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FORTRAN 90

FORTRAN 90. Danilo Ueno Takahagi. Breve Histórico da Linguagem. - A linguagem FORTAN foi a primeira linguagem de alto nível usada para programação de computadores, proposta por J. Backus, em 1953; - primeiro compilador para IBM 704 em 1957;

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Presentation Transcript

  1. FORTRAN 90 Danilo Ueno Takahagi

  2. Breve Histórico da Linguagem - A linguagem FORTAN foi a primeira linguagem de alto nível usada para programação de computadores, proposta por J. Backus, em 1953; - primeiro compilador para IBM 704 em 1957; - criação de FORTRAN 90 devido a pouca capacidade do FORTRAN 77 em relação a C, C++,ADA;

  3. Objetivos: • FORmula TRANslation; • Facilidade de transcrição de fórmulas matemáticas para serem usadas nos computadores; • Direcionada para aplicações em matemática, engenharia e análises científicas;

  4. Itens Fundamentais: • Tipos de Dado • Variáveis • Comando de Atribuição • Expressões Aritméticas • Expressões Lógicas • Entrada e Saída • Estrutura Condicional • Estrutura de Repetição

  5. Tipos de Dado • INTEGER; • REAL; • COMPLEX; • LOGICAL; • CHARACTER.

  6. Variáveis: • 1 a 31 caracteres; • 1º caractere deve ser uma letra; • Apenas letras, undescores, e dígitos são permitidos; • Não são sensíveis a maiúsculo ou minúsculo; • Podem ser utilizadas palavras chaves; • Podem ser utilizadas nomes de procedimentos intrínsecos.

  7. Declaração de Variáveis: nome-do-tipo :: lista-de-identificadores • Exemplos: character*3 :: p real :: r complex :: c logical :: l

  8. Comando de Atribuição Identificador = expressão - Exemplos: -Variáveis inicializadas: i = 2 integer :: count = 0 r = 0.0 real :: sum = 0.0 c = “ABC” character*4 :: c = “(cr)” l = .TRUE. Logical :: l = .FALSE.

  9. Expressões Aritméticas:

  10. Algumas Funções Intrínsecas:

  11. Expressões Lógicas: Operadores lógicos: .AND. Para conjunção .OR. Para disjunção .NOT. Para a negação

  12. Entrada e Saída: Externo Memória do Computador INPUT teclado converte forma interna integer array arq disco  real fita magnética character OUTPUT monitor converte forma externa integer array impressora  real fita magnética character

  13. Comandos de Entrada e Saída: • READ (cilist) input_list • WRITE(cilist) output_list cilist – control information list Composto pelos especificadores do comando, como a unit (dispositivo de entrada) e a formatação dos dados. Default – unit 5, para entrada de dados unit 6, para saída de dados

  14. Exemplos: • READ (unit = 5,fmt = ´(3F6.2)´) x,y,z • READ (unit = *,fmt = ´(5F6.3)´) p,q,r,s,t • WRITE (unit = 6,fmt = 200) x 200 FORMAT (F5.2) • WRITE (unit = *,fmt = 201) x/y 201 FORMAT (F5.2)

  15. Descritores de edição: • I – edita tipo inteiro • F ou E – edita tipo real • A – edita tipo caractere • L – edita tipo lógico • X,T,TL,TR – usado para controlar onde o dado deve ser lido numa seqüência de entrada e onde deve ser colocado na seqüência de saída.

  16. Exemplos de formatações: Linha de entrada de dado: 123456789 • READ ´(4X,I5)´, num 56789 será armazenado em num • READ ´(T4,I2,T8,I2,T2,I4)´, x,y,z x = 45 y = 89 z = 2345 • READ´(F3.1,F2.2,F3.0,TL6,F4.2)´,r1,r2,r3,r4 r1 = 12.3 r2 = 0.45 r3 = 678.0 r4 = 34.56

  17. Estruturas Condicionais: • Estrutura condicional simples • Comando IF lógico • Estrutura condicional composta • Estrutura CASE

  18. Estrutura condicional simples: IF,THEN e END IF – palavras chaves Condição B – expressão lógica IF (condição B) THEN seqüência de A comandos END IF

  19. Comando IF lógico: IF (condição B) comando A IF – palavra chave Condição B – é uma expressão lógica Comando A – qualquer comando, exceto um comando DO ou outro comando IF

  20. Estrutura Condicional Composta: IF (condição B) THEN seqüência de comandos ELSE seqüência B de comandos END IF IF,THEN,ELSE e END IF – palavras chaves Condição B – uma expressão lógica

