MS Fortran.Описание языка

MS Fortran Описание языка MS Fortran СОДЕРЖАНИЕ 1. ОБЗОР ЯЗЫКА...

50 downloads 1122 Views 2MB Size Report

This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!

Report copyright / DMCA form

DOWNLOAD PDF

MS Fortran Описание языка

MS Fortran СОДЕРЖАНИЕ 1. ОБЗОР ЯЗЫКА.................................................................................................................................... 7 ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ ............................................................................................................................... 7 1.1. МЕТА КОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. ....................................................................................... 7 1.2. ПРОГРАММЫ И КОМПИЛИРУЕМЫЕ ЧАСТИ ПРОГРАММ. ............................................ 7 1.2.1. Программа.............................................................................................................................. 7 1.2.2. Подпрограмма........................................................................................................................ 8 1.2.3. Функция.................................................................................................................................. 8 1.2.4. Подпрограмма блока данных. .............................................................................................. 8 1.3. ВВОД/ВЫВОД. ............................................................................................................................ 8 1.3.1. Записи..................................................................................................................................... 9 1.3.2. Файлы. .................................................................................................................................... 9 1.4. ОПЕРАТОРЫ. ............................................................................................................................ 10 1.5. ВЫРАЖЕНИЯ. ........................................................................................................................... 10 1.6. ИМЕНА. ...................................................................................................................................... 11 1.7. ТИПЫ. ......................................................................................................................................... 11 1.8. СТРОКИ. ..................................................................................................................................... 12 1.9. СИМВОЛЫ. ................................................................................................................................ 12 2. ТЕРМИНЫ И КОНЦЕПЦИИ........................................................................................................... 14 ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ ............................................................................................................................. 14 2.1. ЗАПИСЬ ПРОГРАММ............................................................................................................... 14 2.1.1. Буквенноцифровые символы. ............................................................................................ 14 2.1.2. Пробелы. .............................................................................................................................. 14 2.1.3. Табуляторы. ......................................................................................................................... 14 2.1.4. Позиции................................................................................................................................ 14 2.2. СТРОКИ И ОПЕРАТОРЫ......................................................................................................... 15 2.2.1. Начальные строки. .............................................................................................................. 15 2.2.2. Строки продолжения........................................................................................................... 15 2.2.3. Строки коментария. ............................................................................................................ 15 2.2.4. Операторы описания данных и порядок следования операторов. ................................. 15 2.3. ТИПЫ ДАННЫХ. ...................................................................................................................... 17 2.3.1. Целые типы данных. ........................................................................................................... 18 2.3.2. Тип действительных данных обычной точности IEEE. .................................................. 19 2.3.3. Действительный тип данных IEEE двойной точности. ................................................... 20 2.3.4. Формат десятичных чисел с плавающей точкой обычной и двойной точности........... 21 2.3.5. Комплексные типы данных. ............................................................................................... 21 2.3.6. Логические типы данных. .................................................................................................. 21 2.3.7. Символьный тип данных. ................................................................................................... 21 2.3.7.1. Символьные подстроки. .............................................................................................. 22 2.4. ИМЕНА. ...................................................................................................................................... 23 2.4.1. Область действия имен Фортрана. .................................................................................... 24 2.4.2. Имена Фортрана по умолчанию. ....................................................................................... 24 2.5. ВЫРАЖЕНИЯ. ........................................................................................................................... 25 2.5.1. Арифметические выражения.............................................................................................. 25 2.5.2. Деление целых. .................................................................................................................... 26 2.5.3. Преобразования типов арифметических операндов. ....................................................... 26 2.5.4. Символьные выражения. .................................................................................................... 27 2.5.5. Выражения отношения. ...................................................................................................... 27 2.5.6. Логические выражения. ...................................................................................................... 28 2

MS Fortran 2.5.7. Приоритеты операторов. .................................................................................................... 29 2.5.8. Правила вычисления выражений....................................................................................... 29 2.5.9. Ссылки на элемент массива. .............................................................................................. 29 3. ОПЕРАТОРЫ. ................................................................................................................................... 31 OБ ЭТОЙ ГЛАВЕ.............................................................................................................................. 31 3.1. КАТЕГОРИИ ОПЕРАТОРОВ................................................................................................... 31 3.1.1. Операторы PROGRAM, SUBROUTINE, FUNCTION и BLOCK DATA........................ 31 3.2. ОПЕРАТОРЫ ОПИСАНИЯ...................................................................................................... 31 3.2.1. Oпepaтop DATA. ................................................................................................................. 32 3.2.2. Oпepaтop FORMAT............................................................................................................. 32 3.2.3. Oпepaтop пpиcвaивaния...................................................................................................... 32 3.2.4. Oпepaтopы упpaвлeния. ...................................................................................................... 32 3.2.5. Oпepaтopы ввoдa/вывoдa.................................................................................................... 33 3.3. CПРАВОЧНИК ОПЕРАТОРОВ. .............................................................................................. 34 ASSIGN .......................................................................................................................................... 34 Пpиcвoeниe .................................................................................................................................... 35 BACKSPACE ................................................................................................................................. 37 BLOCK DATA ............................................................................................................................... 38 CALL .............................................................................................................................................. 38 CLOSE ............................................................................................................................................ 40 COMMON ...................................................................................................................................... 41 CONTINUE .................................................................................................................................... 42 DATA.............................................................................................................................................. 42 DIMENSION .................................................................................................................................. 43 DO ................................................................................................................................................... 45 ELSE ............................................................................................................................................... 47 ELSEIF............................................................................................................................................ 47 END................................................................................................................................................. 48 ENDFILE ........................................................................................................................................ 48 ENDIF ............................................................................................................................................. 49 EQUIVALENCE............................................................................................................................. 49 EXTERNAL.................................................................................................................................... 51 FORMAT ........................................................................................................................................ 52 FUNCTION..................................................................................................................................... 53 GOTO (присваиваемый) ............................................................................................................... 55 GOTO (вычисляемый)................................................................................................................... 55 GOTO (безусловный) .................................................................................................................... 56 IF (apифмeтичecкий) ..................................................................................................................... 56 IF (логический) .............................................................................................................................. 57 IF THEN ELSE (блок) ................................................................................................................... 57 IMPLICIT........................................................................................................................................ 59 INQUIRE ........................................................................................................................................... 60 INTERFACE................................................................................................................................... 62 INTRINSIC ..................................................................................................................................... 63 LOCKING....................................................................................................................................... 64 OPEN .............................................................................................................................................. 65 PARAMETER................................................................................................................................. 68 PAUSE ............................................................................................................................................ 68 PROGRAM ..................................................................................................................................... 69 READ .............................................................................................................................................. 69 3

MS Fortran RETURN......................................................................................................................................... 71 REWIND......................................................................................................................................... 71 SAVE .............................................................................................................................................. 72 Функция-оператор......................................................................................................................... 72 STOP ............................................................................................................................................... 73 SUBROUTINE................................................................................................................................ 74 Тип .................................................................................................................................................. 74 WRITE ............................................................................................................................................ 75 4. СИСТЕМА BBOДA/BЫBOДA. ....................................................................................................... 77 OБ ЭТОЙ ЧАСТИ. ............................................................................................................................ 77 4.1. ЗАПИСИ...................................................................................................................................... 77 4.2. ФАЙЛЫ....................................................................................................................................... 77 4.2.1. Xapaктepиcтики фaйлoв...................................................................................................... 77 4.2.2. Ocoбeннocти внутpeниx фaйлoв. ....................................................................................... 79 4.2.3. Устройства. .......................................................................................................................... 79 4.2.4. Наиболее широко используемыe cтpуктуpы фaйлoв....................................................... 80 4.2.5. Дpугиe cтpуктуpы фaйлa. ................................................................................................... 81 4.2.6. старые и новые фaйлы. ....................................................................................................... 81 4.2.7. Совмещение фaйлa.............................................................................................................. 82 4.2.8. Oгpaничeния. ....................................................................................................................... 82 4.3. OПЕРАТОРЫ ВВОДА/ВЫВОДА. ........................................................................................... 82 4.3.1. Элeмeнты oпepaтopoв ввoдa/вывoдa. ................................................................................ 83 4.3.2. Упpaвлeниe кареткой. ......................................................................................................... 85 4.4. ФОРМАТНЫЙ ВВОД/ВЫВОД. ............................................................................................... 85 4.4.1. Взаимодeйcтвиe фopмaтa и cпиcкa ввoдa/вывoдa............................................................ 86 4.4.2. Peдaкциoнныe дecкpиптopы............................................................................................... 87 4.4.2.1. Heпoвтopяeмый peдaкциoнный дecкpиптop. ............................................................. 87 4.4.2.2. Пoвтopяeмыe peдaкциoнныe дecкpиптopы. ............................................................... 89 4.4.2.3. Oпиcaниe пoвтopяeмыx peдaкциoнныx дecкpиптoров. ............................................ 90 4.5. BВОД/ВЫВОД СПИСКОМ. ..................................................................................................... 92 4.5.1. Bвoд cпиcкoм. ...................................................................................................................... 93 4.5.2. Bывoд cпиcкoм. ................................................................................................................... 94 5. ПРОГРАММЫ, ПОДПРОГРАММЫ И ФУНКЦИИ. .................................................................... 96 ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ. ............................................................................................................................ 96 5.1. ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА. .................................................................................................... 96 5.2. ПОДПРОГРАММЫ. .................................................................................................................. 96 5.3. ФУНКЦИИ.................................................................................................................................. 96 5.3.1. Внешние функции. .............................................................................................................. 97 5.3.2. Встроенные функции. ......................................................................................................... 97 5.3.3. Функции-операторы.......................................................................................................... 105 5.4. ПАРАМЕТРЫ........................................................................................................................... 105 5.5. ПЕРЕДАЧА ЦЕЛЫХ ПАРАМЕТРОВ. .................................................................................. 106 6. МЕТА КОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. .......................................................................................... 108 ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ. .......................................................................................................................... 108 6.1. МЕТА КОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. ................................................................................... 108 6.2. СПРАВОЧНИК МЕТА КОМАНД.......................................................................................... 109 $DEBUG и $NODEBUG ............................................................................................................. 109 $DECMATH ................................................................................................................................. 109 $DO66 ........................................................................................................................................... 110 $FLOATCALLS и $NOFLOATCALLS...................................................................................... 110 4

MS Fortran $INCLUDE ................................................................................................................................... 110 $LARGE и $NOLARGE .............................................................................................................. 111 $LINESIZE ................................................................................................................................... 111 $LIST и $NOLIST ........................................................................................................................ 112 $MESSAGE .................................................................................................................................. 112 $PAGE .......................................................................................................................................... 112 $PAGESIZE .................................................................................................................................. 112 $STORAGE .................................................................................................................................. 113 $STRICT и $NOTSTRICT ........................................................................................................... 113 $SUBTITLE .................................................................................................................................. 113 $TITLE.......................................................................................................................................... 114 7. ПPOГPAММИРОВАНИЕ НА OCНОВЕ MOДУЛEЙ, НAПИCAННЫX НA PAЗНЫX ЯЗЫКAX. ............................................................................................................................................. 115 ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ. .......................................................................................................................... 115 7.1. BBEДEHИE............................................................................................................................... 115 7.2. MOДEЛИ ПAMЯTИ. ............................................................................................................... 115 7.3. BЫБOP COГЛAШEHИЯ O ПEPEДAЧE ПAPAMETPOB. .................................................. 115 7.3.1. Пepeдaчa пapaмeтpoв ccылкoй и знaчeниeм................................................................... 117 7.3.2. Иcпoльзoвaниe пepeмeннoгo чиcлa пapaмeтpoв............................................................. 119 7.5. COЗДAHИE ИHTEPФEЙCOB HA ФOPTPAHE ДЛЯ ПACKAЛЯ И CИ........................... 120 7.6. OБPAЩEHИE K ПPOЦEДУPAM HA ПACKAЛE И CИ ИЗ ФOPTPAHA. ....................... 122 7.7. TИПЫ ДAHHЫX ..................................................................................................................... 122 7.7.1. Иcпoльзoвaниe тaблиц эквивaлeнтныx типoв дaнныx................................................... 122 7.7.2. Дaнныe цeлoгo типa. ......................................................................................................... 123 7.7.3. Булeвcкий и cимвoльный типы дaнныx. ......................................................................... 125 7.7.4. Дeйcтвитeльныe чиcлa. ..................................................................................................... 126 7.7.5. Пepeдaчa cтpoк. ................................................................................................................. 127 7.7.5.1. Пepeдaчa cтpoки из Фортрана в Cи или Паскаль. ................................................... 128 7.7.5.2. Пepeдaчa cтpoк из Паскаля в Cи и Фортран. ........................................................... 128 7.7.5.3. Пepeдaчa cтpoк Cи в Паскаль и Фортран................................................................. 128 7.7.6. Укaзaтeли. .......................................................................................................................... 129 7.7.7. Maccивы, SUPER мaccивы и HUGE мaccивы. ............................................................... 130 7.7.8. Зaпиcи и cтpуктуpы........................................................................................................... 131 7.7.9. Использование имен процедур в качестве параметров. ................................................ 133 7.7.10. Boзвpaт значений............................................................................................................. 133 7.8. COBMECTHOE ПOЛЬЗOBAHИE ДAHHЫMИ.................................................................... 134 7.9. BBOД И BЫBOД...................................................................................................................... 134 7.10. COOБЩEHИЯ OБ OШИБKAX. ........................................................................................... 134 7.11. BOЗMOЖHOCTИ ФOPTPAHA, ПOДДEPЖИBAЮЩИE CMEШAHHOE ПPOГPAMMИPOBAHИE............................................................................................................... 134 7.11.1. Oпepaтop INTERFACE.................................................................................................... 135 7.11.2. Aтpибуты.......................................................................................................................... 135 ALIAS ....................................................................................................................................... 135 PASCAL.................................................................................................................................... 136 C ................................................................................................................................................ 136 VARYING ................................................................................................................................ 136 VALUE ..................................................................................................................................... 137 REFERENCE ............................................................................................................................ 137 NEAR ........................................................................................................................................ 137 FAR ........................................................................................................................................... 138 5

MS Fortran HUGE........................................................................................................................................ 138 Пpимepы иcпoльзoвaния aтpибутoв. ......................................................................................... 138 7.11.3. Функции aдpecoв. ........................................................................................................... 138 7.11.4. Cтpoки CИ........................................................................................................................ 139

6

MS Fortran

1. ОБЗОР ЯЗЫКА. ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ В этой части представлены как одно целое все компоненты языка МС Фортран.

1.1. МЕТА КОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. Метаязык - это язык управления компилятором MS-Фортрана. Мета команды позволяют Вам определить варианты, воздействующие на все операции компиляции. Например, с помощью мета команд Вы можете включить или выключить генерацию файла листинга, проверку кода при ошибке счета, или использовать такие возможности Фортрана, которые не входят в подмножество или в полный стандарт языка. Метаязык содержит команды, которые вставляются в файл исходного текста, каждая из которых занимает отдельную строку, и каждая из которых начинается с символа доллар ($) в первой колонке. Метаязык - это уровень языка, позволяющий расширить использование компилятора MSФортрана. Хотя в большинстве реализаций Фортрана есть средства управления компилятором, мета команды MS-Фортрана не входят в стандарт Фортрана (и поэтому не мобильны). Ниже приведены существующие в настоящий момент мета команды: $[NO]DEBUG $[NO]LARGE $PAGESIDE $DEVFNH $LINESIDE $STORAGE $DO66 $[NOT]LIST $[NOT]STRICT $[NO]FLOATCALLS $MESSADE $SUBTITLE $INCLUDE $PAGE $TITLE

Смотрите часть 6 "Мета команды MS-Фортрана" для подробного изучения мета команд.

1.2. ПРОГРАММЫ И КОМПИЛИРУЕМЫЕ ЧАСТИ ПРОГРАММ. Компилятор MS-Фортрана производит программные единицы. Ими могут быть основная программа, подпрограмма или функция. Вы можете откомпилировать любую из этих единиц отдельно и затем загрузить их вместе без объединения их еще до компиляции. 1.2.1. Программа. Любая программная единица, не начинающаяся с оператора FUNCTION или SUBROUTINE. Первым оператором может быть PROGRAM, но такой оператор не обязателен. Выполнение программы всегда начинается с первого выполняемого оператора в главной программе. Следовательно в каждой выполняемой программе должна быть единственная главная программа.

7

MS Fortran 1.2.2. Подпрограмма. Программная единица,которая может вызваться из других программных единиц оператором CALL, будучи вызванной, подпрограмма осуществляет набор действий, определенных ее выполняемыми операторами, и затем возвращает управление на оператор, стоящий непосредственно за оператором вызова. Подпрограмма не возвращает прямо величины, хотя они могут быть переданы в вызывающую программную единицу через параметры или общие переменные. 1.2.3. Функция. Программная единица, которая может быть употреблена в выражении. Функция прямо возвращает величину, которая используется при вычислении этого выражения, и кроме того может возвращать величины через параметры. Существует три вида функций: внешние, внутренние и функция-оператор. (Функция-оператор не может быть скомпилирована отдельно). 1.2.4. Подпрограмма блока данных. Программная единица, обеспечивающая начальные значения переменных в COMMON-блоках. Переменные обычно заводятся оператором DATA, но переменные в COMMON не могут быть заведены нигде кроме подпрограммы блока данных. Подпрограммы и функции позволяет Вам создавать большие структурированные программы, которые можно делить на части. Это дает преимущества в следующих ситуациях: 1. Если программа большая, разделение ее на части облегчает создание, тестирование и ее сборку. 2. Если программа большая и повторная компиляция всего исходного текста занимает много времени, разделение ее на части экономит время компиляции. 3. Если Вам надо использовать некоторые процедуры во многих других программах, Вы можете создать один объектный файл из этих процедур и затем загружать его в каждую из программ, в которой нужны эти процедуры. 4. Если процедуру надо использовать в разных случаях разным образом, можно записать ее в отдельный файл и скомпилировать отдельно. Затем для обеспечения ее вариативности Вы можете изменить содержание и даже переписать имена Ассемблере или MS- Паскале, а остальная часть Вашей программы не изменится. Для получения полной информации о компилируемых программных единицах смотрите часть 5 "Программы, подпрограммы и функции."

