FORTRAN
– krótki opis
Fortran, czyli "Formula
Translation",
to jeden z najstarszych języków programowania, który został opracowany
specjalnie
do przetwarzania naukowych i
inżynieryjnych obliczeń numerycznych.
Pierwsza wersja Fortranu została stworzona w latach 50. XX wieku przez IBM.
Od tego czasu Fortran przeszedł przez wiele ewolucji i aktualizacji,
a obecnie najnowszą wersją jest Fortran 2018.
Oto
kilka cech ogólnych języka Fortran:
1.
Naukowe obliczenia
numeryczne:
Fortran jest szeroko używany w dziedzinie nauki, inżynierii i obliczeń
naukowych
do rozwiązywania skomplikowanych problemów matematycznych i numerycznych.
2.
Efektywne obliczenia: Fortran jest znany
ze swojej efektywności obliczeniowej.
Język ten ma prostą składnię i oferuje wiele wbudowanych funkcji do obsługi
macierzy, wektorów
i innych struktur danych używanych w obliczeniach naukowych.
3.
Tablice i pętle: Fortran obsługuje
tablice i pętle, co ułatwia pracę z dużymi zbiorami danych.
Wspiera różne rodzaje pętli, takie jak pętle do
i do while
, co jest przydatne w
algorytmach iteracyjnych.
4.
Deklaracje typów
danych: W Fortranie zazwyczaj należy deklarować typy danych.
To odróżnia go od niektórych nowocześniejszych języków, które wspierają
dynamiczne typowanie.
5.
Obsługa równoległa: W nowszych wersjach
Fortranu dodano funkcje umożliwiające programowanie równoległe,
co jest ważne w dzisiejszych systemach wielordzeniowych i klastrach
komputerowych.
6.
Zastosowania w
przemyśle: Pomimo pojawienia się nowszych języków programowania,
Fortran jest nadal powszechnie używany w
przemyśle, zwłaszcza tam,
gdzie wymagane są intensywne obliczenia numeryczne.
Fortran jest językiem specjalnie dostosowanym do konkretnego
zakresu zastosowań,
głównie związanych z obliczeniami naukowymi.
W przypadku nowszych projektów, zwłaszcza z zakresu programowania ogólnego
przeznaczenia,
mogą istnieć bardziej odpowiednie języki.
Jednak w dziedzinie nauki i inżynierii Fortran pozostaje istotnym narzędziem.
Oto kilka
przykładowych programów w języku Fortran.
Fortran jest językiem programowania używanym głównie w dziedzinie nauki,
inżynierii i obliczeń naukowych.
Oto kilka prostych przykładów:
program HelloWorld
! To jest przykład programu w Fortran
print *, 'Hello, World!'
end program HelloWorld
Opis kroków:
1.
program HelloWorld
:
Rozpoczyna definicję programu o nazwie "HelloWorld".
2.
! To jest przykład
programu w Fortran
:
Linia ta zawiera komentarz. Komentarze w Fortranie zaczynają się od znaku !
i są ignorowane przez kompilator.
Są one używane do dostarczania informacji dla programisty.
3.
print
*, 'Hello, World!'
: Ta linia zawiera
instrukcję wydruku (print
).
Wyświetla napis "Hello, World!"
na standardowym wyjściu.
4.
end
program HelloWorld
: Kończy program o nazwie "HelloWorld".
Ten program to klasyczny przykład programu "Hello, World!" w Fortranie.
Program ten wyświetli komunikat "Hello, World!" na ekranie.
program SumExample
! Obliczanie sumy liczb od 1 do 10
integer :: i, sum
sum = 0
do i = 1, 10
sum = sum + i
end do
print *, 'Suma liczb od 1 do 10 wynosi: ', sum
end program SumExample
! !!! Wyniki
Output:
Suma liczb od 1
do 10 wynosi: 55
Krótki opis kroków:
1.
Program rozpoczyna od deklaracji dwóch
zmiennych całkowitych:
i (indeks pętli) i sum (suma liczb).
2.
Zmienna sum jest inicjalizowana
wartością 0, ponieważ będziemy sumować liczby.
3.
Program używa pętli do od 1 do 10, aby zsumować liczby od 1 do
10 do zmiennej sum.
4.
Po zakończeniu pętli program wyświetla
wynik sumy na ekranie.
Ten program jest prosty i demonstruje podstawowe elementy języka Fortran,
takie jak deklaracje zmiennych, pętle, operacje matematyczne i wyświetlanie
wyników.
program ParityCheck
! Sprawdzenie, czy liczba jest parzysta czy nieparzysta
integer :: num
print *, 'Podaj liczbę: '
read
*, num
if (mod(num, 2) == 0) then
print *, 'Liczba
', num, ' jest parzysta.'
else
print *, 'Liczba ', num,
' jest nieparzysta.'
end if
end program ParityCheck
Wynik:
Podaj
liczbę:
10
Liczba 10
jest parzysta.