  21. PROGRAM quadratic REAL, PARAMETER :: delta=0.0 REAL :: a,b,c,d,sqrt_d,x1,x2 PRINT *,"Digite os tres coeficientes a,b,and c" PRINT * !para pular uma linha READ *,a,b,c d=b**2-4*a*c IF (d>delta) THEN sqrt_d = SQRT(d) x1 = (-b+sqrt_d)/(a+a) x2 = (-b-sqrt_d)/(a+a) PRINT *,"A equacao tem duas raizes reais: ",x1," e ",x2 ELSE IF (d==delta) THEN x1 = -b/(a+a) PRINT *,"A equacao tem uma raiz real: ",x1 ELSE PRINT *,"A equacao nao tem raizes reais" END IF END PROGRAM quadratic

  22. Estrutura CASE: SELECT CASE (expressão case) CASE (case selecionado) bloco de comandos CASE (case selecionado) bloco de comandos . . END SELECT

  23. Exemplo da estrutura CASE: ! Programa que calcula qual estação do ano pertence o mês SELECT CASE (mes) CASE (“08”:”10”) PRINT *,date, “esta na primavera” CASE ( “11”,”12”,”01”) PRINT *,date, “esta no verão” CASE (“02”,”03”,”04”) PRINT *,date, “esta no outono” CASE (“05”,”06”,”07”) PRINT *,date, “esta no inverno” END SELECT

  24. Estrutura de Repetição: • DO loops controlados • DO loops flexíveis • DO WHILE

  25. Estrutura DO: DO count = initial, final, inc ... bloco de comandos ... END DO DO e END DO – palavras chaves count – variável contadora initial – valor inicial final – valor final inc - incremento

  26. Exemplo da Estrutura DO:

  27. Estrutura DO mais flexível: DO count = 1,max_iterations ... IF (term < epsilon) EXIT ... END DO ... OBS: depois de obedecer o comando EXIT ou após obedecer a quantidade máxima de iterações, a execução do programa continua a partir do próximo comando.

  28. Estrutura DO WHILE: DO WHILE (condição A) ... bloco de comandos ... END DO DO, WHILE, END DO - palavras chaves Condição A – expressão lógica

  29. Ponteiros em FORTRAN 90: Exemplos: REAL, POINTER :: p,q,r,s INTEGER, POINTER :: i,j,k nome-do-tipo, POINTER :: lista-de-identificadores O objeto apontado pelo ponteiro deve ter a seguinte declaração: nome-do-tipo, TARGET :: lista-de-identificadores

  30. Exemplo1: REAL :: a REAL, TARGET :: b REAL, POINTER :: p INTEGER, POINTER :: q • p pode apontar para a variável b (real, target); • p não pode apontar para a (não tem target); • q não pode apontar para b (tipos diferentes);

  31. Exemplo2: REAL, POINTER :: u,v,w REAL, TARGET :: x u => x v => u u => w u aponta para x; v aponta o que x aponta (ou seja, x); u tem associação indefinida.

  32. Dissociação de ponteiros: NULLIFY(lista-de-ponteiros) EXEMPLOS: NULLIFY(p) NULLIFY(a,b,c,q,r)

  33. Funções para ponteiros: ASSOCIATED(ponteiro) • verifica se o ponteiro entre parênteses possui alguma associação (retorna TRUE ou FALSE) ALLOCATE(ponteiro) • aloca espaço na memória que fica associado ao ponteiro DEALLOCATE(ponteiro) • desaloca o espaço na memória

  34. PROGRAM pointer TYPE :: cadastro CHARACTER(10) :: descricao INTEGER :: numero END TYPE cadastro TYPE (cadastro), POINTER :: ptr_1, ptr_2 ALLOCATE (ptr_1) !Cria um local para armazenar o tipo derivado !cadastro e associa ptr_1 com esse local ptr_1%descricao = 'carlos' !Armazena valores na estrutura criada ptr_1%numero = 1234 PRINT "(2A,I6)","ptr_1 = ",ptr_1 ptr_2 => ptr_1 !Associa ptr_2 com o que o ptr_1 apontava NULLIFY(ptr_1) !faz a dissociação IF (.NOT. ASSOCIATED (ptr_1)) THEN PRINT "(A)","ptr_1 esta dissociado" END IF PRINT "(2A,I6)","ptr_2 = ",ptr_2 DEALLOCATE(ptr_2) !Desaloca o espaço da memória e dissocia o ptr_2 End Program pointer

  35. Bibliografia: • Professores da UFMG - “Fortran Estruturado”; • REDWINE,C. - “Upgrading to Fortran 90”; • ELLIS,T.M.R.; PHILIPS.I.R.; LAHEY,T.M. - “Fortran 90 Programing”

  36. FIM

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