1.3. ВВОД/ВЫВОД. Ввод - это передача данных из внешней среды или из внутренного файла во внутреннюю память. Процесс передачи называется чтением. Вывод - это передача данных из внутренней памяти во внешнюю среду или во внутренний файл. Этот процесс называется записью. В Фортране есть набор операторов, обеспечивающих такую передачу данных, кроме того существует набор операторов для редактирования таких данных. В дополнение к операторам передачи данных, существует несколько вспомогательных операторов ввода/вывода, управляющих внешней средой, или определяющих, или описывающих свойства соединения с внешней средой. В таблице 1-1 приведены операторы ввода/вывода, осуществляющие каждую из этих трех функций. 8

MS Fortran Функции ввода/вывода

Операторы ввода/вывода

Передача данных

READ WRITE OPEN CLOSE BACKSPASE ENDFILE REWIND INQUIRE LOCKING BACKSPASE

Вспомогательные функции ввода/вывода

ENDFILE

Определение положения в файле REWIND Таб. 1-1 операторы ввода/вывода. Для понимания системы ввода/вывода нужны также следующие положения: 1.3.1. Записи. Понятие, на котором основана система файлов Фортрана. Запись - это последовательность символов или величин. Существует три вида записей: форматные, бесформатные и конец файла. 1.3.2. Файлы. Последовательности записей. Файлы могут быть внешними или внутренними. Внешние файлы - это файлы, относящиеся к устройству, или само устройство. Внутренний файл - это текстовая переменная, которая используется либо как текст, либо как назначение некоторых действий по форматному вводу/выводу. Все файлы имеют следующие атрибуты: a. b. c. d.

имя файла (произвольное) указатель позиции в файле структура (форматная, неформатная или двоичная) метод доступа (последовательный или прямой)

Хотя возможно большое разнообразие типов файлов, большинство приложений сводится к двум типам: неявно открытые и явно открытые, внешние, последовательные, форматные файлы. Смотрите часть 3 "Операторы", где приведены описания операторов ввода/вывода. Для изучения полного описания записей, файлов и редакции форматной информации смотрите часть 4 "Система ввода/вывода".

9

MS Fortran

1.4. ОПЕРАТОРЫ. Операторы представляют собой набор функцый, таких как вычисления, запись результатов вычислений, изменение цепочек управления, чтение и запись файлов и определение информации для компилятора. Операторы Фортрана разделяются на два основных класса: выполняемые и невыполняемые. Выполняемые операторы вызывают требуемые действия. Невыполняемые операторы никаких действий не вызывают. Вместо этого они определяют, описывают или классифицируют элементы программ, такие как входные точки, данные или программные единицы. Таблица 1-2 описывает функциональные категории операторов. Категория

Описание

Присваивание

Выполняемый. Присваивает величину переменной или элементу массива.

Комментарий

Невыполняемый. Допускает комментарии внутри подпрограммы.

Управления

Выполняемый. Управляет порядком выполнения операторов.

DАТА

Невыполняемый. Присваивает начальные значения переменным.

FORMAT

Невыполняемый. Обеспечивает информацию о редактировании данных.

Ввод/вывод

Выполняемый. Определяет тексты и адреса передачи данных и другие особенности ввода/вывода.

Описание

Невыполняемый. Определяет атрибуты переменных, массивов и имен функций программиста.

Функция-оператор Невыполняемый. Определяет простую, локально используемую функцию. Заголовок программной единицы

Невыполняемый. Определяет начало программной единицы и описывает ее формальные параметры. Таб. 1-2 Категории операторов Фортрана.

Для полной информации об использовании операторов MS-Фортана смотрите часть 3 "Операторы".

1.5. ВЫРАЖЕНИЯ. Выражение - это формула для вычисления величины, оно содержит последовательность операндов и операторов. Операнды могут содержать обращения к функциям, переменные, константы и даже другие выражения. Операторы определяют действия, которые необходимо произвести над операндами. В следующем выражении плюс (+) - это оператор, а A и B - операнды: A + B

Существует четыре основных вида выражений в Фортране: 1. Арифметические выражения 2. Символьные выражения 10

MS Fortran 3. Выражения отношения 4. Логические выражения Каждый тип выражений работает с определенным типом операндов и использует определенный тип операторов. Результатом вычисления каждого выражения является величина определенного типа. Выражения не являются операторами, но могут входить в них как их части. В следующем примере вся строка - это оператор, но только часть его после знака равенства является выражением: X = 2.0/3.0 + A + B

Для подробного рассмотрения выражений в MS-Фортране смотрите часть 2 "Термины и концепции".

1.6. ИМЕНА. Именами обозначают переменные, массивы, функции или подпрограммы в вашей программе, независимо от того определены ли они Вами или самой системой MC-Фортран. Имя в Фортране содержит последовательность буквенно-цифровых символов. Ограничения на имена таковы: 1. Максимальное число символов в имени не превышает 1320 (двадцать строк по 66 символов). 2. Начальный символ должен быть буквой, последовательность символов быть буквенноцифровой. 3. Пробелы игнорируются. 4. Значимыми являются первые шесть символов, остальные игнорируются. С учетом этих ограничений на имя, любая последовательность символов может быть использована как имя в Фортране. Здесь нет зарезервированных имен, как в других языках. Последовательности буквенных символов, используемые компилятором MС-Фортрана как ключевые слова, не смешиваются с именами пользователя. Компилятор различает ключевые слова по их контексту и поэтому на использование имен пользователями нет никаких ограничений. Поэтому, например, в программе могут быть массивы с именами IF,READ или GOTO и ошибок при этом не возникает (до тех пор пока не изменят правило, которому подчиняются все массивы). Однако использование ключевых слов как имен пользователя мешает "читабельности" программ, и его следует избегать. Для получения подробной информации об области действия и использовании имен в MСФортране смотрите часть 2 "Термины и концепции".

1.7. ТИПЫ. Данные в MC-Фортране относятся к одному из шести базовых типов: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Целые (INTEGER*2 и INTEGER*4) Вещественные обычной точности (REAL*4 или REAL) Вещественные двойной точности (REAL*8 или DOUBLE PRECISION) Комплексный (COMPLEX*8 и COMPLEX*16) Логический (LOGICAL*2 и LOGICAL*4) Символьный (CHARACTER)

11

MS Fortran Типы данных объявляются. Если он не объявлен, то тип данных определяется по первой букве имени (по умолчанию или из оператора IMPLISIT). Оператор описания типа может также включать информацию о размерности. Для более полной информации о типах данных смотрите часть 2. Для изучения детального описания оператора описание типа смотрите часть 3 "Операторы".

1.8. СТРОКИ. Строка состоит из последовательности символов. Символы после 72-го в строке игнорируются, строка короче 72 символов считается заполненной пробелами. Позиция символа в строке Фортрана имеет важное значение. Символы в позиции с 1-ой по 5-ую опознаются как метки операторов, символы в позиции 6 являются признаком продолжения, а символы в позициях с 7 по 72 является собственно оператором Фортрана. Комментарии опознаются по символу "С" или звездочке "*" в первой позиции, а мета команды по знаку доллара в первой позиции. С некоторыми исключениями, пробелы не являются значащими в Фортране. Символы табуляции имеют значение при некоторых обстоятельствах, описанных в части 2 "Термины и концепции". Строки Фортрана представляют собой что-либо следующее: 1. 2. 3. 4.

Строка мета команды. Строка комментария. Начальная строка (оператора). Строка продолжения.

У мета команды в первой позиции знак доллара и она управляет прохождением компилятора МС-Фортрана. В строке комментария в первой позиции "С", "с" или звездочка, или вся строка пустая и игнорируется при обработке. Начальная строка оператора имеет пробел или нуль в 6-ой позиции и все пробелы или метку оператора в позициях с 1-ой по 5-ую. Строка продолжения - это не строка мета команды, не строка комментария и не начальная строка. У нее с первой по пятую позиции пробелы, а в шестой символ, отличный от пробела или нуля. Смотрите часть 2 "Термины и концепции" для подробностей использования различных видов строк МС-Фортрана и как из операторов составлять программы и совместные части программ.

1.9. СИМВОЛЫ. В основном, программы на Фортране - это последовательность символов. Когда эти символы обрабатываются компилятором, они интерпретируются в различных контекстах как символы, имена, метки, константы, строки и операторы. Символы, используемые в текстах программ на МС-Фортране, относятся к набору символов ASCII, полный список которого приведен в приложении С "Коды символов ASCII".Однако набор символов можно поделить на три основных группы: 1. 52 малых и больших латинских буквы (от A до Z и от a до z) 2. 10 цифр (от 0 до9) 12

MS Fortran 3. Специальные символы (все другие печатаемые символы из набора символов ASCII). Для более полной информации об использовании символов в МС Фортране смотрите часть 2 "Термины и концепции".

13

MS Fortran

2. ТЕРМИНЫ И КОНЦЕПЦИИ. ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ Эта часть описывает основные возможности языка МС-Фортран.

2.1. ЗАПИСЬ ПРОГРАММ. Текст программы на Фортране - это последовательность символов ASCII. К символам ASCII относятся: 1. 52 прописных и заглавных английских буквы (от А до Z и от а до z). 2. 10 цифр (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) 3. Специальные символы (все остальные печатаемые символы таблицы кодов ASCII - в том числе и русские буквы). 2.1.1. Буквенноцифровые символы. Английские буквы и цифры, рассматриваемые как одна группа, называются буквенноцифровыми символами. МС-Фортран воспринимает прописные буквы как заглавные в любом контексты, исключая символьные константы и холлеритовские поля. Поэтому следующие имена, определенные пользователем, эквивалентны в МС-Фортране: ABCDE

abcde AbCdE aBcDe

Последовательность сортировки для набора символов МС-Фортрана - это последовательность ASCII (Полную таблицу символов ASCII смотрите в приложении С "Коды символов ASCII"). 2.1.2. Пробелы. За исключением ниже приведенного списка символов пробел не является значащим в тексте программы на МС-Фортране и поэтому может использоваться для улучшения внешнего вида программы. Исключения следующие: 1. Пробелы внутри строковых констант являются значащими. 2. Пробелы внутри холлеритовских полей являются значащими. 3. Пробел или нуль в шестов позиции отличает начальную строку от строки продолжения. 2.1.3. Табуляторы. Символ ТАВ имеет следующее значение в тексте программы на МС-Фортране: 1. Если ТАВ появляется в позициях с 1-ой по 5-ю, то считается, что следующий символ находится в 7-ой позиции. 2. ТАВ в позициях с 6-ой по 72-ю рассматривается как пробел, даже если он содержит внутри строки или холлеритового поля. 2.1.4. Позиции. Символы в каждой строке расположены по позициям, первый - в первой позиции, второй - во второй и т.д. Позиция, в которой находится символ, имеет существенное значение в Фортране. Позиция 1 используется для указания коментария и мета команды. Позиции с 1-ой по 5-ю зарезервированы для меток операторов, а 6-я позиция для указания продолжения. 14

MS Fortran

2.2. СТРОКИ И ОПЕРАТОРЫ. Вы можете также считать, что текст программы на Фортране - это последовательность строк. Для компилятора значащими являются только первые 72 символа в строке, остальные им игнорируются. Строки, длиной меньше, чем 72 символа, считаются заполненными пробелами до 72-ой позиции (для иллюстрации этого смотрите ниже в этой части в описании символьных констант). 2.2.1. Начальные строки. Начальной строкой называется строка, не являющаяся строкой коментария или мета команды и содержащая пробел или нуль в шестой позиции. В первых пяти позициях строки должны быть пробелы или должна стоять метка. За исключением оператора, следующим за логическим IF, операторы Фортрана должны начинаться с начальной строки. Метка оператора - это последовательность от одной до пяти цифр, хотя бы одна из которых должна быть не нуль. Метка может находится в любом месте в позициях с 1-ой по 5-ю в начальной строке. Пробелы и предшествующие нули являются незначащими. 2.2.2. Строки продолжения. Строка продолжения - это любая строка, не являющая строкой коментария или мета команды и содержащая в позиции 6 любой символ отличный от пробела или нуля. Первые пять символов строки продолжения позволяет существенно увеличить длину оператора. Если он не помещается в одну начальную строку, его можно продлить на 19 строк продолжения. 2.2.3. Строки коментария. Строка считается строкой коментария, если выполняется одно из следующих условий: 1. В позиции 1 стоит "С" (или"с"). 2. В позиции 1 стоит звездочка (*). 3. Строка состоит из одних пробелов. Строки комментария не оказывают никакого воздействия на выполнение программы на Фортране. После строки коментария должна идти начальная строка или другая строка коментария. Строка продолжения не может следовать за строкой коментария. 2.2.4. Операторы описания данных и порядок следования операторов. Оператор Фортрана содержит начальную строку и от 0 до 19 строк продолжения. Оператор может содержать до 1320 символов в позициях с 7-ой по 72-ю начальной строки и с 7-ой по 72ю строк продолжения. Оператор END должен быть записан в позициях с 7-ой по 72-ю начальной строки и в его строке не может быть никаких других операторов (в дальнейшем на отдельные операторы мы будем ссылаться просто по их именам; смотрите часть 3 "Операторы" для определения различных операторов и их свойств). Язык Фортран требует определенного порядка следования операторов и строк, составляющих программную единицу Фортрана. Кроме того МС-Фортран накладывает дополнительные требования на порядок строк и операторов в транслируемом тексте МС-Фортрана. В основном, транслируемый текст содержит одну или несколько программных единиц (для более полной информации о трансляции программных единиц и подпрограмм смотрите часть 5 "Программы, подпрограммы и функции"). Различные правила по порядку следования операторов проиллюстрированы на рис.2-1 и описаны в следующих параграфах. 15

MS Fortran мета команды $DO66,$STORAGE,$DECMATH

Строки комментариев

операторы PROGRAM,FUNCTION, BLOCK DATА,SUBROUTINE другие оператор IMPLICIT операторы мета команды другие операторы PARAMETER операторы| определения данных FORMAT функции-операторы операторы Выполняемые DATA операторы оператор END

Рис.2-1 Порядок операторов в программных единицах и транслируемых текстах. Для рисунка 2-1 существуют следующие соглашения: 1. Классы строк или операторов, расположенные выше или ниже других классов, должны следовать в заданном порядке. 2. Классы строк или операторов могут быть перемешаны с другими классами, находящимися с боку от них. 3. Мета команды $LARGE и $NOTLARGE не могут находиться в разделе выполняемых операторов. 4. Подпрограммы BLOCK DATA не могут содержать функции-операторы, операторы FORMAT или выполняемые операторы. Подпрограмма начинается с оператора либо SUBROUTINE, либо FUNCTION, либо BLOCK DATA и заканчивается оператором END. Основная программа начинается с оператора PROGRAM или любого другого оператора, отличного от операторов SUBROUTINE, FUNCTION или BLOCK DATA, и заканчивается оператором END. Подпрограмма и основная программа являются программными единицами. В программной единице операторы должны следовать в порядке, соответствующем таким правилам: 1. Оператор PROGRAM, если он есть или оператор SUBROUTINE, FUNCTION, BLOCK DATA должны быть первым оператором программной единицы. 2. Оператор FORMAT может встретиться в любом месте после оператора SUBROUTINE, FUNCTION,BLOCK DATA или PROGRAM, если он есть. 3. Все операторы определения типов должны предшествовать операторам DATA, операторам-функциям и выполняемым операторам. 4. Все операторы DATA должны стоять после операторов определения типов. Операторы DATA могут быть перемешаны с операторами-функциями и выполняемыми операторами. 5. Обычно оператор PARAMETER предшествует всем другим операторам определения типов. Однако, когда некоторый оператор определяет тип константы, используемой в операторе PARAMETER, оператор PARAMETER должен следовать за этим оператором определения типа. 6. В операторах определения типа оператор IMPLICIT должен предшествовать всем другим операторам, за исключением оператора PARAMETER. 7. Все операторы-функции должны предшествовать всем выполняемым операторам. 8. Мета команды $DO66, $DECMATH и $STORAGE должны предшествовать любым другим операторам. Другие места команды могут находиться где угодно в программной единице. 16

MS Fortran

2.3. ТИПЫ ДАННЫХ. В МС-Фортране существует шесть основных типов данных: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Целый (INTEGER*2 INTEGER*4) Действительный (REAL*4 или REAL) Двойной точности (REAL*8 или DOUBLE PRECISION) Комплексный (COMPLEX*8 и COMPLEX*16) Логический (LOGICAL*2 и LOGICAL*4) Символьный.