...Program finished
with exit code 0
Press ENTER to exit
console.
Krótki opis kroków:
1.
Program rozpoczyna od deklaracji
zmiennej num typu całkowitego, która będzie przechowywać podaną liczbę.
2.
Wyświetla komunikat proszący użytkownika
o podanie liczby.
3.
Wczytuje liczbę ze standardowego wejścia
do zmiennej num.
4.
Wykorzystuje instrukcję warunkową if do sprawdzenia, czy liczba jest parzysta (warunek mod(num, 2) == 0).
5.
W zależności od wyniku warunku,
wyświetla odpowiedni komunikat o parzystości lub nieparzystości liczby.
Program jest prosty, czytelny i dobrze zorganizowan
program MathExample
! Przykład obliczeń matematycznych w Fortran
real :: a, b, result
print *, 'Podaj dwie liczby rzeczywiste: '
read *, a, b
result = sqrt(a**2 +
b**2)
print *, 'Pierwiastek kwadratowy z (a^2 + b^2)
wynosi: ', result
end program MathExample
ii Wyniki
3 4
Pierwiastek
kwadratowy z (a^2 + b^2) wynosi:
5.00000000
...Program finished with exit code 0
Press ENTER to exit
console.
...Program finished with exit code 0
Press ENTER to exit console.
Program jest poprawny i wykonuje obliczenia matematyczne, w tym
oblicza pierwiastek kwadratowy
z sumy kwadratów dwóch liczb rzeczywistych. Poniżej znajduje się krótki opis
działania programu:
Krótki opis kroków:
1.
Program rozpoczyna od deklaracji
zmiennych rzeczywistych a, b i result.
2.
Wyświetla komunikat proszący użytkownika
o podanie dwóch liczb rzeczywistych.
3.
Wczytuje dwie liczby ze standardowego
wejścia do zmiennych a i b.
4.
Oblicza pierwiastek kwadratowy z sumy
kwadratów liczb a i b i przypisuje wynik do zmiennej result.
5.
Wyświetla wynik obliczeń na ekranie.
Komentarze w Fortran
W języku Fortran
komentarze można dodawać przy użyciu znaku wykrzyknika (!
).
Wszystko po tym znaku w danej linii traktowane jest jako komentarz i jest
ignorowane podczas kompilacji.
Poniżej znajdują się przykłady komentarzy w różnych kontekstach:
! To jest komentarz na całej linii
program Przyklad
! To jest komentarz wewnątrz programu
implicit none
integer :: x ! To jest komentarz przy
deklaracji zmiennej
x = 5
print *, 'Wartość x wynosi: ', x ! To jest
komentarz przy instrukcji wydruku
end
program Przyklad
I Wynik
Wartość
x wynosi: 5
...Program finished with exit code 0
Press ENTER to exit
console.
C Program dattim.for
C Program DATTIM.FOR - Pobieranie daty i czasu:
INTERFACE TO SUBROUTINE TIME (N, STR)
CHARACTER*10 STR [NEAR,
REFERENCE]
INTEGER*2 N [VALUE]
END INTERFACE
INTERFACE TO SUBROUTINE DATE (N, STR)
CHARACTER*10 STR [NEAR,
REFERENCE]
INTEGER*2 N [VALUE]
END INTERFACE
PROGRAM TEST
CHARACTER*10 TSTR, DSTR
C
C WYWOŁANIE PODPROGRAMÓW DATE I TIME (NAPIS O DŁUGOŚCI 10 JEST PRZEKAZYWANY
C JAKO PIERWSZY ARGUMENT)
C
CALL DATE(10, DSTR)
CALL TIME(10, TSTR)
WRITE (*,*) 'CZAS=', TSTR
WRITE (*,*) 'DATA=', DSTR
END
Program w języku Fortran o nazwie dattim.for
został stworzony do pobierania aktualnej daty
i czasu za pomocą dwóch podprogramów (SUBROUTINE
): TIME
i DATE
.
Krótki opis programu:
1.
Program definiuje dwie interfejsy dla podprogramów TIME
i DATE
za pomocą bloku INTERFACE
.
Interfejsy określają typy danych i metody przekazywania argumentów dla tych
podprogramów.
2.
Blok programu o nazwie TEST
deklaruje dwie
zmienne typu znakowego (CHARACTER
) o długości 10
znaków: TSTR
i DSTR
.
3.
Program następnie wywołuje podprogram DATE
z argumentami 10 i DSTR
, aby uzyskać bieżącą
datę.
