгізілген санның оң, теріс немесе нөлге тең екенін айтады.
- Бағдарлама жиынтығының жолдарын енгізіңіз және бағдарламаны аяқтаңыз.
- Содан кейін REAL түріндегі айнымалы мәнді жариялаңыз. Декларацияңыз бағдарламаның басы мен соңы арасында екеніне көз жеткізіңіз.
- Пайдаланушыға не істеу керектігін түсіндіріңіз. Жазу функциясымен бірнеше мәтін жазыңыз.
- Оқу функциясымен жарияланған айнымалыға пайдаланушының енгізуін оқыңыз.
program compnum real r write (*, *) «Нақты санды енгізіңіз:» оқу (*, *) r соңындағы бағдарлама
Қадам 3. Пайдаланушының енгізулерін if-конструкциясымен өңдеңіз
Оны арасына салыңыз
оқу (*, *) r
және
бағдарламаны аяқтау
- Салыстыру.gt көмегімен жүргізіледі. (үлкен),.lt. (кем) және.eq. (тең) Фортран қаласында.
- Fortran if, if if, and else қолдайды
- Fortran if-құрылысы әрқашан if-пен аяқталады.
егер (r.gt. 0), онда (*, *) «Бұл сан оң» деп жазыңыз. әйтпесе (r.lt. 0), онда (*, *) «Бұл сан теріс» деп жазыңыз. else (*, *) «Бұл сан - 0» деп жазыңыз. егер аяқталса
Кеңес: Егер бос орындары бар if-конструкциялардың ішінде кодты шегіндірудің қажеті жоқ, бірақ ол оқылуды жақсартады.
Қадам 4. Бағдарламаңызды құрастырыңыз және іске қосыңыз
Тексеру үшін бірнеше сандарды енгізіңіз. Егер сіз әріпті енгізсеңіз, ол қатені көрсетеді, бірақ бұл дұрыс емес, себебі бағдарлама кірістің әріп, сан немесе басқа нәрсе екенін тексермейді.
4 -тің 3 -бөлігі: Циклдар мен массивтерді қолдану
Қадам 1. Жаңа файлды ашыңыз
Бұл тұжырымдама басқаша болғандықтан, сіз қайтадан жаңа бағдарлама жазуға тура келеді. Файлды addmany.f деп атаңыз. Сәйкес бағдарламаны енгізіңіз және бағдарламаның аяқталуын көрсетіңіз, сонымен қатар жасырын емес. Аяқтаған кезде бұл бағдарлама 10 санды оқиды және олардың қосындысын басып шығарады.
Қадам 2. Ұзындығы 10 массивін жариялаңыз
Бұл жерде сіз сандарды сақтайсыз. Сіз нақты сандардың қосындысын алғыңыз келетіндіктен, массивті нақты деп жариялауыңыз керек. Сіз осындай жиымды жариялайсыз
нақты сандар (50)
(сандар өрнек емес, массивтің атауы).
3 -қадам. Кейбір айнымалыларды жариялаңыз
NumSum санын нақты сан деп жариялаңыз. Сіз оны кейінірек соманы сақтау үшін қолданасыз, бірақ соманы Fortran өрнегі қабылдағандықтан, numSum сияқты атауды қолдану қажет. Оны 0 -ге орнатыңыз. I -ді бүтін сан деп жариялаңыз және оған әлі мән бермеңіз. Бұл do-циклде жасалады.
4-қадам. Іс-цикл жасаңыз
Басқа бағдарламалау тілдеріндегі баламасы цикл болады.
- Do-цикл әрқашан do-дан басталады.
- Do -мен бірдей жолда, одан бос орын бөлінген, бағдарлама аяқталған кезде оған баратын белгі. Әзірге 1 -ді жазыңыз, белгіні кейінірек орнатасыз.