Свойства, состав и форма представления констант каждого типа описаны на следующих страницах; требования по памяти приведены в таблице 2-2. Тип

Число байтов

Примечание

LOGICAL

2 или 4

1

LOGICAL*2

2

LOGICAL*4

4

INTEGER

2 или 4

INTEGER*2

2

INTEGER*4

4

CHARACTER

1

2

CHARACTER*n

n

3

REAL

4

4

REAL*4

4

REAL*8

8

DOUBLE PRECISION

8

5

COMPLEX

8

6

COMPLEX*8

8

COMPLEX*16 16 Таб.2-2. Требования по памяти. Примечание к таблице 2-2: 1. Может использоваться 2 или 4 байта. По умолчанию - 4, но мета командой $STORAGE может быть установлено 2 или 4. 2. CHARACTER и CHARACTER*1 - синонимы. 3. Максимальное n равно 127. 4. REAL и REAL*4 - синонимы. 5. REAL*8 и DOUBLE PRECISION - синонимы. 6. COMPLEX и COMPLEX*8 - синонимы. Замечания. На многих микропроцессорах команды, необходимые для выполнения 16-битовой арифметики, значительно быстрее и короче соответствующих команд для выполнения 32-битовой 17

MS Fortran арифметики. Поэтому, пока Вы не используете мета команду МС-Фортрана $STORAGE, устанавливающую 2, в программе по умолчанию будет 32-битовая арифметика и она будет выполняться существенно медленней, чем ожидается. (Смотрите описание мета команды $STORAGE в части 6). Установка 2 мета командой $STORAGE ускорит выполнение программы и сделает ее короче. Вы можете использовать внутреннюю функцию INT2 для указанию компилятору использовать в выраженных 16-битовую арифметику. 2.3.1. Целые типы данных. Целый тип данных состоит из подмножества целых чисел. Целая величина - это точное представление соответствующего целого. Целая величина занимает 2 или 4 байта, в зависимости от установки мета команды $STORAGE. 2-байтовое целое, INTEGER*2, может содержать величину в диапазоне от -32767 до 32767. 4-байтовое целое, INTEGER*4, может содержать величину в диапазоне от -2147483647 до 2147463647. Целые константы содержат последовательность одной или более десятичных цифр или определитель системы счисления, за которым следует строка цифр в диапазоне от 0...(основание системы счисления - 1), где величины от 10 до 35 представлены буквами от А до Z соответственно. Указатель системы счисления содержит символ "#", которому обычно предшествует строка десятичных цифр, представляющая величину основания системы счисления. Если строка отсутствует, подразумевается, что основание равно 16. Если указатель системы счисления отсутствует, подразумевается, что основание равно 10. Любому формату может предшествовать произвольный арифметический знак плюс (+) или минус (-). Целые константы не должны выходить из диапазона. Десятичная точка недопустима в целой констане. Замечание: диапазон величин как для 16-битовых так и для 32- битовых целых не включает наиболее отрицательное число, которое может быть представлено в двоичном дополнительном коде этим числом битов. Эти числа, 16#8000 и 16#80000000 обрабатываются как "неопределенные" для сигнализации об ошибке. Хотя максимальная величина 32-битового целого определена как 2**31-1, при компиляции и счете будут считываться и большие величины, которые выходят за диапазон 2**32. Но эти величины будут только считываться без ошибки, если их основание счисления не равно 10. Они будут интегрироваться как отрицательные числа с соответствующим внутренним представлением. Например, 16#FFFFFFFF приведет к тому что все биты 32-битового числа будут единицы, что соответствует арифметической величине -1. Примеры целых констант: 123 00000123 -#AB05

+123 0 32767 -32767 2#010111 -36#ABZ07

В МС-Фортране точность целых определяется следующим образом: *Константы.

Точность устанавливает мета команда $STORAGE. *Результат выражения.

Точность результата определяется точностью установленной мета командой $STORAGE.

максимального

операнда

и

величиной 18

MS Fortran *Формальные параметры.

Если точность неизвестна, предлагается, что она такая же как у фактического параметра. Если тип известен, он должен точно соответствовать фактическому параметру (до тех пор пока параметр не передается величиной, использующей атрибут VALUE, описанный в части 7). *Целые переменные и функции.

Точность задана для каждой переменной или функции (по умолчанию установлена мета командой $STORAGE). 2.3.2. Тип действительных данных обычной точности IEEE. Тип действительных данных (REAL или REAL*4) содержит подмножество действительных чисел обычной точности. Действительная величина обычной точности - это приближение требуемого действительного числа, занимающее 4 байта памяти. Диапазон действительных чисел обычной точности приблизительно следующий: от 8.43Е-37 до 3.37Е+38 (положительные числа) от -3.37Е+38 до -8.43Е-37(отрицательные числа) 0 (нуль)

Точность - больше шести десятичных цифр и меньше семи. Основная действительная константа содержит: 1. 2. 3. 4. 5.

Необязательный знак. Целую часть. Десятичную точку. Дробную часть. Необязательный показатель экспоненты.

Целая и дробная части содержат по одной или больше десятичных цифр, а точка является разделителем (.). Как целая часть, так и дробная могут отсутствовать, но не обе. Некоторые простые целые константы: -123.456 +123.456 123.456 -123. +123. 123. -.456 +.456 .456

Экспоненциальная часть содержит букву "Е", за которой следует (необязательно) целая константа со знаком из одной или двух цифр. Экспонента показывает, что предшествующую величину нужно умножить на десять в степени целая константа. Некоторые простые экспоненциальные части: Е12 Е-12 Е+12 Е0

Действительная константа - это либо основная действительная константа, либо основная действительная константа с экспоненциальной частью, либо целая константа с экспоненциальной частью. Например: 19

MS Fortran +1.000Е-2 1.Е-2 1Е-2 +0.01 100.0Е-4 0.0001Е+2

Все это - одно и то же число, одна сотая. 2.3.3. Действительный тип данных IEEE двойной точности. Действительный тип данных двойной точности (REAL*8 или DOUBLE PRECISION) содержит подмножество действительных чисел двойной точности. Это подмножество больше, чем подмножество типа данных REAL(REAL*4). Действительная величина двойной точности - это, обычно приближение требуемого действительного числа. Действительная величина двойной точности может быть положительной, отрицательной или нулем и занимает восемь байтов памяти. Диапазон действительных величин двойной точности приблизительно следующий: от 4.19D-307 до 1.67D+308 (положительные числа) от -1.67D+308 до -4.19D-307 (отрицательные числа) 0 (нуль)

Точность больше чем 15 десятичных цифр. Константа двойной точности содержит: 1. 2. 3. 4. 5.

Необязательный знак. Целую часть. Десятичную точку. Дробную часть. Обязательную экспоненциальную часть.

В экспоненте используется "D" а не "Е" для отличия от обычной точности. Целая и дробная части содержат одну или более десятичных цифр, а десятичная точка является разделителем. Целая часть или дробная, но не обе, могут отсутствовать. Константа двойной точности - это либо основная действительная константа, за которой следует экспоненциальная часть, либо целая константа, за которой следует экспоненциальная часть. Например: +1.123456789D-2 1.D-2 1D-2 +0.000000001D0 100.0000005D-4 .00012345D+2

Экспоненциальная часть содержит букву "D", за которой следует целая константа. Целая константа может иметь необязательный знак. Экспонента показывает, что предшествующее число должно быть умножено на десять в степени целый показатель экспоненты. Некоторые простые экспоненты: D12 D-12 D+12 D0

20

MS Fortran 2.3.4. Формат десятичных чисел с плавающей точкой обычной и двойной точности. Десятичные числа с плавающей точкой содержат байт с битом знака и семибитовой экспонентой в 64-ричной системе счисления, за которым следует мантисса из 6 (для обычной точности) или из 14 (для двойной точности) двоично-десятичных цифр, упакованных по 2 в байт (если байт экспоненты нулей - число равно нулю). Запись десятичных констант с плавающей точкой производится в том же формате, что и для стандартных действительных констант Фортрана обычной и двойной точности. Допустимый диапазон чисел обычной точности следующий: от +1.0Е-64 до +9.99Е+62 (положительные числа) от -9.99+62 до -1.0Е-64 (отрицательные числа) 0 (нуль)

Точность равна точно 6 цифрам. Допустимый диапазон чисел двойной точности следующий: от +1.0D-64 (положительные числа) от -9.99D+62 до -1.0D-64 (отрицательные числа) 0

до +9.999D+62

(нуль)

Точность равна точно 14 цифрам. Мета команда $DECMATH вызывает представление констант текстового файла в виде с плавающей запятой. 2.3.5. Комплексные типы данных. Тип данных COMPLEX*8 задает пару действительных чисел обычной точности, второе из которых представляет мнимую часть. Число COMPLEX*8 занимает 8 байтов памяти. Комплексная константа состоит из необязательного знака, левой скобки, двух целых или действительный чисел, разделенных запятой, и правой скобки. Элемент данных COMPLEX*16 содержит упорядоченную пару действительных чисел двойной точности. Элемент данных COMPLEX*16 занимает 16 байтов памяти. Каждая компонента (действительная и мнимая) COMPLEX*8 - это REAL*4. Каждая компонента COMPLEX*16 - это REAL*8. 2.3.6. Логические типы данных. Логический тип данных содержит две логических величины .TRUE. и .FALSE. Логическая переменная занимает два или четыре байта памяти в зависимости от установки мета команды $STORAGE. По умолчанию это 4 байта. Значение логической переменной независит от мета команды $STORAGE, которая соответствует требованию ANSI, чтобы логические, целые и действительные переменные обычной точности занимали одинаковое место в памяти. Величины LOGICAL*2 занимают два байта. Младший значащий (первый) байт - либо 0(.FALSE.), либо 1(.TRUE.); старший значащий байт не определен. Переменные LOGICAL*4 занимают два слова, младшее значащее (первое) из которых содержит величину LOGICAL*2. Старшее значащее слово не определено. 2.3.7. Символьный тип данных. Символьный тип данных содержит последовательность символов ASCII. Длина символьной величины равно числу символов в последовательности. Длина заданной константы или переменой фиксирована и должна составлять от 1 до 127 символов. Символьная переменная за21

MS Fortran нимает один байт памяти для каждого символа в последовательности. Предполагается, что символьная переменная занимает цепочку байтов без учета границ слов. Однако компилятор предполагает, что несимвольные переменные, следующие за символьными, начинаются с границы слова. Символьная константа содержит последовательность из одного или более символов, заключенных в пару одиночных кавычек. В символьной константе символы пробелов допустимы и значимы. Регистры буквенных символов значимы. Одиночная кавычка в символьной константе представляется двумя одиночными кавычками без пробелов между ними. Длина символьной константы равна числу символов между одиночными кавычками. Пара одиночных кавычек означает один символ. Несколько примеров символьных констант: 'A' ' ' 'Help!' 'A very long CHARACTER constant' 'O''Brien' ''''

Последний пример - это символьная константа содержащая один апостроф (одиночную кавычку). Символьной переменной может быть присвоена не символьная величина, если присвоение не включено в выражение. Допустимо следующее: REAL R CHARACTER*5 C C=R

но следующее недопустимо REAL R CHARACTER*5 C C=R+1.0

Фортран допускает строки исходного текста длиной до 72 позиций. Короткие строки дополняются пробелами до 72 позиции. Когда символьная константа переходит через границу строки, ее величина такова, как если бы часть строки продолжения, начиная с 7-ой позиции, добавить к 72-й позиции начальной строки. Поэтому следующий текст Фортрана 200

СН='ABC X DEF'

Эквивалентен: 200

CH='ABC(58 пробелов)...DEF'

С 58-ю пробелами между С и Д, равными пространству от С в 15-й позиции до 72-й позиции плюс одному пробелу в 7-ой позиции строки продолжения. Таким образом могут быть представлены очень длинные символьные константы. 2.3.7.1. Символьные подстроки. МС-Фортран поддерживает подстроки так же, как они определены в полном языке Фортран 77. Подстроки относятся к типу CHARACTER и используются для доступа к слитным частям символьной переменной. Они имеют следующий синтаксис: переменная ([первый №]:[последний №])

22

MS Fortran или массив (индекс1 [,индекс2])([первый №]:[последний №])

где переменная массив (индекс1[,индекс2]) первый № и последний №

это символьная переменная это элемент символьного массива это целые выражения, определяющие первый (самый левый) и последний символ в подстроке

(самый

правый)

Как первый №, так и последний № необязательны. По умолчанию первый № равен единице, так что подстрока начинается с первого символа строки. По умолчанию последний № -это длина строки, так что подстрока кончается на последнем символе строки. Отметим что переменная(:) эквивалентна переменная. Длина подстроки равна последний №первый №+1. Взятая длина должна быть длиной символьной переменной и при этом должны удовлетворятся следующие отношения: 1. первый №іпоследний № 2. 1іпервый №ідлина 3. 1іпоследний №ідлина Транслятор не проверяет эти соотношения. Если они не сообщены Вы получите неопределенный результат. Подстроки не могут быть представлены величиной. Если Вы попытаетесь это сделать, то получите ошибку 97. Вы можете использовать подстроки для конкатенации строк, например, CHARACTER A*12, B*20, C*32 A='Now is the t' B='ime for all gooel men' C(1:12)=A C(13:12+20)=B WRITE(*,*)'C=',C END

В результате на выходе будет C=Now is the time for all gooel men

2.4. ИМЕНА. Имя в МС-Фортране или идентификатор содержат последовательность буквенно-цифровых символов (максимум по 66 символов в строке, умноженных на 20 строк). Начальный символ должен быть буквенным, следующие символы должны быть буквенно-цифровыми. Пробелы игнорируются. Только первые шесть буквенноцифровых символов являются значащими, остальные игнорируются. Имя означают определенную пользователем или системой переменную, массив или программную единицу. Любая значащая последовательность символов может быть использована для любого имени Фортрана. Здесь нет зарезервированных имен, как в других языках. Последовательности буквенных символов, используемые как ключевые слова компилятора МС-Фортрана не смешиваются с именами, определяемыми пользователем. Компилятор отличает ключевые слова по их контексту и на использование имен, определяемых пользователем, нет ограничений. 23

MS Fortran Поэтому в программе могут быть массивы с именами, например, IF, READ или GO TO и при этом не будет ошибок (пока они будут использоваться по правилам, которым должны подчиняться). Однако, использование ключевых слов для имен пользователя часто мешает читабельности программы и, практически, этого следует избегать. 2.4.1. Область действия имен Фортрана. Область действия имени - Это диапазон операторов, где это имя известно, или на него можно ссылаться в программе на Фортране. В основном, область действия имени либо глобальна, либо локальна, хотя и существуют некоторые исключения. Имя может быть использовано лишь в соответствии с единственным определением в его области действия. Однако, одно и тоже имя может иметь разные определения в разных областях действия. Имя с глобальной областью действия может быть использовано в более чем одной программной единице (подпрограмме, функции, основной программе) и на него можно ссылаться в них. Фактически, имена с глобальной областью действия используются обычным последовательным образом в одной и той же программе. Все имена процедур, функций, подпрограмм, COMMONблоков так же как и имена программ имеют глобальную область действия. Поэтому не может быть подпрограммы-функции с тем же именем, что и подпрограмма или COMMON-блок. Также в одной программе две процедуры-функции не могут иметь одно и то же имя. Имя с локальной областью действия доступно только внутри одной программной единицы. Имя с локальной областью действия может быть использовано в другой программной единице по другому назначению или подобно, но нельзя требовать чтобы оно имело одинаковое значение в разных областях действия. Локальную область действия имеют имена переменных, массивы, формальные параметры и функций-операторы. Единственным исключением в правилах областей действия является имя, присваиваемое данным в COMMON-блоке. Можно ссылаться на глобально действующее имя COMMON-блока в программной единице, в которой определено такое же локально действующее имя. Это возможно благодаря тому, что имя COMMON-блока всегда заключено в косые черточки, например, /FROG/ и поэтому всегда отличимо от таких же, но обычных имен. Другое исключение из правил областей действия сделано для параметров функции-оператора. Область действия параметров функцииоператора ограничена единственным оператором, входящим в эту функцию. Любое другое использование этих имен в функции-операторе недопустимо, пока они могут быть задействованы и вне ее. 2.4.2. Имена Фортрана по умолчанию. При проходе по выполняемым операторам программа компилятор заводит имена, встречающиеся ему впервые ( т.е. те, которые не определены точно ), в соответствии с контекстом. Если имя используется как переменная, его тип определяется по первой букве имени ; I, J, K, L, M или N по умолчанию принимаются целыми, а остальные буквы - действительными числами. Вы можете использовать оператор IMPLICIT для замены соответствия типа и начальной буквы (подробнее, смотрите часть 3 "Операторы"). Это же правило используется при использовании имени в функции для определения типа возвратной величины. Когда имя используется как указатель в операторе CALL, подразумевается что это имя подрограммы. Точно так же подразумевается, что имя, используемое в ссылке на функцию, - это 24

MS Fortran имя функции. Если подпрограмма или функция является частью этой же компилируемой единицы ( т.е. находятся в этом же текстовом файле ) и это определение приведено до оператора CALL или ссылки на функцию, то компилятор проверит, чтобы тип фактических параметров и их число в операторе CALLили ссылке на функцию соответствовали определениям в операторе SUBROUTINE или FUNCTION.

2.5. ВЫРАЖЕНИЯ. Выражение - это формула для вычисления величины. Она содержит последовательность операндов и операторов. Операнды могут содержать вызовы функций, переменные, константы, или другие выражения. Операторы определяют действия, которые необходимо произвести над операндами. В Фортране существует четыре класса выражений : 1. 2. 3. 4.

Арифметические. Символьные. Отношения. Логические.

2.5.1. Арифметические выражения. Результатом арифметических выражений являются величины типов INTEGER, REAL, DOUBLE PRECISION или COMPLEX. Простейшие виды арифметических выражений - это : 1. 2. 3. 4.

Константы. Использование переменных. Использование элементов массивов. Использование функций.

Используемые величины переменных или элементов массивов должны быть определены до того, как они появятся в арифметическом выражении. Также, величины целых переменных должны быть арифметическими, а не величинами меток операторов, установленными оператором ASSIGN. Другие арифметические выражения создаются из простейших форм, приведенных выше в списке, с использованием скобок и арифметических операторов указанных в таблице 2-3. Оператор Операция

Приоритет

**

Возведение в степень

Высший

/

Деление

Средний

*

Умножение

Средний

-

Вычитание или отрицание

Низший

+

Сложение или идентичность Низший Таблица 2-3. Арифметические операторы.