Podobnie, wywołuje podprogram TIME
z argumentami 10 i TSTR
, aby uzyskać bieżący
czas.
4.
Na koniec program wyświetla uzyskaną datę i czas za pomocą
instrukcji WRITE
.
Uwaga: Komentarze w programie zaczynające się od litery C
są pomijane przez
kompilator Fortrana.
Blok INTERFACE
służy do deklaracji
interfejsu zewnętrznych podprogramów,
co zapewnia poprawne przekazywanie argumentów.
Kompilatory Fortran
https://www.onlinegdb.com/online_fortran_compiler
https://www.mycompiler.io/online-fortran-compiler
https://onecompiler.com/fortran
https://onecompiler.com/fortran/3zwknrwfz
https://www.onlinegdb.com/online_fortran_compiler
https://www.tutorialspoint.com/compile_fortran_online.ph
https://www.jdoodle.com/c-online-compiler
https://onecompiler.com/fortran/3zwktgh4m
Fortran Online Compiler – Kompilator Fortran online
https://onecompiler.com/fortran/3zwktgh4m
Write, Run & Share Fortran code online using OneCompiler's
Fortran online compiler for free.
It's one of the robust, feature-rich online compilers for Fortran language,
running on the latest version 7.
Getting started with the OneCompiler's Fortran
compiler is simple and pretty fast.
The editor shows sample boilerplate code when you choose language as Fortran and start coding.
Pisz,
uruchamiaj i udostępniaj kod Fortran online,
korzystając z bezpłatnego kompilatora online Fortran
firmy OneCompiler.
Jest to jeden z
solidnych, bogatych w funkcje kompilatorów online dla
języka Fortran, działający w najnowszej wersji 7.
Rozpoczęcie pracy
z kompilatorem Fortran firmy OneCompiler jest proste
i dość szybkie.
Edytor pokazuje
przykładowy kod standardowy po wybraniu języka jako Fortran i rozpoczęciu
kodowania
Read inputs from stdin
OneCompiler's Fortran online editor supports stdin and users can give inputs to programs using the STDIN
textbox under the I/O tab.
Following is a sample Fortran program which takes name as input and prints hello message
with your name.
Edytor
online Fortran firmy OneCompiler
obsługuje stdin, a użytkownicy mogą wprowadzać
dane wejściowe do programów za pomocą pola tekstowego STDIN w zakładce I/O.
Poniżej znajduje się przykładowy program w
języku Fortran, który pobiera nazwę jako dane
wejściowe i wyświetla wiadomość powitalną z Twoim imieniem.
program hello
character :: name*30
read *, name
print *, "Hello ", name
end program
hello
About Fortran
Fortran language was initially developed for scientific calculations by IBM
in 1957.
It has a number of in-built functions to perform mathematical calculations and
is ideal for applications which has more mathematical calculations.
Język
Fortran został pierwotnie opracowany do obliczeń naukowych przez IBM w 1957
roku.
Posiada szereg wbudowanych funkcji do
wykonywania obliczeń matematycznych
i jest idealny do zastosowań, które wymagają większej liczby obliczeń
matematycznych.
Syntax help
Data Types
Data type |
Description |
Usage |
Integer |
To store integer variables |
integer :: x |
Real |
To store float values |
real :: x |
Complex |
To store complex numbers |
complex :: x,y |
Logical |
To store boolean values True or false |
logical :: x=.True. , logical :: x = .FALSE. |
Character |
To store
characters and strings |
character :: x |
Variables
Variable is a name given to the storage area in order to manipulate them in
our programs.
data type :: variable_name
Arrays
Array is a collection of similar data which is stored in continuous memory
addresses.
Syntax
data-type, dimension (x,y) :: array-name
Example
integer, dimension(3,3) :: cube
Loops
1. Do:
Do is used to execute a set of statement(s) iteratively when a given
condition is true
and the loop variable must be an integer.
do i = start, stop [,step]
! code
end do
2. Do-While:
Do-While is used to execute a set of statement(s) iteratively when a given
condition is true.
do while
(condition)
!Code
end do
3. If:
If is used to execute a set of statements based on a condition.
if
(logical-expression) then
!Code
end if
4. If-Else:
If is used to execute a set of statements based on a condition and execute
another set of statements present in else block,
if condition specified in If block fails.
if
(logical-expression) then
!code when the condition is true
else
!code when the condition fails
end if
Linki
https://www.is.umk.pl/~grochu/wiki/lib/exe/fetch.php?media=zajecia:npr_2012_1:potwardowska.edi.pdf
http://www.astro.uni.wroc.pl/ludzie/rudawy/F90lect/F90_rok2005.pdf
https://staff.uz.zgora.pl/adenisie/dokumenty/Tech_inf_Bud/edi-hugo.pdf