-
Осыдан кейін қайтадан бос орынмен бөлініп, теріңіз
мен = 1, 10
. Бұл циклға дейін жариялаған i айнымалысын 1 -ден 10 -ға дейінгі қадамға айналдырады. Бұл өрнекте қадамдар көрсетілмеген, сондықтан Fortran 1 мәнін қолданады. Сіз де жаза аласыз.
мен = 1, 10, 1
-
Циклдің ішіне бірнеше код қойыңыз (жақсы оқылуы үшін бос орынмен шегініс жасаңыз). Бұл бағдарлама үшін numSum айнымалысын массив сандарының i-ші элементімен көбейту керек. Бұл өрнекпен жасалады
numSum = numSum + саны (i)
- Циклды жапсырмасы бар жалғастыру операторымен аяқтаңыз. Тек 4 бос орын енгізіңіз. Осыдан кейін 1-ді теріңіз. Бұл-сіз аяқтаған соң, циклге баруды айтқан белгі. Содан кейін бос орын енгізіңіз және жалғастырыңыз. Жалғастыру өрнегі ештеңе жасамайды, бірақ ол жапсырманы орналастыруға жақсы орын береді, сонымен қатар do-loop аяқталғанын көрсетеді.
Сіздің do цикліңіз келесідей болуы керек:
істеу 1 i = 1, 10 numSum = numSum + сандар (i) 1 жалғастыру
Кеңес: Fortran 95 және одан жаңа нұсқаларында сізге жапсырмалар қажет емес. Тек do сөзіне біреуін салмаңыз және циклды «жалғастыру» орнына «end do» деп аяқтаңыз.
5 -қадам. NumSum санын басып шығарыңыз
Сондай -ақ, кейбір контекст берудің мағынасы бар, мысалы: «Сіздің сандарыңыздың қосындысы:». Жазу функциясын екеуіне де қолданыңыз. Сіздің бүкіл кодыңыз келесідей болуы керек:
addmany бағдарламасы нақты сандар жоқ (10) нақты numSum бүтін сан i numSum = 0 жазу (*, *) «10 санын енгізіңіз:» оқу (*, *) сандар 1 i = 1, 10 numSum = numSum + сандар (i) 1 жазуды жалғастыру (*, *) «Олардың қосындысы:» жазу (*, *) numSum бағдарламасының соңы addmany
Қадам 6. Кодыңызды құрастырыңыз және іске қосыңыз
Тексеруді ұмытпаңыз. Сіз енгізген әр саннан кейін ↵ Enter пернесін басуға немесе бір жолға көптеген сандарды енгізіп, оларды бос орынмен ажыратуға болады.
4 -тен 4 -ші бөлім: Жетілдірілген тұжырымдамаларды түсіну
Қадам 1. Сіздің бағдарламаңыз не істейтінін жақсы біліңіз
Кіріс ретінде қандай деректер қажет екенін, шығуды қалай құруға болатынын және есептің барысын бақылау үшін кейбір аралық шығуды қосу туралы ойланыңыз. Егер сіздің есептеуіңіз ұзақ уақытқа созылатынын немесе бірнеше күрделі қадамдарды қамтитынын білсеңіз, бұл өте пайдалы болады.
Қадам 2. Жақсы Fortran сілтемесін табыңыз
Фортранның осы мақалада айтылғандардан да көп функциялары бар және олар сіз жазғыңыз келетін бағдарлама үшін пайдалы болуы мүмкін. Анықтамада бағдарламалау тілінің барлық функциялары көрсетілген. Бұл Fortran 77 үшін, ал бұл Fortran 90/95 үшін.
Қадам 3. Ішкі бағдарламалар мен функциялар туралы біліңіз
Қадам 4. Файлдардан/файлдарға оқу мен жазуды үйреніңіз
Сонымен қатар кіріс/шығыс пішімдеуді үйреніңіз.