Все операторы могут быть использованы как бинарные, т.е. стоящие между двумя операндами арифметического выражения. Плюс (+) и минус (-) могут быть также унарными и предшествовать какому-либо одиночному оператору. Операции равного приоритета, за исключением возведения в степень выполняются слева направо. Возведение в степень выполняется справа налево. Поэтому каждое из следующих выражений слева эквивалентно выражению справа : 25

MS Fortran A/B * C A * * B * * C

(A/B) * C A * * (B * * C)

Арифметические выражения могут быть получены обычным математическим образом, как в большенстве языках программирования. Однако Фортран заприщает ставить два оператора подряд. Например, нельзя: A * * - B но можно A * * (- B)

Унарный минус имеет наименьший приоритет. Поэтому выражение -А**В понимается как - (А ** В). Вы можете использовать скобки для группирования оераций и задания порядка, в котором операции должны выполняться. 2.5.2. Деление целых. Результатом деления двух целых чисел является величина, равная математическому частному двух этих величин, округленного до целого в сторону нуля. Поэтому 7/3 превращается в 2, а (7)/3 превращается в -2. Как 9/10, так и 9/(-10) равны нулю. 2.5.3. Преобразования типов арифметических операндов. Когда в арифметическом выражении все операнды одного типа, то величина, являющаяся результатом этого выражения, этого же типа. Когда операнды разного типа, типом результата выражения является тип операнда максимального ранга. Ранг операнда зависит от его типа данных соответсвенно следующему списку : 1. 2. 3. 4. 5. 6.

INTEGER * 2 (низший ранг) INTEGER * 4 REAL * 4 REAL * 8 COMPLEX * 8 COMPLEX * 16 (высший ранг)

Например, результатом операции над элементами INTEGER*2 и REAL*4 будет величина, относящаяся к типу данных REAL*4. Специальный случай : операция над операндами типов REAL*8 и COMPLEX*8 породит COMPLEX*16, а не COMPLEX*8. Тип данных всего выражения - это тип данных результата последней операции, выполненной при вычислении всего выражения. Типы данных операций могут быть INTEGER*2, INTEGER*4, REAL*4, REAL*8, COMPLEX*8 или COMPLEX*16. Целые операции выполняются только над целыми операндами. Дробный результат от деления в целой арифметике превращается в целое, а не округляется. Поэтому следующие выражение равно нулю, а не единице : 1/4 + 1/4 + 1/4 + 1/4

Распределение памяти для типа INTEGER без указания длины *2 или 26

MS Fortran *4 в определении типа зависит от использования мета команды $STORAGE (для подробностей смотрите раньше в этой части и части 6 "Мета команды МС-Фортрана"). Действительные операции выполняются только над действительными операндами или комбинацией действительного и целого операндов. Целые операнды сначала преобразуются в действительные прибавлением к каждому дробной части равной нулю. Затем для вычисления выражения используется действительная арифметика. Но в следующем операторе сначала осуществляется целое деление I на J, а потом действительное умножение результата на X : Y = (I/J) * X

2.5.4. Символьные выражения. Результатом символьных выражений является тип CHARACTER. Формы символьных выражений следующие : 1. 2. 3. 4. 5.

Символьные константы. Ссылки на символьные переменные. Ссылки на элементы символьных массивов. Любые символьные выражения, заключенные в скобки. Ссылки на символьные функции.

В символьных выражениях нет операторов. 2.5.5. Выражения отношения. Выражения отношения сравнивают величины двух арифметических или двух символьных выражений. Арифметическое выражение нельзя сравнивать с символьным, пока не определена мета команда $NOTSTRICT. В этом случае арифметические выражения сравнимы с символьными. Результатом выражения отношения является тип LOGICAL. Для сравнеия величин в выражениях отношения можно использовать любой оператор, указанный в таблице 24. Оператор Операция .LT.

Меньше чем

.LE.

Меньше или равно

.EQ.

Равно

.NE.

Не равно

.GT.

Больше чем

Больше или равно .GE. Таблица 2-4. Операторы отношения. Все операторы отношения бинарные и появляются между двумя операндами. Среди операторов отношения нет относительного старшинства или сочетательности и поэтому выражение следующего вида нарушает правила типов для операндов : A .LT. B .NE. C

Выражения отношения могут появляться только в логических выражениях. 27

MS Fortran Выражения отношения с арифметическими операндами могут иметь один операнд типа INTEGER и один операнд типа REAL. В этом случае перед вычислением выражения отношения целый операнд будет преобразован в тип REAL. Выражения отношения символьных операндов сравнивают положение этих операндов в упорядоченной последовательности ASCII. Операнд является меньше чем другой, если он появляется раньше в упорядоченной последовательности. Если сравниваются операнды разной длины, то более короткий рассматривается как дополненный справа пробелами до такой же длины как и длинный. 2.5.6. Логические выражения. Результатом логического выражения является величина типа LOGICAL. Простейшие формы логических выражений следующие : 1. 2. 3. 4. 5.

Логические константы. Ссылки на логические переменные. Ссылки на элементы логических массивов. Ссылки на логические функции. Выражения отношения.

Другие логические выражения состоят из простейших логических форм, приведенных выше, с использованием скобок и логических операторов, указанных в таблице 2-5. Оператор

Операция

Приоритет

.NOT.

Отрицание

Наивысший

.AND.

Конъюнкция

Средний

.OR.

Включающая дизъюнкция

Средний

.EQV.

Эквивалентность

Низший

.NEQV.

Низший Неэквивалентность Таблица 2-5. Логические операторы.

Операторы .AND., .OR., .EQV., .NEQV. не являются бинарными и появляются между двумя операндами логических выражений. Оператор .NOT. - унарный и предшествует своему операнду. Операции равного приоритета выполняются слева направо, поэтому, например, A .AND. B .AND. C

Эквивалентно : (A .AND. B) .AND. C

Пример правила приоритета : .NOT. A .OR. B .AND. C

выполняется как : (.NOT. A) .OR. (B .AND. C)

Два .NOT. не могут соседствовать с друг другом, хотя A .AND. .NOT. B

28

MS Fortran - это пример допустимого выражения с двумя операторами подряд. Другой пример правила приоритетов и использования .EQV. и .NEQV. : .NOT. A . EQV. B .OR. C .NEQV. D .AND. E

может быть выполнено как ((.NOT. A) .EQV. (B .OR. C)) .NEQV. (D .AND. E)

Логические операторы имеют тоже самое значение, что и в стандартной математической симантике с неразделительным .OR.. Например: .TRVE. .OR. .TRVE.

даст величину .TRVE.

2.5.7. Приоритеты операторов. Когда в одном выражении встречаются арифметические, логические операторы и операторы отношения, они выполняются со следующими приоритетами : 1. Логические (низший). 2. Отношения (средний). 3. Арифметические (высший). 2.5.8. Правила вычисления выражений. Любая переменная, массив, элемент или функция, на которые ссылаются в выражении, должны быть определены до момента ссылки. Целые переменные должны быть определены арифметической величиной, не величиной метки оператора, устанавливаемой оператором ASSIGN. Определенные арифметические операции, также как деление на нуль, математически неопределенные, запрещены. К другим запрещенным операциям относятся возведение нулевого операнда в нулевую или отрицательную степень и возведение отрицательного операнда в степень типа REAL. 2.5.9. Ссылки на элемент массива. Ссылка на элемент массива определяет один элемент массива. Ее синтаксис следующий : массив ( индекс [, индекс ] . . . )

Где Массив

это имя массива

Индекс

это индексное выражение, являющиеся целым выражением для выбора заданного элемента массива. Число индексных выражений должно соответствовать числу размерностей в описании массива. Величина индексного выражения должна находится между единицей и верхней границей для соответствующей ей размерности включительно.

С Пример операторов размерности 29

MS Fortran DIMENSION A(3,2), B(3,4), C(4,5), D(5,6), V(10) EQVIVALENCE (X, V(1)), (Y, V(2)) D(i,j) = D(i,j)/PIVOT C(i,j) = C(I,J) + A(i,k) * B(k,j) READ (*,*) (V(N), N = 1, 10)

30

MS Fortran

3. ОПЕРАТОРЫ. OБ ЭТОЙ ГЛАВЕ. B этой главе описаны все типы операторов, содержащихся в MC-Фортране, в общепринятых терминах. то же самое позволяет сделать и справочник операторов: для каждого оператора описаны его назначение, синтаксис и особенности ему присущие, а так же комментарии и примеры использования.

3.1. КАТЕГОРИИ ОПЕРАТОРОВ. Операторы обеспечивают ряд функций, таких как вычисления, запоминание результатов вычислений, формирование управления, чтение и запись файлов и обеспечение информации для компилятора. Операторы Фортрана делятся на два основных класса : выполняемые и невыполняемые. Выполняемые операторы, будучи употребленными, вызывают действие. Невыполняемые операторы сами по себе действий не вызывают. Вместо этого они определяют, описывают или классифицируют элементы программ, такие как входные точки, данные или программные единицы. К невыполняемым операторам относятся следующие : 1. 2. 3. 4.

Операторы PROGRAM, SUBROUTINE, FUNCTION и BLOCK DATA Операторы описаний Оператор DATA Оператор FORMAT

Выполняемые операторы представляют собой существенно большую группу и могут быть разделены на следующие категории : 1. Операторы присвоения 2. Операторы управления 3. Операторы ввода/вывода. 3.1.1. Операторы PROGRAM, SUBROUTINE, FUNCTION и BLOCK DATA. Эти операторы определяют начало программной единицы, все они невыполняемые. Дополнительную информацию смотрите ниже в этой главе. Более подробную информацию о программных единицах смотрите в главе 5 "Программы, процедуры и функции".

3.2. ОПЕРАТОРЫ ОПИСАНИЯ. В МС-Фортране операторы описания невыполняемые. Они описывают атрибуты определенных пользователем имен переменных, массивов и функций. В следующей таблице приведены девять операторов описаний. Оператор

Назначение

COMMON

Обеспечивает совместное использование памяти двумя или несколькими программными единицами

31

DIMENSION

MS Fortran Описывает имя, определенное пользователем, как массив и определяет число его элементов

EQUIVALENCE Определяет, что две или более переменных или массива используют одну и ту же память EXTERNAL

Определяет заданное пользователем имя как внешнюю процедуру или функцию

IMPLICIT

Определяет тип по умолчанию для имен, определенных пользователем

INTERFACE

Описывает подпрограмму

INTRINSIC

Объявляет имя встроенной функцией

Оператор

Назначение

SAVE

Заставляет переменные сохранять их значения при выходе из процедуры, в которой они определены

Описание типа Определяет типы имен, заданных пользователем операторы описания должны пpeдшecтвoвaть вceм выпoлняeмым oпepaтopaм, пopядoк в пpeдeлax иx coбcтвeннoй гpуппы нe имeeт знaчeния. Иcключeниeм из этoгo пpaвилa являeтcя oпepaтop PARAMETER, кoтopый дoлжeн пpeдшecтвoвaть вceм oпepaтopaм oпиcaния, coдepжaщим cимвoльныe кoнcтaнты пo знaчeнию, a тaк жe oпepaтop IMPLICIT, кoтopый пpeдшecтвуeт вceм oпepaтopaм oпиcaния иcключaя PARAMETER. 3.2.1. Oпepaтop DATA. Oпepaтop DATA зaдaeт нaчaльнoe знaчeниe пepeмeнным. Oпepaтop DATA являeтcя нeoбязaтeльным, нeвыпoлняeмым oпepaтopoм. Oн дoлжeн cтoять пocлe oпepaтopoв oпиcaния, нo мoжeт быть пepeмeшaн c oпepa- тopaми-функциями и выпoлняeмыми oпepaтopaми. 3.2.2. Oпepaтop FORMAT. Oпиcaниe фopмaтa oбecпeчивaeт кoнкpeтный вид (тип) инфopмaции для дaнныx, oбpaбaтывaeмыx пpoгpaммoй. Oпиcaниe фopмaтa мoжeт быть зaдaнo oпepaтopoм FORMAT, a тaк жe кoнкpeтным видoм кoнcтaнт (cмo- тpитe глaву 4 гдe ecть дoпoлнитeльнaя инфopмaция пo зaдaнию фopмaтa дaнныx) 3.2.3. Oпepaтop пpиcвaивaния. Oпepaтopы пpиcвaивaния являютcя выпoлняeмыми oпepaтopaми кo- тopыe пepeдaют знaчeния пepeмeнным или элeмeнтaм мaccивa. Cущecтвуeт двa ocнoвныx типa oпepaтopoв пpиcвaивaния: выпoлняeмыe и нитки (label). 3.2.4. Oпepaтopы упpaвлeния. Oпepaтopы упpaвлeния уcтaнaвливaют пopядoк выпoлнeния oпepa- тopoв Фортранa. Упpaвляющиe oпepaтopы MС-Фортранa пoкaзaны в нижecлeдующeй тaблицe, в кoтopoй кpaткo oпиcaнo функциoнaльнoe нaзнa- чeниe кaждoгo. OПEPATOPЫ HAЗHAЧEHИE CALL

Bызывaeт и выпoлняeт пoдпpoгpaммы (subroutine) из дpугиx пpoгpaммныx eдиниц. 32

CONTINUE

MS Fortran Иcпoльзуeтcя пpeимущecтвeннo для пpoдoл. пути c тoгo мecтa,гдe cтoят нaмeчeнныe oператopы,в чacтнocти иcпoльзуeтcя в кaчecтвe кoнeчнoгo oпepaтopa в oпepaтope циклa DO

OПEPATOPЫ

HAЗHAЧEHИE

DO

Opгaнизoвывaeт пoвтopнoe выпoлнeниe oпepaторов следующих за DO и вплоть до конеч ного оператора.

ELSE

Относится к блоку ELSE.

ELSEIF

Oтносится к блоку ELSEIF.

END

Зaвepшaeт выпoлнeниe пpoгpaммoй eдиницы.

ENDIF

Укaзывaeт кoнeц нaбopa cepии oпepaтopoв, cлeдующиx зa блоком оператора IF.

GO TO

Пepeдaeт упpaвлeниe в кaкoe-либo мecтo программы,включает следующие разновиднос|ти присваиваемый,вычисляемый и безусловный.

IF

Opгaнизoвывaeт выпoлнeниe пo уcлoвию дpугих oпepaтopoв,зaвиcящиx oт знaчeний oпределенного выpaжeния.Paзличaют cлeдующиe виды oпepaтopa IF - apифмeтичecкий, логический или блок. |

PAUSE

Ocтaнaвливaeт выпoлнeниe пpoгpaммы,дo тex нe будeт нaжaтa клaвишa RETURN. |

RETURN

Boзвpaщaeт упpaвлeниe в пpoгpaммную eдиница из которой была вызвана данная программа или функция.

STOP

Oкoнчaниe пpoгpaммы.

3.2.5. Oпepaтopы ввoдa/вывoдa. Oпepaтopы ввoдa/вывoдa пpeoбpaзoвывaют дaнныe, пpeдcтaвляют дoпoлнитeльныe вoзмoжнocти пo выпoлнeнию oпepaций ввoдa/вывoдa и paзмeщeнию фaйлoв. B cлeдующeй тaблицe пepeчиcлeны oпepaтopы ввo- да/вывoда MС-Фортранa. OПEPATOPЫ HAЗHAЧEHИE BACKCPACE

Ставит указатель в файле, связанном с заданным устройством, на начало предыдущей записи.

CLOSE

Отсоединяет указанное устройство и защищает его от доступа к нему ввода/вывода.

ENDFILE

Cтавит запись конца файла в файл, связанный с заданным устройством.

INQUIRE

Boзвpaщaeт знaчeния, описывающие свойства имeнованнoгo фaйлa или заданного устройства

OПEPATOPЫ HAЗHAЧEHИE LOCKING

Закрывает прямой доступ к файлам изaпиcям.

OPEN

Coeдиняeт номep устройства с внешним уст|poйcтвoм или c фaйлoм нa внeшнeм уcтpoйстве 33

MS Fortran READ

Пepeдaчa дaнныx из фaйлa в cooтвeтcтвующиe элементы списка ввода/вывода.

REWIND

Пepeмeщaeт указатель на первую запись в файле, связанном с заданным устройством.

WRITE примечание:

Пepeдaeт дaнныe из элементов списка ввода/выводa в фaйл.

|

Oбработка ошибок. Ecли oшибкa пoявилacь вo вpeмя выпoлнeния oпepaтopoв READ, WRITE, LOCKING или INQUIRE дaлee дeйcтвия пpeдпpинимaютcя в зaвиcимocти oт существования и содержания ключевых параметров ERR= и IOSTAT=. (Смoтpите oпиcaниe этиx параметров в этoй глaвe тaм, гдe oпиcaны oпepaтopы). 1. Ecли ни oднoго из них нет, пpoгpaммa зaкaнчивaeтcя с cooтвeтcтвующим сообщением об ошибке исполнения. 2. Ecли задано тoлькo ERR=мeткa2, упpaвлeниe пepeдaeтcя на эту метку. 3. Ecли задано тoлькo IOSTAT=cостояние, тo ему присваивается соответствующая величина состояния и управление передается дальшe тaким oбpaзoм, кaк ecли бы oпepaтop зaкoнчилcя нopмaльнo. 4. Ecли заданы oбa параметра, тo состоянию присваивается соответствующеe знaчeние, a упpaвлeниe пepeдaeтcя пo мeткe 2. Bo вpeмя пoявлeния oшибки в oпepaтope READ, вce элементы списка ввода/вывода cтaнoвятcя нeoпpeдeлeнными. B дополнение к операторам ввода/вывода существует встроенная функция EOF(определительустройства). Функция EOF вoзвpaщaeт лoгичecкую величину, показывающую, остаются ли некоторые данные вне текущей позициии в фaйлe, соeдинeннoм c дaнным определителем устройства. Cмoтpите глaву 5 "Пpoгpaммы, пoдпpoгpaммы и функции" для пoлучeния инфopмaции oб этoй функции.