Қадам 5. Fortran 90/95 және одан жаңасының жаңа мүмкіндіктері туралы біліңіз
Егер сіз Fortran 77 кодын ғана жазатыныңызды/сақтайтындығыңызды білсеңіз, бұл қадамды өткізіп жіберіңіз.
Есіңізде болсын, Fortran 90 «бос форма» бастапқы кодын енгізді, бұл кодты бос орынсыз және 72 таңбалық шектеусіз жазуға мүмкіндік береді
6 -қадам. Ғылыми бағдарламалау бойынша кейбір кітаптарды оқыңыз немесе іздеңіз
Мысалы, «Фортрандағы сандық рецепттер» кітабы - бұл ғылыми программалау алгоритмдері бойынша жақсы мәтін және кодтарды біріктірудің жақсы кіріспесі. Жақында шығарылған басылымдарда аралас тілді ортада қалай бағдарламалау және параллель программалау тараулары бар. Тағы бір мысал - Арьен Маркус жазған «Практикадағы қазіргі Фортран». Кітап Fortran бағдарламаларын жиырма бірінші ғасырдың соңғы стандарттарына сәйкес қалай жазу керектігі туралы түсінік береді.
Қадам 7. Бірнеше файлға таралған бағдарламаны құрастыруды үйреніңіз
Сіздің Fortran бағдарламаңыз main.f және morestuff.f файлдарына таралғанын және алынған екілік файлды allstuff деп атағыңыз келетінін алайық. Содан кейін сіз пәрмен жолына келесі пәрмендерді жазуыңыз керек:
f77 -c қосымша материал. f f77 -c негізгі
Содан кейін./allstuff теру арқылы файлды іске қосыңыз.
Кеңес: Бұл дәл Fortran жаңа нұсқаларында жұмыс істейді. Тек f кеңейтімін дұрыс f77 және компилятордың дұрыс нұсқасымен ауыстырыңыз.
Қадам 8. Компилятор қамтамасыз ететін оңтайландыруды қолданыңыз
Көптеген компиляторлар сіздің кодтың тиімділігін арттыратын оңтайландыру алгоритмдерін қамтиды. Олар әдетте компиляция кезінде -O, -O2 немесе -O3 жалаушасын қосу арқылы қосылады (қайтадан фортран нұсқасына байланысты).
-
Әдетте, ең төменгі деңгей -O немесе -O2 деңгейі жақсы. Оңтайландырудың неғұрлым агрессивті опциясын қолдану күрделі кодтарда қателіктер жіберуі мүмкін екенін біліп қойыңыз, тіпті істі бәсеңдетуі мүмкін! Кодыңызды тексеріңіз.
Кеңестер
- Шағын бағдарламалардан бастаңыз. Сіз өзіңіздің жеке кодты жасаған кезде мәселенің ең маңызды бөлігін анықтауға тырысыңыз - бұл деректерді енгізу немесе функцияларды шақыру, цикл құрылымы (бұл өте қарапайым мысалдар) және сол жерден басталады. Содан кейін оны кішкене қадамдармен жасаңыз.
- Фортран регистрді ескермейді. Сіз, мысалы, «нақты Num» айнымалысын жариялап, келесі жолға «num = 1» деп жаза аласыз, оған мән тағайындай аласыз. Бірақ бұл жаман стиль, сондықтан одан аулақ болыңыз. Ең бастысы, Фортран функциялар мен мәлімдемелер жағдайына да мән бермейді. Функциялар мен мәлімдемелерді UPPERCASE және айнымалыларды кіші әріппен жазу әдетке айналған.
- EMACS - бұл Блокноттың орнына қолданылатын жақсы ақысыз мәтіндік редактор.
- Алдымен онлайн IDE (интеграцияланған даму ортасы) қолдануды жеңілдетуіңіз мүмкін. Жақсы нұсқа - кодтау алаңы. Сіз онда көптеген бағдарламалау тілдерін таба аласыз, соның ішінде Fortran-95. Басқа нұсқа - Ideone.