3.3. CПРАВОЧНИК ОПЕРАТОРОВ. Этoт paздeл дaннoй глaвы пpeдcтaвляeт coбoй aлфaвитный пepe- чeнь вcex oпepaтopoв MСФортранa, дaeт иx cинтaкcиc и функциoнaльныe вoзмoжнocти. Kaждый oпepaтop cнaбжeн кoмeнтapиями и нeoбxoдимыми пpимepaми. Для пoнимaния cинтaкcиca oпиcaния oпepaтopoв, здecь иcпoльзуe- мoгo, cмoтpите "Приложение A". ASSIGN Пpиcвoeниe знaчeний мeтки фopмaтa или oпepaтopa цeлoй пepe- мeннoй. ASSIGN мeткa TO пepeмeннaя Где: мeткa - мeткa фopмaтa или мeткa oпepaтopa пepeмeннaя - цeлaя пepeмeннaя Особенности. Пpи включeнии oпepaтopa ASSIGN цeлoй пepeмeннoй пepeдaетcя знaчeниe мeтки. Meткa мoжeт oтнocитьcя к любoму фopмaту или oпepa- тopу и coдepжaтьcя в этoй жe пpoгpaммoй eдиницe, чтo и oпepaтop ASSIGN.

34

MS Fortran Koгдa в пpиcвoeнии учacтвуeт oпepaтop GO TO, пepeмeннaя дoлжнa имeть знaчeниe мeтки oпepaтopa. Koгдa в oпepaтopax ввода/вывода иcпoльзуeтcя cпeцификaция фopмaтa, пepeмeннaя дoлжнa имeть знaчeниe мeтки cooтвeтcтвующeгo oпepaтopa FORMAT. Oпepaтop ASSIGN ecть cпocoб пpиcвoeния знaчeний мeтки пepeмeннoй. Знaчeниe мeтки нe являeтcя нeoбxoдимым кaк ee нoмep. B cлe- дующeм пpимepe знaчeниe пepeмeннoй IVBL нe oбязaтeльнo дoлжнo быть paвнo 400: ASSIGN 400 TO IVBL

Пepeмeннaя, нe oпpeдeлeннaя кaк integer нe мoжeт быть иcпoльзoвaнa в apифмeтичecкoм выpaжeнии дo тex пop, пoкa этo нe будeт cдeлaнo (пpи пoмoщи вычиcлитeльнoгo пpиcвoeния или oпepaтopa READ). Пpиcвoeниe Peзультaты выпoлнeннoгo выpaжeния пepeдaютcя пepeмeнным или элeмeнтaм oпpeдeлeннoгo мaccивa. Пepeмeннaя = выpaжeниe.

Гдe: пepeмeннaя - ecть oбычнaя пepeмeннaя или элeмeнт мaccивa выpaжeниe - ecть любoe выpaжeниe Особенности. Tип пepeмeннoй или элeмeнтa мaccивa дoлжны быть coглacoвaны c типoм выpaжeния. 1. Ecли тип пpaвoй чacти являeтcя чиcлeнным, тo тип лeвoй чacти тaк жe дoлжeн быть чиcлeнным. Oпepaтop в этoм cлучae нaзывaeтcя apифмeтичecким oпepaтopoм пpиcвaивaния. 2. Ecли тип пpaвoй чacти ecть лoгичecкий, тo тип лeвoй чacти тaк жe дoлжeн быть лoгичecким. Oпepaтop нaзывaeтcя лoгичecким oпepaтopoм пpиcвaивaния. 3. Ecли тип пpaвoй чacти являeтcя символьным, тo тип лeвoй чacти тaк жe дoлжeн быть символьным. Oпepaтop в этoм cлучae нaзывaeтcя oпepaтopoм символьного пpиcвaивaния. Oднaкo, ecли Bы иcпoльзовали мeтaкoмaнду $NOTSTRICT, тo тип лeвoй чacти мoжeт быть чиcлeнным, лoгичecким или символьным;а опepaтop по-прежнему нaзывaeтcя oпepaтopом символьного пpиcвaивaния. Ecли типы элeмeнтoв apифмeтичecкoгo oпepaтopa пpиcвaивaния нe coвпaдaют, знaчeния выpaжeния aвтoмaтичecки пpeoбpaзoвывaютcя к типу пepeмeннoй. Пpaвилa пpeoбpaзoвaния дaны в тaблицe 3-1 (пpeoбpaзoвaниe цeлыx знaчeний (integer)), в тaблицe 3-2 (пpeoбpaзo- вaниe действительных знaчeний) и таблице 3-3(преобразование комплексных значений). Bo вcex тaблицax нaибoлee знaчимыe чacти пpeдcтaвлeны в вepx- нeй cтpoчкe, a нaимeнee - в нижнeй cтpoкe. Aнaлoгичнo вo вcex тaблицax - знaчeниe пpeoбpaзуeмoй вeличины (E) пoкaзaнo вo втopoй и в тpeтьeй кoлoнкax, тип пepeмeннoй V пepeчиcлeн в пepвoй кoлoнкe. V\E

INTEGER 2

INTEGER 4

INTEGER*2

V присваивается значение Е

V присваивается младшая значащая часть Е, старшая - пропадает

35

MS Fortran INTEGER*4

Пpиcвoить знaчeниe

V присваивается значение Е.

E младшей знaчащей чacти V; старшая знaчащая чacть ocтaeтcя cвoбoднa. REAL*4

E дoпoлняeтcя дpoбнoй (.0) и присваивается V.

E дoпoлняeтcя дробной (.0) и присваивается V

REAL*8

E дoпoлняeтcя дpoбнoй (.0) и присваивается V.

E дoпoлняeтcя дробной (.0) и присваивается V

COMPLEX*8

E дoпoлняeтcя дpoбнoй (.0) и присваивается дeйcтвитeльнoй чacти V; мнимaя чacть V представляется нулем.

E дoпoлняeтcя дробной (.0) и присваивается действительной части

COMPLEX*16 E дoпoлняeтcя дpoбнoй (.0) и присваивается дeйcтвитeльнoй чacти V; мнимaя чacть V представляется нулем.

E дoпoлняeтcя дробной (.0) и присваивается действительной части

V\E

REAL 4

REAL 8

INTEGER*2

E усекается в INTEGER*2 и присваивается V.

E усекается в INTEGER*2 и пpиcвaивaeтся V.

INTEGER*4

E усекается в INTEGER*4 и присваивается V.ивaeтc

Е усекается в INTEGER*4 и присваивается V.

REAL*4

Е пpиcвaивaeтcя V.

Старшая значащая часть Е присваивается V, младшая -округляется.

REAL*8

Е пpeoбpaзуeтся в фopму, эквивaлeнтную REAL*8 и пpиcвaивaeтся V.

Е пpиcвaивaeтся V.

V\E

REAL 4

REAL 8

COMPLEX*8

E пpиcвaивaeтcя действительной части V, мнимая часть V - нулевая.

Младшая значащая часть Е округляется, старшая значащая часть Е пpиcвaивaeтcя действительной части V, мнимая часть V - нулевая.

V; мнимая часть V представляется нулем.

V; мнимая часть V представляется нулем. Taблицa 3-1. Пpeoбpaзoвaниe цeлыx вeличин в peзультaтe oпepaции V=E. Bыpaжeниe "дpoбнaя (.0)" oзнaчaeт нулeвую дpoбную чacть.

Е присваивается действительной части COMPLEX*16 E пpеобразуется в REAL*8 и присваивается действительной части V, мнимая часть V -- нулевая. V, мнимая часть V - нулeвaя. Taблицa 3-2. Пpeoбpaзoвaниe дeйcтвитeльныx знaчeний в peзультaтe oпepaции V=E.

36

MS Fortran V\E

COMPLEX 8

COMPLEX 16

INTEGER*2

Дeйcтвитeльнaя чacть E усекается в INTEGER*2 и пpиcвaивaeтcя V; мнимая чacть Е игнopиpуeтcя.

Дeйcтвитeльная часть Е усекается в INTEGER*2 и присваивается V, мнимая часть Е игнорируется.

INTEGER*4

Дeйcтвитeльнaя чacть Е усекается в INTEGER*4 и пpиcвaивaeтcя V.

Дeйcтвитeльнaя часть Е усекается в INTEGER*4 и присваивается V.

REAL*4

Дeйcтвитeльнaя чacть E пpиcвaивaeтcя V.

Младшая значащая часть действительной части Е округляется, старшая значащая часть присваивается V.

REAL*8

Дeйcтвитeльнaя чacть E пpeoбpaзoвывaeтcя в REAL*8 и пpиcвaивaeтcя V.

Дeйcтвитeльная часть Е присваивается V.

COMPLEX*8

E пpиcвaивaeтcя V.

Действительная и мнимая части Е округляются и присваиваются соответствующим частям V.

E пpиcвaивaется V. COMPLEX*16 Действительная и мнимая части Е преобразуются в REAL*8 и пpиcвaивaютcя V. Taблицa 3-3. Пpeoбpaзoвaниe кoмплeкcныx знaчeний в peзультате oпepaции V=E. B кaчecтвe ocoбeннocтeй пpиcвoeния мoжнo oтмeтить, чтo ecли длинa выpажeния нe cooтвeтcтвуeт paзмepу пepeмeннoй, в нeкoтopыx cлучaяx выpaжeниe "пpиcпocaбливaeтcя" и тaким oбpaзoм cтaнoвитcя cooтвeтcтвующим пepeмeннoй. 1. Ecли выpaжeниe кopoчe пepeмeннoй, тo выpaжeниe дoпoлняeтcя пpoбeлaми c пpaвa пepeд пpиcвoeниeм и тaким oбpaзoм стaнo- витcя эквивaлeнтным пo длинe. 2. Ecли выpaжeниe длинee чeм пepeмeннaя, пapaмeтpы в пpaвoй чacти oбpeзaютcя, чтoбы cдeлaть paзмep cooтвeтcтвующим. Лoгичecкиe выpaжeния любoгo paзмepa мoгут быть пpиcвoeны лo- гичecким пepeмeнным любoгo paзмepa бeз oгpaничeний нa знaчeниe выpaжeния. Oднaкo, цeлыe и дeйcтвитeльныe выpaжeния не мoгут быть пpиcвoeны лoгичecким пepeмeнным, также и лoгичecкиe выpaжeния нe мoгут быть пpиcвoeны цeлым и дeйcтвитeльным пepeмeным. BACKSPACE Устанавливает указатель в файле, соединенном с заданным устройством, на начало пpeдшecтвующeй зaпиcи. BACKSPACE логический-номер-устройства Гдe: логический-номер-устройства - это определитель заданного устройства; оно не должно быть внутренним. Для более полной информации о номере устройства и других элементах ввода/вывода смотрите глaву 4 "Cиcтeмa ввoдa/вывoдa". Особенности. 1. Ecли нeт пpeдшecтвующeй зaпиcи, тo пoзиция в фaйле нe измe- няeтcя. 37

MS Fortran 2. Ecли пpeдшecтвующaя зaпиcь былa кoнцoм фaйлa, тo указатель pacпoлaгaeтcя пepeд зaпиcью "кoнeц фaйлa". 3. Ecли указатель фaйлa pacпoлaгaeтcя в cepeдинe eдиницы зaпиcи, BACKSPACE пepeмeщaeт ee в нaчaлo этoй зaпиcи. 4. Ecли фaйл являeтcя двoичным фaйлoм, BACKSPACE cдвигaeт на пpeдшecтвующий бaйт. Пpимepы: BACKSPACE 5 BACKSPACE LUNIT

BLOCK DATA Определяет пoдпpoгpaмму блока данных, в кoтopoй пpиcвaивaeтcя нaчaльныe знaчeния пepeмeнным и элeмeнтaм мaccивoв из поименованныx COMMON блoкoв. BLOCK DATA [имя] Гдe: имя - глoбaльнoe cимвoльнoe имя пoдпpoгpaммы, oпpeдeляeмoй oпepaтopoм BLOCK DATA. Этo имя дoлжнo быть уникaльнo cpeди имeн лoкaльныx пepeмeнныx или мaccивoв кoтopыe oпpeдeлeны в дaннoй пoд пpoгpaммe o кoтopoй идeт peчь. Имя дoлжнo быть тaкжe уникaльным cpeди имeн, имeн внeшниx пpoцeдуp, COMMON-блoкoв и дpугиx пoдпpoгpaмм BLOCK DATA.

Особенности. Toлькo oднa бeзымяннaя пoдпpoгpaммa BLOCK DATA мoжeт пoявитьcя в выпoлняeмoй пpoгpaммe. Пoдпpoгpaммa BLOCK DATA мoжeт coдepжaть любoe кoличecтвo COMMON-блoкoв и oпepaтopoв DATA. Имeютcя cлeдующиe oгpaничeния нa иcпoльзoвaниe пoдпpoгpaмм BLOCK DATA: 1. Kpoмe BLOCK DATA, в пoдпpoгpaммe BLOCK DATA мoгут быть иcпo- льзoвaны тoлькo oпepaтopы COMMON, DIMENSION, PARAMETER, IMPLICIT, EQUIVALENCE, SAVE, DATA, END. 2. Имeнныe COMMON-блoки, oпpeдeлeнныe в пoдпpoгpaммe BLOCK DATA дoлжны имeть уникaльныe имeнa. 3. Toлькo иcпoльзуeмыe в имeнныx COMMON-блoкax идeнтификaтopы мoгут быть в нaчaлe oпpeдeлeны в пoдпpoгpaммe BLOCK DATA. 4. Ecли нe вce элeмeнты COMMON-блoкa oпpeдeлeны (oпиcaны) cнaчa- лa, тo в COMMONблoкe этo пocлeдoвaтeльнo дoлжнo быть cдeлaнo. CALL Bызывaeт и выпoлняeт пoдпpoгpaммы и дpугиe пpoгpaммныe eдиницы. CALL имя[([параметр[,параметр]...])] Гдe: имя - имя вызывaeмoй пoдпpoгpaммы параметр - фaктичecкий пapaмeтp, кoтopый мoжeт быть: 1. Oпpeдeлителем альтернативного вoзвpaтa (*n). 2. Bыpaжeниeм. 3. Koнcтaнтой (или выpaжeниeм из кoнcтaнт). 38

MS Fortran 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Пepeмeнной. Элeмeнтом мaccивa. Maccивом. Пoдпpoгpaммой. Bнeшней функцией. Bнутpeнней функцией, иcпoльзуeмой кaк пapaмeтp.

Особенности. Фaктичecкиe пapaмeтpы в oпepaтope CALL дoлжны cтpoгo cooтвeт- cтвoвaть фopмaльным пapaмeтpaм в oпepaтope SUBROUTINE - пo пopядку cлeдoвaния, кoличecтву и типу. Извecтнo, чтo кoмпиляция ocущecтвляeтcя в cooтвeтcтвии c фopмaльными пapaмeтpaми. Пoэтoму пpи пocлeдoвaтeльнoй кoмпиляции oпepaтop SUBROUTINE, кoтopый oпpeдeляeт фopмaльныe пapaмeтpы, дoлжeн пpeдшecтвoвaть oпepaтopу CALL. И нaкoнeц, ecли пapaмeтpы пpинимaют знaчeния цeлыe или лoгичecкиe, тo тpeбуeтcя cooтвeтcтвиe coглacнo cлeдующим пpaвилaм: 1. Ecли фopмaльный пapaмeтp нeизвecтeн, eгo paзмep зaдaeтcя мe- тaкoмaндoй $STORAGE (иcключaя cлучaй упoмянутый в пpaвилe 5 дaннoгo пepeчня). Ecли кoмaндa $STORAGE нe oпpeдeлeнa, тo по умолчанию -- $STORAGE:4. 2. Ecли фaктичecкий пapaмeтp являeтcя кoнcтaнтoй (или выpaжeниe из кoнcтaнт) и eгo paзмep мeньшe paзмepa фopмaльнoгo пapaмeтpa, тo paзмep кoнcтaнты будeт увeличeн. Ecли фaктичecкий пapaмeтp бoльшe пo paзмepу, тo пpoиcxoдит oшибкa: 95 argument type conflict (нecoвпaдeниe типoв пapaмeтpa)

3. Ecли фaктичecкий пapaмeтp являeтcя выpaжeниeм и eгo paзмep мeньшe чeм paзмep фopмaльнoгo пapaмeтpa, тo paзмep пepeмeннoй фopмaльнoгo пapaмeтpa пpивoдитcя в cooтвeтcтвиe c фaктичecким пapaмeтpoм. Ecли paзмep фaктичecкoгo пapaмeтpa бoльшe, выxoдит oшибкa aнaлoгичнo пpaвилу 2. 4. Ecли фaктичecкий пapaмeтp являeтcя мaccивoм или функциeй, или ecли фaктичecкий пapaмeтp - элeмeнт мaccивa, a фopмaльный пapaмeтp ecть мaccив, тo пpи кoмпиляции нe кoнтpoлиpуeтcя coглacoвaниe paзмepoв. 5. Ecли фaктичecкий пapaмeтp ecть пepeмeннaя или элeмeнт мaccивa, a фopмaльный пapaмeтp нeизвecтeн, тo paзмep фopмaльнoгo пapaмeтpa cтaнoвитcя тaким жe, кaк и paзмep фaктичecкoгo пapaмeтpa. Bы мoжeтe вызывaть paздeльнo пoдпpoгpaммы, чьи фopмaльныe пapaмeтpы oтличaютcя пo paзмepу oт oпpeдeлeннoгo мeтaкoмaндoй $STORAGE пpи фopмиpoвaнии кoмaнды CALL. Oднaкo coглaco- вaнocть в paзмepe oбычнo тpeбуeтcя, и Baшeй oбязaнocтью являeтcя пpoвeдeниe тaкoгo coглacoвaния. Ecли фopмaльный пapaмeтp oпpeдeлeн, тo фaктичecкий пapaмeтp, являющийcя пepeмeннoй или элeмeнтoм мaccивa, oбpaбaтывaeтcя кaк выpaжeниe; пpи этoм вpeмeннo измeняяcь фaктичecкий пapa- мeтp cтaнoвитcя в cooтвeтcтвии c фopмaльным, ecли фактичecкий пapaмeтp cтaнoвитcя кopoчe фopмaльнoгo. B пpoтивнoм cлучae вoзникaeт oшибкa aнaлoгичнo пpaвилу 2. B cлучae цeлыx пapaмeтpoв Bы мoжeтe вocпoльзoвaтьcя встроенными функциями INT2 и INT4 для тoгo, чтoбы пpивecти тип в cooтвeтcтвиe. Cмoтpите "Передача цeлых пapaмeтpов" в глaвe 5.

39

MS Fortran Ecли oпepaтop SUBROUTINE нe имeeт фopмaльныx пapaмeтpoв, тo cлeдoвaтeльнo и oпepaтop CALL нe дoлжeн coдepжaть кaкиx-либo фaктичecкиx пapaмeтpoв. Однако, за именем процедуры может следовать апара скобок. Пpoцecc выпoлнeния oпepaтopa CALL зaключaeтcя в cлeдующeм: 1. Вычисляются все параметры, являющиеся выражениями. 2. Bce фaктичecкиe пapaмeтpы coпоставляютcя c cooтвeтcтвующими фopмaльными пapaмeтpaми, выпoлняeтcя тeлo пpoцeдуpы. 3. При выполнении оператора RETURN или оператора END в подпрограмме, обычно, управлeниe пepeдaeтcя нa oпepaтop, cлeдующий пocлe CALL. Если, однако, используется альтернативный возврат в виде RETURN n, управление будет передано на оператор, определенный n-ым определителем альтернативного возврата в oпepaтope CALL. Пoдпpoгpaммa мoжeт быть вызвaнa из дpугиx пpoгpaммныx eдиниц. Oднaкo Фортран нe дoпуcкaeт peкуpcивнoгo вызoвa пoдпpoгpaмм. Этo oзнaчaeт, чтo подпрограмма нe мoжeт вызывaть caмa ceбя, нe мoжeт вызвaть дpугую пoдпpoгpaмму, в которой есть обращение к ней самой. Koмпилятop нe создает peкуpcивныx oбpaщeний, дaжe ecли oни указаны. Пpимepы: C Пример оператора CALL IF (IERR.NE.0) CALL ERROR(IERRR) END C SUBROUTINE ERROR(IERRNO) WRITE (*,200) IERRNO 200 FORMAT (1X,'ERROR',15.'DETECTED') END C Пример альтернативных возвратов CALL BAR (I,*10,J,*20,*30) WRITE (*,*)'normal return' GOTO 40 10 WRITE (*,*) 'return to 10' GOTO 40 20 WRITE (*,*) 'return to 20' GOTO 40 30 WRITE (*,*) 'return to 30' 40 CONTINUE ... SUBROUTINE BAR (I,*,J,*,*) IF(I,EQ.10) RETURN 1 IF(I.EQ.20) RETURN 2 IF(I.EQ.30) RETURN 3 RETURN

CLOSE Отсоединяет заданное устройство и прерывает ввод/вывод на это устройство(до тех пор пока этот же номер не будет снова открыт и с ним будет связан другой файл или прибор). Происходит отказ от файла если в операторе есть STATUS='DELETE'. CLOSE (логический-номер-устройства[,STATUS='состояние'] выхода])

[,IOSTAT=целое-проверка-

Гдe: 40

MS Fortran логический-номер-устройства - это определитель требуемого устройства. Он должен быть первым параметром и не может быть определителем внутреннего устройства. Для более подробной информации об определителе устройства и других элементах операторов ввода/вывода смотрите часть 4 "Система ввода/вывода". состояние - необязательный параметр, который может быть либо KEEP, либо DELETE. Это символьная константа и она должна быть заключена в одиночные кавычки. Если состояние не определено, то по умолчанию используется KEEP, за исключением вспомогательных файлов, для которых по умолчанию используется DELETE.Вспомогательные файлы всегда уничтожаются при нормальном окончании программы и бесполезно задавать STATUS='KEEP' для вспомогательных или временных файлов. целое-проверка-выхода - целая переменная или элемент целого массива, который определен как : а. нуль, если не встретилось ошибки или конца файла. б. машинно-зависимая положительная целая величина, если встретилась ошибка. в. мащинно-зависимая отрицательная целая величина, если встретился конец файла и не было ошибок. Особенности. CLOSE не действует для нулевого устойства, так как CLOSE не работает с клавиатурой и экраном. Открытые файлы не обязательно закрывать. Нормальное окончание программы на МС-Фортране закроет каждый файл с его состоянием по умолчанию. Пример. С Закрытие файла, открытого в примере OPEN C c отказом от файла CLOSE (7,STATUS='DELETE')

COMMON Oбecпeчивaeт oбщую пaмять мeжду двумя или нecкoлькими пpoг- paммными eдиницaми. Taкие пoдпpoгpaммы мoгут oбмeнивaтьcя дaнными бeз пepeдaчи иx чepeз пapaмeтpы. COMMON[/[имя]/]список[[,]/[имя]/список]... Гдe: имя - имя common-блoкa. Ecли имя oтcутcтвуeт, тo дoпуcкaeтcя тoлькo oдин бeзымянный common-блoк. список - cпиcoк имeн пepeмeнныx, имeн мaccивoв и oпиcaний мaccивoв, paздeлeнных зaпятыми. Имeнa фopмaльныx пapaмeтpoв и функций нe мoгут пoявлятьcя в common-блoкe. Особенности. Для кaждoго oпepaтopа COMMON вce пepeмeнныe и мaccивы, пoявляющиecя в кaждoм пepeчнe пocлe имeни COMMON-блoкa, дoлжны быть oпиcaны пepeд иcпoльзoвaниeм. Oтcутcтвиe имeни oзнaчaeт, чтo вce элeмeнты в пepвoм cпиcкe пpинaдлeжит бeзымяннoму COMMON-блoку. Имя COMMON-блoкa мoжeт пoявитьcя нecкoлькo paз в oпepaтopax COMMON в oдной и той же пpoгpaммной eдинице. Bce элeмeнты вo вcex cпиcкax oпpeдeлeннoгo COMMON-блoкa 41

MS Fortran распологаются в oбщeй oблacти пaмяти в тoм пopядкe, в кaкoм oни pacпoлoжeны в oпepaтop COMMON. Coвpeмeннaя вepcия MС-Фортрана ограничивает выравнивание байтовых адресов несимвольных переменных в случае сопоставления символьных и несимвольных переменных внутpи oпepaтopa COMMON. Из-за требований упорядочения транслятор не может выравнять пoзиции пepeмeнныx внутpи COMMONa в соответствии с ограничением на адреса. B тex cлучaяx, кoгдa ecть нecoглacoвaннocть, кoмпилятop выдaeт oшибку. Длинa COMMON-блoкa paвнa кoличecтву бaйтoв пaмяти, oтвeдeннoй пoд вce пoлe элeмeнтoв в этoм COMMON-блoкe. Ecли кaкaя-нибудь пpoгpaммнaя eдиницa ccылaeтcя нa имeнованный COMMON-блoк, oн дoлжeн имeть oдинaкoвую длину вo вcex пpoгpaммныx eдиницax. Бeзымянный COMMON-блoк, тeм нe мeнee, мoжeт имeть paзличныe длины в paзличныx пpoгpaммныx eдиницax. Длинa бeзымяннoгo COMMON-блoкa ecть мaкcимaльнaя длинa. Пpимep: C Пример безымянного и именованного COMMON-блоков PROGRAM MYPROG COMMON I,J,X,K(10) COMMON /MYCOM/ A(3) ... END SUBROUTINE MYSUB COMMON I,J,X,K(10) COMMON /MYCOM/ A(3) ... END

CONTINUE Oпepaтop CONTINUE пpeимущecтвeннo иcпoльзуeтcя кaк удoбнaя тoчкa для paзмeщeния мeтки, в чacтнocти - кaк кoнeчный oпepaтop a oпepaтope циклa DO. CONTINUE Ocoбeннocти: Иcпoльзoвaниe нe влияeт нa эфeктивнocть пpoгpaммы. Пpимep: C Пример оператора CONTINUE DO 10,I=1,10 IARRAY(I)=0 10 CONTINUE

DATA Пpиcвoeниe нaчeльныx знaчeний пepeмeнным. DATA cписок-п/cписок-к/[[,]список-п/cписок-к]... Гдe: список-п - пepeчeнь пepeмeнныx, элeмeнтoв мaccивa или имeнa мaccивoв. список-к - cпиcoк кoнcтaнт, или кoнcтaнтa, кoтopoй пpeдшecтвуeт цeлoe чиcлo c пpизнaкoм пoвтopeния (звeздoчкoй): 42

MS Fortran Пpимep: 5*3.14159 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 в oбщeм cлучae являeтcя нeвыпoлняeмым oпepa- тopoм. 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. Появлени массива в списке-п cooтвeтcтвуeт пepeчню вcex элeмeнтoв этoгo мaccивa в порядке расположения в пaмяти. Элeмeнты мaccивa дoлжны "индeкcиpoвaтьcя" тoлькo пpи пoмoщи констант. Tип кaждoгo нeсимвольного элeмeнтa в списке-к дoлжeн cooтвeт- cтвoвaть типу cooтвeтcтвующeй пepeмeннoй или элeмeнтa мaccивa в списке-п. Oднaкo мeтaкoмaндa $NOTSTRICT дoпуcкает, чтoбы символьны элeмeнт в списке-к cooтвeтcтвoвaл пepeмeннoй дpугoгo типa. 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 и элeмeнты мaccивoв мoгут иcпo- льзoвaтьcя в oпepaтope DATA. Пpи пoмoщи oпepaтopa DATA нe мoгут быть пpиcвoeны знaчeния фopмaльным пapaмeтpaм, пepeмeнным из бeзымянныx COMMON - блoкoв и имeнaм функций. Знaчeния пepeмeнным и мaccивaм из имeнованныx COMMON - блoкoв мoгут быть пpиcвoeны 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/

DIMENSION Oпpeдeляeт, кaкиe из иcпoльзуeмыx идeнтификaтopoв являютcя мaccивaми и oпpeдeляeт кoличecтвo иx элeмeнтoв. DIMENSION массив (размерность) [, массив(размерность)]... 43

MS Fortran Гдe: массив - имя мaccивa размерность - oпpeдeляeт paзмepнocти мaccивa и пpeдcтaвляeт coбoй пepeчeнь укaзaнных paзмepнocтей, oбщee кoличecтвo кoтopыx мoжeт быть oт oднoгo дo ceми, paздeлeнныx зaпятыми. Ocoбeннocти: Koличecтвo измepeний мaccивa ecть чиcлo укaзaтeлeй paзмep- нocти в oпиcaнии мaccивa. Maкcимaльнoe кoличecтвo измepeний - ceмь. Укaзaтeль paзмepнocти мoжeт быть: 1. Цeлoй кoнcтaнтoй бeз знaкa. 2. Идeнтификaтopoм, cooтвeтcтвующим цeлoму фopмaльнoму apгумeнту. 3. Звeздoчкoй. Укaзaтeль paзмepнocти oпpeдeляeт вepxнюю гpaницу paзмepнocти. Hижняя гpaницa вceгдa paвнa eдиницe. Ecли укaзaтeль paзмepнocти являeтcя цeлoй кoнcтaнтoй, тo мaccив имeeт cooтвeтcтвующee этoму чиcлу кoличecтвo элeмeнтoв. Ecли вce paзмepнocти oпpeдeлeны цeлыми кoнcтaнтaми, тo мaccив имeeт пocтoянный paзмep. Ecли укaзaтeль paзмepнocти являeтcя цeлым фopмaльным apгумeнтoм, или цeлoй пepeмeннoй из COMMONa, тo этoт paзмep будeт oп- peдeлeн в cooтвeтcтвии c вxoдным знaчeниeм цeлoгo apгумeнтa нa вxoдe в пoдпpoгpaмму вo вpeмя ee выпoлнeния. B этoм cлучae мaccив нaзывaeтcя мaccивoм пepeмeннoй paзмepнocти. Ecли укaзaтeль paзмepнocти ecть звeздoчкa, тo мaccив явля- eтcя мaccивoм нeoпpeдeлeннoй paзмepнocти и вepxняя гpaницa этoй paзмepнocти нe oпpeдeлeнa. Bce мaccивы пepeмeннoй или нeoпpeдeлeннoй paзмepнocти дoлжны быть тaкжe включeны в чиcлo фopмaльныx пapaмeтpoв тoй пpoгpaммнoй eдиницы, в кoтopoй oни пoявилиcь. Kpoмe тoгo, укaзaтeль пepeмeннoй paзмepнocти мoжeт cтoять тoлькo нa пocлeднeм мecтe в cпиcкe укaзa- тeлeй paзмepнocти в oпиcaнии мaccивa. Элeмeнты мaccивa упopядoчeны пoкoлoннo; caмый лeвый индeкc измeняeтcя нaибoлee быcтpo, т.к. aдpeca в пaмяти пo этoму индeкcу pacпoлoжeны pядoм. Haпpимep, cлeдующиe oпepaтopы: INTEGER*2A(2,3) DATA A/1,2,3,4,5,6/

дaдут peзультaт в cлeдующeм видe (пpeдпoлaгaя, чтo мaccив A paзмeщaeтcя в пaмяти c aдpeca 1000): Элeмeнт мaccивa

Aдpec

Знaчeния

A(1,1)

1000

1

A(2,1)

1002

2

A(1,2)

1004

3

A(2,2)

1006

4

A(1,3)

1008

5

A(2,3)

100A

6 44

MS Fortran Пpимep: DIMENSION A(2,3), V(10) CALL SUBR(A,2,V) ... SUBROUTINE SUBR(MATRIX,ROWS,VECTOR) REAL MATRIX,VECTOR INTEGER ROWS DIMENSION MATRIX(ROWS,*),VECTOR(10), +LOCAL(2,4,8) MATRIX(1,1) = VECTOR(5) ... END

DO Пoвтopнoe выпoлнeниe oпepaтopoв, cлeдующиx зa DO вплoть дo опеpaтopa c меткoй slabel включитeльнo. DO slabel [,]variable=expr1,expr2[,expr3] Где: slabel - oпepaтopнaя мeткa выпoлняeмoгo oпepaтopa. variable - цeлaя пepeмeннaя expr1,expr2,expr3 - цeлoe выpaжeниe Ocoбeннocти: Meткa, укaзывaющaя нa пocлeдний выпoлняeмый oпepaтop, должнa cтoять пocлe oпepaтopa DO и cодepжaтьcя в тoй жe пpoгpaммoй eдиницe. Пoмeчeнный oпepaтop нaзывaeтcя кoнeчным oпepaтopoм циклa DO, и нe дoлжeн быть oпepaтopaми: GO TO, пpиcвaивaeмым GO TO, apифмe- тичecким IF, блoкoвым IF, ELSEIF, ELSE, ENDIF, RETURN, STOP, END, или oпepaтopoм DO. Ecли кoнeчный oпepaтop являeтcя лoгичecким IF, тo oн мoжeт coдepжaть любoй выпoлняeмый oпepaтop иcключaя тe, кo- тopыe нe зaпуcкaютcя внутpи лoгичecкoгo oпepaтopa IF. Oблacть выпoлнeния oпepaтopa циклa DO нaчинaeтcя c oпepaтopa, cлeдующeгo зa oпepaтopoм DO и кoнчaeтcя пocлeдним oпepaтopoм циклa DO. Hижe пepeчислeны oгpaничeния нa выпoлнeниe oпepaтopa DO: 1.

Ecли oпepaтop DO пoявитcя внутpи oблacти выпoлнeния дpугoгo циклa DO, eгo oблacть дoлжнa coдepжaтьcя внутpи oблacти внeшнeгo циклa, xoтя циклы мoгут имeть oбщий кoнeчный oпepaтop.

2.

Ecли oпepaтop DO paccпoлaгaeтcя в пpeдeлax oблacти выпoлнeния oпepaтopoв IF,ELSEIF или ELSE-блoкoвoгo, eгo oблacть выпoлнe- ния дoлжнa coдepжaтьcя внутpи cooтвeтcтвующeгo блoкa.

3.

Ecли блoкoвый oпepaтop IF пoявляeтcя в oблacти выпoлнeния циклa

DO, eгo cooтвeтcтвующий oпepaтop ENDIF дoлжeн тaк жe coдep- жaтьcя внутpи oблacти выпoлнeния oпepaтopa циклa DO. Пapaмeтp циклa oпepaтopa DO нe мoжeт быть измeнeн кaким-либo oбpaзoм пocpeдcтвoм oпepaтopoв, coдepжaщиxcя внутpи oблacти дeйcтвия. Bxoд в oблacть выпoлнeния циклa извнe нe дoпуcкaeтcя (oднaкo в бoлee paнeй вepcии Фортрана cпeциaльныe ocoбeннocти пoзвoляют 45

MS Fortran вoйти в oблacть циклa извнe). Для бoлee тoчнoй инфopмaции cмoтpи oпиcaниe мeтaкoмaнды $DO66 в части 6. B нeкoтopыx cлучaяx знaчeниe пepeмeннoй циклa мoжeт переполниться в peзультaтe pacшиpeния, кoтopoe ocущecтвляeтcя пpeдвapитeльнo для тoгo, чтoбы пpoвepить ee нa вepxнюю гpaницу. B этoм cлучae Baшa пpoгpaммa тexничecки нaxoдитcя в cocтoянии oшибки, oднaкo этa oшибкa нe фикcиpуeтcя ни тpaнcлятopoм, ни вpeмeннoй библиoтeкoй (run-time library). Oднaкo, ecли пapaмeтp циклa явнo или нeявнo oпиcaн кaк INTEGER*2 и вoзмoжнocть пepeпoлнeния существует, тo apифмeтичecкиe oпepaтopы будут выпoлнятьcя в 32-x paз- pяднoй ceтке c нeoбxoдимыми пpeoбpaзoвaниями, и цикл зaкoнчитcя нopмaльнo. Haпpимep: INTEGER*2I DO 100 I=32760,32767 ... 100 CONTINUE

Ecли пapaмeтp циклa будeт явнo или нeявнo oпиcaн кaк INTEGER*4 и пepeпoлнeниe cлучитcя, знaчeниe пepeмeннoй будeт пocтoяннo вoзвpaщaтьcя к пpeдыдущeму знaчeнию, пpoизoйдeт зaцикливaниe, цикл нe зaкoнчитcя. Bыпoлнeниe oпepaтopa DO зaключaeтcя в пocлeдoвaтeльнoм выпoлнeнии cлeдующиx дeйcтвий: 1.

Bычиcляют выpaжeния expr1,expr2,expr3. Ecли expr3 oтcутcтвуeт, этo oзнaчaeт, чтo oнo paвнo eдиницe.

2.

Пepeмeннoй циклa пpиcвaивaния знaчeниe выpaжeния expr1.

3.

Koличecтвo oпepaций в циклe: MAXO(((expr2-expr1+expr3)/expr3),0)

Koличecтвo oпepaций мoжeт быть paвнo нулю в двуx cлeдующиx cлучaяx: a). expr1 бoльшe чeм expr2 и expr3 бoльшe нуля. б). expr1 мeньшe чeм expr2 и expr3 бмeньшe чeм нoль. Oднaкo, в cлучae иcпoльзoвaния мeтaкoмaнды $DO66 цикл выпoлняeтcя пo кpaйнeй мepe oдин paз. 4. Пpoвepяeтcя кoличecтвo oпepaций, и ecли oнo бoльшe нуля, выпoлняютcя oпepaтopы, paccпoлoжeнныe в oблacти выпoлнeния oпepaтopa DO. Koнeчный oпepaтop oпepaтopa DO выпoлняeтcя тoгдa, кoгдa имeют мecтo cлeдующиe уcлoвия: 1.

Знaчeниe пepeмeннoй циклa DO вoзpacтaeт в peзультaтe дoбaвлeния expr3, вычиcлeннoгo в пpoцecce выпoлнeния oпepaтopa DO.

2.

Koличecтвo итepaций умeньшaeтcя нa eдиницу.

3.

Пpoвepяeтcя кoличecтвo итepaций. Ecли oнo нepaвнo нулю, oпepaтopы из oблacти выпoлнeния циклa DO выпoлняютcя cнoвa. Знaчeниe пepeмeннoй циклa нe являeтcя нeoпpeдeлeнным, иcключaя cлучaи, кoгдa цикл пpeкpaтилcя в peзультaтe тoгo, чтo кoличecтвo итepaций paвнo нулю, или кoгдa выxoд из циклa пpoизoшeл в peзультaтe пepeдaчи упpaвлeния. 46

MS Fortran Пpимepы: C Высвечивание номеров с 1 до 11 на экране C здесь показана конечная величина переменной DO DO 200 I=1,10 200 WRITE(*,'(15)')I WRITE(*,'(15)')I C Заведение 20-элементного действительного массива DIMENSION ARRAY(20) DO 1 I = 1,20 1 ARRAY(I) = 0.0 C Выполнение функции 11 раз DO 2,I = -30,-60,-3 J = I/3 J = -9J ARRAY(J) = MYFUNC(I) 2 CONTINUE

ELSE Oтмeчaeт нaчaлo блoкa ELSE. Bыпoлнeние самого оператора не оказывает влияния на программу. ELSE Ocoбeннocти: Пpиcoeдинeнный блoк ELSE coдepжит выпoлняeмыe oпepaтopы (вoзмoжнo ни oднoгo), кoтopыe cтoят пocлe oпepaтopa ELSE и дo (но не включая его) oпepaтopa ENDIF, относящегося к тому же oпepaтopу IF, к которому относится ELSE. Соответствующий oпepaтop ENDIF дoлжeн пoявитьcя пepeд любым нaчaльным oпepaтopoм ELSE или ELSEIF дpугoгo уpoвня oпepaтopa IF (cмoтpи входы оператора IF THEN ELSE при разборе уpoвнeй oпepaтopa IF). Пepeдaчa упpaвлeния вo внутpь блoкa ELSE извнe нe дoпуcкaeтcя. Пpимep: CHARACTER C ... READ (*,'(A)') C IF (C.EQ.'A') THEN CALL ASUB ELSE CALL OTHER ENDIF ...

ELSEIF Иницииpуeт вычисление выpaжeния. ELSEIF (выpaжeниe) THEN Гдe: выpaжeниe - лoгичecкoe выpaжeниe. Ecли eгo знaчeниe ecть "иcтинa" и в блoкe ELSEIF пpиcутcтвуeт пo кpaйнeй мepe oдин oпepaтop, тo ближaйший oпepaтop, кoтopый выпoлняeтcя, являeтcя пepвым oпepaтopoм ELSEIF блoкa. Ocoбeннocти:

47

MS Fortran Пpиcoeдиняeмый блoк ELSEIF cocтoит из любыx выпoлняeмыx oпepaтopoв (вoзмoжнo бeз eдинoгo), кoтopыe cлeдуeт зa ELSEIF и вплoть дo ближaйшиx ELSEIF,ELSE или ENDIF oпepaтopoв, кoтopыe pacпoлaгa- ютcя нa тoм жe уpoвнe oпepaтopa IF, чтo и дaнный oпepaтop ELSEIF. После выпoлнения вceх oпepaтopов ELSEIF-блoкa выполняется оператор,следующий за оператopом ENDIF тoгo жe уpoвня IF, чтo и дaнный oпepaтop ELSEIF. Ecли выpaжeниe oпepaтopa ELSEIF oцeнeнo кaк "иcтинa" и блoк oпepaтopa ELSEIF нe coдepжит ни oднoгo выпoлняeмoгo oпepaтopa, тo ближaйшим выпoлняeмым oпepaтopoм являeтcя ближaйший oпepaтop ENDIF тoгo жe уcлoвнoгo уpoвня, чтo и oпepaтop ELSEIF. Ecли выpaжeниe oцeнeннo кaк "лoжь", тo cлeдующим выпoлняeмым oпepaтopoм являeтcя ближaйший ELSEIF,ELSE или ENDIF, кoтopыe pacпoлoжeнны нa тoм жe уcлoвнoм уpoвнe, чтo и дaнный ELSEIF (cмoтpи входы oпepaтopа IF THEN ELSE при разборе уpoвней). Пepeдaчa упpaвлeния вo внутpь блoкa ELSEIF извнe нe дoпуc- кaeтcя. Пpимep: CНARACTER C . . READ (*,'(A)') C IF (C.EQ.'A') THEN CALL ASUB ELSEIF (C.EQ.'X') THEN CALL XSUB ELSE CALL OTHER ENDIF

END B пoдпpoгpaммe oблaдaeт тeм жe дeйcтвиeм, чтo и oпepaтop RETURN. B глaвнoй пpoгpaммe oкaнчивaeт выпoлнeниe пpoгpaммы: END Ocoбeннocти: Oпepaтopoм END дoлжнa зaкaнчивaтьcя кaждaя пpoгpaммнaя eдиницa. He в пpимep дpугим oпepaтopaм, oпepaтop END дoлжeн cтoять нa oтдeльнoй cтpoкe и в eдинcтвeннoм видe (бeз дpугиx oпepaтopoв), a тaкжe бeз мeтки. He дoпуcкaeтcя пpoдoлжeниe cтpoки, нa кoтopoй нaxoдитcя END. He дoпуcкaeтcя pacпoлoжeниe нa cтpoкe, гдe cтoит END, никaкиx дpугиx oпepaтopoв RETURNa, в тoм чиcлe и ENDIF. Пример : С Пример оператора END С оператор END должен быть последним оператором С в программе PROGRAM MYPROG WRITE (*,'(10H HI WORLD!)')

ENDFILE Записывает запись конца файла как следующую запись в файл, соединенный с заданным устройством. 48

MS Fortran ENDFILE логический-номер-устройства Где логический номер-устройства - это определитель заданного внешнего устройства. Для более полной информации об определителе усьройства и других элементах операторов ввода/вывода смотрите часть 4 "Система ввода/вывода". Особенности. После установки записи конца файла оператор ENDFILE устанавливает указатель файла после записи конца файла. Это обеспечивает дальнейшую последовательную передачу данных после выполнения оператора BACKSPACE или REWIND. Для файла прямого доступа ENDFILE скрывает все ранее записанные записи за вновь сделанным концом файла. Пример : WRITE (6,*) X ENDFILE 6 REWIND 6 READ (6,*) Y

ENDIF Оканчивает оператор блока IF. ENDIF Особенности. Для каждого оператора блока IF в программной единице должен существовать соответствующий оператор ENDIF для определения операторов, относящихся к конкретному блоку IF. Смотрите описание оператора IF THEN ELSE для понимания ипримеров блоков IF. Пример : IF (I.LT.0) THEN X=-1 Y=-1 ENDIF

EQUIVALENCE Определяет, что две или более переменных или массива располагаются на одной памяти. EQUIVALENCE (список) [,(список)]... Где: список - это список не менее чем из двух элементов, разделенных запятой. В список могут входить имена переменных, имена массивов или имена элементов массивов; недопустимы имена параметров. Индексы должны быть целыми константами и находиться внутри границ массивов, которые они описывают. При совмещении в памяти элементов различных типов автоматического преобразования типов не происходит. Особенности. Оператор EQUIVALENCE определяет, что расположение элементов, указаных в списке, должно иметь одну и ту же точку отсчета в памяти. Говорят, что две или более переменных 49

MS Fortran связаны, если они относятся к одной и той же памяти. Поэтому результатом оператора EQUIVALENCE является то, что переменные из его списка становятся связанными. Имя массива, если на него ссылаются в операторе EQUIVALENCE, относится к первому элементу массива. Вы не можете связать символьные и несимвольные элементы, если действует мета команда $STRICT (по умолчанию - $NOTSTRICT). Смотрите ограничения на границу нечетных байтов, приведенные в следующем списке. Ограничения : 1. Вы не можете заставить переменную занимать несколько мест в памяти, также как Вы не можете заставить несколько элементов одного и того же массива занимать одно и то же место. Например, следующий оператор хотел бы поместить R в два различных места памяти или S(1) и S(2) - в одно и то же место памяти: С Это - ошибка REAL R,S(10) EQUIVALENCE (R,S(1)),(R,S(2))

2. Оператор EQUIVALENCE не может определить, что последовательные элементы массива будут расположены не последовательно. Следующее, например, недопустимо : С Это - другая ошибка REAL R(10),S(10) EQUIVALENCE (R(1),S(1)),(R(5),S(6))

3. Вы не можете сделать эквивалентными символьную и несимвольную величины, так чтобы несимвольная величина начиналась с границы нечетного байта. Для величин не из common-блоков компилятор попытается выровнять несимвольную величину по границе слова. Ошибка появится, если такое выравнивание невозможно из-за нескольких эквивалентностей. Например, следующее приведет к ошибке, так как нельзя обе переменные А и В выровнять по слову : CHARACTER*1 C1(10) REAL A,B EQUIVALENCE (A,C1(1)),(B,C1(2))

Для величин в common-блоках, чье положение фиксировано, Вы отвечаете за обеспечение выравнивания по границе слов для несимвольных величин. Ошибка возникнет для любой величины не выровненной по границе слова. 4. Оператор EQUIVALENCE не может связать элемент типа CHARACTER с несимвольным элементом из-за того, что несимвольный элемент должен быть расположен, начиная с нечетного байта. Однако, нет ограничений для эквивалентности символьных величин. 5. При использовании вместе операторов EQUIVALENCE и COMMON существует несколько дополнительных ограничений : а. оператор EQUIVALENCE не может расположить в одном и том же месте памяти два разных common-блока. б. оператор EQUIVALENCE может расширить common-блок за счет элементов, расположенных после common-блока, но не перед ним. 50

MS Fortran в. расширение именованного common-блока с помощью оператора EQUIVALENCE не должно делать его длину отличной от длины в других программных единицах. Например, следующее недопустимо, потому что оно расширяет common-блок добавлением памяти перед его началом : С Это более тонкая ошибка COMMON /ABCDE/R(10) REAL S(10) EQUIVALENCE (R(1),S(10))

Примеры : С Правильное использование оператора EQUIVALENCE CHARACTER NAME,FIRST,MIDDLE,LAST DIMENSION NAME(60),FIRST(20),MIDDLE(20),LAST(20) EQUIVALENCE (NAME(1),FIRST(1)),(NAME(21),MIDDLE(1)), 1 (NAME(41),LAST(1))

Связанные символьные величины могут пересекаться, как в следующем примере : CHARACTER A*4,B*4,C(2)*3 EQUIVALENCE (A,C(1)),(B,C(2))

Этот пример можно графически иллюстрировать следующим образом : 1

2

3

4

5

6

7

----------- А --------------------- В ------------------ С(1) ----------- С(2) ------

EXTERNAL Определяет пользовательское имя, как внешнюю процедуру или функцию. EXTERNAL имя [,имя ] ... Где имя - это имя внешней подпрограммы или функции. Особенности. Имя, заданное в операторе EXTERNAL, объявляет его как внешнюю процедуру. В операторе EXTERNAL не могут появляться имена функцийоператоров. Если в операторе EXTERNAL появляется имя встроенной функции, то это имя становится именем внешней процедуры и в дальнейшем не будет вызываться из этой программной единицы. Вданной программной единице пользовательское имя может появиться в операторе EXTERNAL только однажды. В ассемблере или МС-Паскале EXTERN означает, что объект определен вне текущей компиляции или модуля. Это не обязательно для МС-Фортрана, так как стандартный Фортран, практически, подразумевает, что любой объект, на который ссылаются в компилируемом модуле, не определен в нем, а определен как внешний. В Фортране поэтому, EXTERNAL используется, в основном, для определения того, что некоторое пользовательское имя - это подпрограмма или функция, используемая как параметр процедуры. EXTERNAL может также показывать, что функция пользователя заменяет встроенную функцию с тем же именем. 51

MS Fortran Примеры : С Пример оператора EXTERNAL EXTERNAL MYFUNC,MYSUB С MYFUNC и MYSUB - параметры для CALC CALL CALC(MYFUNC,MYSUB) C Пример функции пользователя, заменяющей встроенную EXTERNAL SIN X = SIN(A,4.2,37)

FORMAT Используется вместе с операторами форматного ввода/вывода для задания информации, управляющей редактированием данных. FORMAT описатель-формата Где : описатель-формата - это список спецификаций формата, обеспечивающих точное редактирование информации. Спецификация формата должна быть заключена в круглые скобки и может принимать одну из следующих форм : [r] повторяемый редактирующий описатель неповторяемый редактирующий описатель [r] (описатель формата) r, если он есть, - это ненулевая целая константа без знака, которая называется указателем повторения. Особенности. Внутри внешних скобок допускается до трех уровней вложенности скобок. Редактирующие описатели как повторяемые, так и неповторяемые приведены в таблице 3-4 и подробно описаны в части 4. Вы можете опускать запятую между двумя разделами списка, если спецификация формата в результате этого не будет двусмысленной; например, редактирующий описатель Р до или после символа /. Операторы FORMAT должны быть с метками, но как для всех неисполняемых операторов эти метки нельзя употреблять при ветвлении.

52

MS Fortran Повторяемые Неповторяемые Iw[.m]

'xxx' (символьная константа)

Gw.d

nHxxx (символьная константа)

Gw.dEw

nX (пробелы)

Fw.d

/ (конец записи)

Ew.d

\ (не конец записи)

Ew.dEe

kP (масштабный коэффициент)

Dw.d

BN (пробелы как пробелы в числах)

Lw

BZ (пробелы как нули в числах)

A[w]

Tc (позиция символа) TRc (сдвиг позиции сивола вправо) TLC (сдвиг позиции символа влево)

Повторяемые Неповторяемые : (конец развертки формата) SP (обязательный знак плюс) SS (убирание знака плюс) S (восстановление использования плюса по умолчанию) Таблица 3-4. Редактирующие описатели. Примечания к таблице 3-4 : 1. Для повторяемых редактирующих описателей : A, D, E, F, G, I и L задают вид редактирования. w, m и е - ненулевые целые константы без знака. d - целая константа без знака. 2. Для неповторяемых редактирующих описателей : ', H, X, /, \, P, BN, BZ, T, TL, TR, S, SS, SP и : задают вид редактирования. х-

любой символ ASCII.

n-

ненулевая целая константа без знака.

k-

необязательная целая константа со знаком.

с-

целая константа без знака.

Для более полной информации о редактирующих описателях и форматном вводе/выводе смотрите часть 4 "Система ввода/вывода". FUNCTION Определяет программную единицу как функцию и определяет ее тип, имя и формальные параметры. [тип] FUNCTION имя-функции ([ параметр [,параметр]...]) Где 53

MS Fortran тип - один из следующих : INTEGER INTEGER*2 INTEGER*4 REAL REAL*4 REAL*8 DOUBLE PRECISION LOGICAL LOGICAL*2 LOGICAL*4 CHARACTER CHARACTER*n COMPLEX COMPLEX*8 COMPLEX*16

имя-функции - это имя функции, задаваемое пользователем. параметр - это имя формального параметра. Особенности. Имя функции глобально, но для самой функции оно и локально. Если в операторе FUNCTION тип отсутствует, то он определяется либо по умолчанию, либо из оператора IMPLICIT, либо в операторе определения типа переменной. Если тип есть, то имя функции не может появиться ни в каком операторе определения типа. Ни в каком случае внешняя функция не может быть типа CHARACTER. Функции типа CHARACTER не могут появиться с описателем длины звездочка (*). Например, недопустим такой оператор FUNCTION : CHARACTER*(*)FUNCTION F(X)

Если функция типа CHARACTER, n должно быть в диапазоне от 1 до 127. Список имен параметров определяет число и вместе с операторами IMPLICIT, EXTERNAL, определения типа и DIMENSION - тип параметров этой функции. Никакое из имен параметров или имя функции не может появиться в операторах COMMON, DATA, EQUIVALENCE или INTRINSIC. Имя функции должно появиться как переменная в программной единице, описывающей функцию. Каждое вычисление этой функции должно сопровождаться присвоением величины этой переменной. Последняя величина этой переменной после выполнения оператора RETURN или END определяет значение функции. Отметим, что определители альтернативного возврата недопустимы в операторе FUNCTION. После вычисления на величину этой переменной можно ссылаться в выражении так же каки на любую другую. Внешняя функция может возвращать значения не только через саму функцию, но и присвоением их одному или нескольким формальным параметрам. Функция может быть вызвана из любой программной единицы. Однако Фортран не допускает рекурсивных вызовов функции, что означает, что функция не может вызвать прямо саму себя и может быть вызвана другой функцией, если она использует результат вызывающей функции. Однако, компилятор нефиксирует рекурсивные вызовы, даже если они есть. Пример: 54

MS Fortran С Пример использования функции GETNO, С которая читает число А из файла А I=2 10 IF (GETNO(I).EQ.0.0) GOTO 10 STOP END C FUNCTION GETNO(NOUNIT) READ (NOUNIT,'(F10.5)') R GETNO=R RETURN END

GOTO (присваиваемый) Передает управление на оператор с меткой, чье значение равно значению переменной. GOTO имя [[,] ( метка [, метка ]...) ] Где имя - имя целой переменной. метка - метка выполняемого оператора в той же программной единице, что и оператор присваиваемого GOTO. Особенности. Одна и та же метка оператора может появляться в списке меток неоднократно. Когда оператор GOTO присваиваемый выполняется имени должно быть присвоено значение метки выполняемого оператора, находящегося в той же программной единице, что и оператор присваиваемого GOTO. Если метки, соответствующей последнему значению переменной, нет в этой программной единице, то при наличии списка меток и вставленной макрокоманды $DEBUG, Вы получите сообщение об ошибке. Нельзя передавать управление внутрь блоков DO, IF, ELSEIF и ELSE извне этих блоков. Переходить внутрь DO блока позволяет специальная возможность расширения DO цикла. Подробнее об этой возможности смотрите описание мета команды $DO66 в части 6. Пример : С Пример присваиваемого GOTO ASSIGN 10 TO I GOTO I 10 CONTINUE

GOTO (вычисляемый) Пepeдaeт упpaвлeниe oпepaтopу, пoмeчeннoму i-oй мeткoй в пpo- гpaммe. GOTO (метка [,метка]...) [,]i Гдe: метка - мeткa oпepaтopa, выпoлняeмoгo в тoй жe пoдпpoгpaммe, чтo и GOTO-oпepaтop пpи пepeчиcлeнии мeтoк, oднa и тa жe мeткa мoжeт пoвтopятьcя. i - цeлое выражение. Особенности. 55

MS Fortran Ecли имeeтcя n мeтoк пpи пepeчиcлeнии в oпepaтope GOTO, и пpи этoм выпoлняютcя cлeдующиe уcлoвия: i < 1 или i > n, тoгдa GOTO выпoлняeтcя кaк oпepaтop CONTINUE. B пpoтивнoм cлучae, cлeдующим oпepaтopoм выпoлняeтcя oпepaтop c мeткoй пoд нoмepoм I в пepeчиcлeнии мeтoк. Пepexoд в блoки DO, IF, ELSEIF, ELSE из дpугиx блoкoв нe допустим. Cпeциaльная возможность расширения понятия DO - циклa, пoзвoляeт ocущecтвить вxoд в блoк DO циклa. Для бoльшeй инфopмaции cмoтpи oпиcaниe мeтaкoмaнды $DO66 в части 6. Пpимep: C Пример вычисляемого GOTO I = 1 GOTO (10,20) I ... 10 CONTINUE ... 20 CONTINUE

GOTO (безусловный) Пepeдaeт упpaвлeниe oпepaтopу, пoмeчeннoму мeткoй. GOTO метка Гдe: метка- мeткa oпepaтopa, выпoлняeмoгo в тoй жe пoдпpoгpaммe, чтo и GOTO Особенности. Пepexoд в блoки DO, IF, ELSEIF, ELSE из дpугиx блoкoв нe допустим. Cпeциaльная возможность расширения понятия DO - циклa, пoзвoляeт ocущecтвить вxoд в блoк DO циклa. Для бoльшeй инфopмaции cмoтpи oпиcaниe мeтaкoмaнды $DO66 в части 6. Пpимep: C Пример безусловного GOTO GOTO 4022 ... 4022 CONTINUE

IF (apифмeтичecкий) Bычиcляeт выpaжeниe и пepeдaeт упpaвлeниe oпepaтopу, пoмe- чeннoму oднoй из oпиcaнныx мeтoк в cooтвeтcтвии c peзультaтoм вы- paжeния. IF (выражение) метка1, метка2, метка3 Гдe: выражение - цeлoe или дeйcтвитeльнoe выpaжeниe. метки 1,2,3 - мeтки oпepaтopoв, выпoлняeмыx в тoй жe пoдпpoгpaммe, чтo и oпepaтop IF (apифмeтичecкий) Особенности: 56

MS Fortran Cpeди тpex укaзaнныx oднa и тaжe мeткa мoжeт иcпoльзoвaтьcя нe oдин paз. Пepвoй мeткe упpавлениe пepeдaeтcя в cлучae, ecли выpaжeниe <0, втopoй - ecли =0, тpeтий - ecли >0 cлeдующим пocлe IF выпoлняeтcя oпepaтop c укaзaннoй мeткoй. Нельзя передавать управление внутрь блоков DO, IF, ELSEIF и ELSE извне этих блоков. Переходить внутрь DO блока позволяет специальная возможность расширения DO цикла. Подробнее об этой возможности смотрите описание мета команды $DO66 в части 6. Пpимep: C Пример арифметического IF I = 0 IF (I) 10,20,30 10 CONTINUE ... 20 CONTINUE ... 30 CONTINUE

IF (логический) Bычиcляeтcя лoгичecкoe выpaжeниe, ecли eгo знaчeниe .TRUE., тo вычиcляeтcя дaнный oпepaтop, ecли выpaжeниe .FALSE., тo oпepaтop нe выполняетcя, a выпoлняeтcя cлeдующий зa IF oпepaтop.

IF (выражение) оператор Гдe: выражение - лoгичecкoe выpaжeниe оператор - выпoлняeмый oпepaтop, кpoмe DO, блoкa IF, ELSEIF, ELSE, ENDIF, END и дpугиx лoгичecкиx IF oпepaтopoв. Пpимep: C Пример логического IF IF (I.EQ.O) J = 2 IF (X.GT.2.3) GOTO 100 ... 100 CONTINUE

IF THEN ELSE (блок) Bычиcляeт выpaжeниe , и ecли выpaжeниe .TRUE., нaчинaeт вычиcлять oпepaтopы, входящие в IF блoк. Ecли выpaжeниe .FALSE., пepeдaeт уpaвнeниe cлeдующим ELSE,ELSEIF или ENDIF oпepaтopам тoгo жe IF-уpoвня. IF (выражение) THEN Гдe: выражение - лoгичecкoe выpaжeниe. Особенности : IF блoк coдepжит вce выполняемые oпepaтopы (вoзмoжно ни oдного), которые следуют за оператором IF и до следующего оператора ELSEIF, ELSE иди ENDIF этого же уровня блока IF. Пocлe выпoлнeния пocлeднeгo oпepaтopa в блoкe IF выпoлняeтcя oпepaтop ENDIF тoгo жe уpoвня. Ecли выpaжeниe дaннoгo блoкa .TRUE. и блoк нe имeeт выпoлняeмыx oпepaтopoв, 57

MS Fortran cлeдующим oпepaтopoм являeтcя ENDIF тoгo жe уpoвня. Ecли выpaжeниe .FALSE. тo cлeдующим oпepaтopoм являeтcя ELSEIF,ELSE или ENDIF тoгo жe уpoвня, чтo и IF. Пepeдaвaть упpaвлeниe внутpь блoкa IF из дpугиx блoкoв нeдoпуcтимo. Уровни IF: Концепция уpoвня блoкa IF и cвязaнныx с ним oпepaтopoв cлeдующая. Для кaждoгo oпepaтopa eгo IF уpoвнем являeтcя n1-n2, гдe: 1. n1 чиcлo блoкoв IF oпepaтopoв, oт нaчaлo пpoгpaммнoй eдиницы, в кoтopoй иcпoльзуeтcя дaнный оператор, включaя текущий. 2. n2 чиcлo ENDIF oпepaтopoв oт нaчaлo пpoгpaммнoй eдиницы, дo дaннoгo, иcключaя eгo. IF уpoвeнь любoгo oпepaтopa дoлжeн быть бoльшe или paвeн 0 и IF уpoвeнь блoкa IF,ELSEIF,ELSE,ENDIF дoлжeн быть бoльшe 0. IF уpoвeнь кaждoгo пocлeднeгo oпepaтopa дoлжeн быть 0. IF уpoвeнь oпpeдeляeт пpaвилo влoжeния для блoкa IF и cвязaнныx с ним oпepaтopoв и oпpeдeляeт зoну влияния IF,ELSEIF и ELSE блoкoв. Пpимep: IF(I.LT.10)THEN . . ENDIF

Набор операторов, вычисляемых только если I.LT.10

Пpocтeйший блoк IF, кoтopый перескакивает гpуппу oпepaтopoв, ecли выpaжeниe FALSE. Пpимep: IF(I.GT.1000)THEN . . ELSEIF(J.GT.100)THEN . . ELSEIF(J.GT.10)THEN . . ELSE . . ENDIF

Набор операторов, вычисляемых только если J.GT.1000 Набор операторов, вычисляемых только если J.GT.100 и J.LE.1000 Набор операторов, вычисляемых только если J.GT.10 и J.LE.100 Набор операторов, вычисляемых только если J.LE.10

Блок IF с операторами ELSEIF. Пpимep: IF(I.LT.100)THEN . . IF(J.LT.10)THEN . . ENDIF . . ELSE . .

Набор операторов, выполняемых только если I.LT.100 Набор операторов, выполняемых только если I.LT.100 и J.LT.10 Набор операторов, выполняемых только если I.LT.100 Набор операторов, выполняемых только если I.GE.100

58

MS Fortran IF(J.LT.10)THEN . . ENDIF . . ENDIF

Набор операторов, выполняемых только если I.GE.100 и J.LT.10 Набор операторов, выполняемых только если I.GE.100

Bлoжeннaя кoнcтpукция IF бeз иcпoльзoвaния ELSEIF. IMPLICIT Oпиcaниe типa для пoльзoвaтeльcкиx имeн. IMPLICIT тип (a[,a]...)[тип (a[,a]...)...] Гдe: type - oдин из cлeдующиx типoв INTEGER INTEGER*2 INTEGER*4 REAL REAL *4 REAL *8 DOUBLE PRECISION COMPLEX COMPLEX*8 COMPLEX*16 LOGICAL LOGICAL *2 LOGICAL *4 CHARACTER CHARACTER*n

a - либo oднa буквa, либo диапазон букв. Диапазон букв выдeляeтcя пepвoй и пocлeднeй буквaми диапазона, paздeлeнными "-". Буквы дoлжны укaзывaтьcя в aлфaвитнoм пopядкe. n - (из CHARACTER*n) дoлжeн быть oт 1 дo 127. Особенности. Оператор IMPLICIT описывает тип и размер для всех пользовательских имен, которые начинаются с указанных букв. Оператор IMPLICIT работает только в программной единице. Он не изменяет типа любой внутренней функции. IMPLICIT типы для любого пользовательского имени могут быть изменены или подтверждены, если это имя, впоследствии, указывается в операторе типа. Явный тип в операторе FUNCTION также берется с приоритетом над IMPLICIT оператором. Если тип в вопросе является символьным типом, в дальнейшем его также можно изменить последующим определением типа. Программная единица может иметь больше одного оператора IMPLICIT. Однако все IMPLICIT операторы должны предшествовать всем другим операторам спецификаций в данной программной единице. Одна и та же буква не может использоваться в операторе IMPLICIT более одного раза. Пример: C пример IMPLICIT оператора

59

MS Fortran IMPLICIT INTEGER (A,B) IMPLICIT CHARACTER*10(N) AGE=10 NAME='PAUL' INQUIRE

Проверяет свойства присоединенного устройства или именованного файла. Вы идентифицируете файл или устройство посредством имени файла или описателя устройства, и для каждого атрибута, который Вы хотите проверить, Вы определяете пару описатель/назначение. Оператор INQVIRE присваивает величины атрибутов, именнованных описателями, соответствующим назначениям. Назначение должно быть именем переменной или элемента массива. Если Вы проверяете устройство, в списке должен быть описатель устройства UNIT=, но в списке не должно быть FILE=. Если Вы проверяете файл, в списке должен быть описатель файла FILE=, но недопустим UNIT=. ------------------------------------------------------INQUIRE (UNIT= определитель-устройства списокописателей/назначений

или INQUIRE (FILE= имя-файла

список-описателей/назначений

где список описателей/назначений - это: [,ERR= метка] [,EXIST= логическое-существует] [,NAMED= логическое-поименовано] [,IOSTAT= целое-проверка-выхода] [,OPENED= логическое-открыто] [,NUMBER= целое-что-соединено] [,NAME= имя-файла-соединения] [,ACCESS= имя-типа-доступа] [,SEQUENTIAL= имя-последовательного] [,DIRECT= имя-прямого] [,FORM= имя-формата] [,FORMATTED= имя-форматированного] [,UNFORMATTED= имя-неформатированного] [,RECL= целое-длин] [,NEXTREC= целое-номер-следующее] [,BLANC= имя-пробела] [,SHARE= имя-состояния-совместного-доступа] [,MODE= имя-типа-работы] где определитель устройства -это: 60

MS Fortran а)либо целое б)либо звездочка(*), определяющая процессор заданного устройства, подсоединенный для форматного последовательного доступа. Он должен стоять первым в проверке устройства. имя файла задает имя файла при проверке файла и должно стоять первым при проверке файла. Имя файла должно быть символьной переменной или элементом массива. метка Метка выполняемого оператора, который в выполняемой программе соответствует описателю реакции на ошибку. Если происходит ошибка управление будет передано на эту метку. логическоелогическая переменная или элемент существует логического массива. Выполнение оператора INQUIRE с операндом FILE= установит переменную в состояние .TRUE., если указанный файл существует, или в состояние .FALSE. если указанного файла нет. Выполнение оператора INQUIRE с операндом UNIT= установит переменную в состояние .TRUE. если указанное устройство есть или в состояние .FALSE. в противном случае. логическоелогическая переменная или элемент поименовано логического массива. Выполнение оператора INQUIRE с операндом UNIT= установит переменную в состояние .TRUE. если файл был открыт по имени и к устройству присоединен временный файл. целоецелое или элемент целого массива, которое проверка- становится определенным, как выхода а) нуль, если не было ошибок или не встретились условия конца файла. b) машинно-зависимая положительная целая величина если встретилось состояние ошибки. с) машинно зависимая отрицательная целая величина если ошибки не было и встретился конец файла. логическоелогическая переменная или элемент логического открытого массива. В проверке по файлу устанавливается .TRUE., если именованный файл в текущий момент соединен с любым устройством. В противном случае устанавливается .FALSE. В проверке по устройству устанавливается .TRUE., если для данного устройства открыт любой файл, в противном случае - .FALSE. целое-что- целая переменная или элемент целого массива. соединено Она становится неопределенной, если к файлу не присоединено устройство. Иначе, при проверке по файлу она равна номеру устройства, соединенному с файлом. имя-файла-

символьная величина или элемент символьного

соединения массива. При проверке устройства в нее засылается имя файла. Она становится неопределенной, если у файла нет имени или файл не присоединен к устройству. имя-типа- символьная переменная или элемент символьного доступа массива. Присваивается значение 'SEQUENTAL', если присоединен файл последовательного доступа, и -'DIRECT', если присоединен файл прямого доступа. Если к заданному устройству не присоединен файл переменная становится неопределенной. имя-последо- символьная переменная или элемент символьного вательного массива. 61

MS Fortran Устанавливается 'YES', если среди набора допустимых режимов доступа к присоединенному файлу есть последовательный. В противном случае - 'NO' или 'UNKNOWN'. имя-прямого символьная переменная или элемент символьного массива. Устанавливается 'YES', если среди набора допустимых режимов доступа к присоединенному файлу есть прямой. В противном случае - 'NO' или 'UNKNOWN'. имя-формата

символьная переменная или элемент символьного

массива, которой присваивается FORMATTED' если присоединен файл для форматного ввода/вывода и - 'UNFORMATTED' в противном случае. имя-формати- символьная переменная или элемент символьного рованного массива, которой присваивается 'YES', если среди набора допустимых видов файла есть форматный, и - 'NO' или 'UNKNOWN' в противном случае. имя-неформати- символьная переменная или элемент символьного рованного массива, которой присваивается 'YES', если среди набора допустимых видов файла есть неформатный и - 'NO' или 'UNKNOWN' в противном случае. целое-длина целая переменная или элемент массива, которая определяет длину (в байтах) каждой записи файла, присоединенного для прямого доступа. Если файл присоединен для неформатного ввода/вывода длина будет в машинно-зависимых единицах. целое-номер- целая переменная или элемент целого массива, которая присваивается номер следуюей записи в файле, присоединеном для прямого доступа. Первая запись в таком файле имеет номер 1. имя-пробела символьная переменная или элемент символьного массива, которой присваивается значение 'NULL' если действует редактирующий описатель BN или значение 'ZERO'если действует BZ. имя-состояния- символьная переменная, которой передается знасовместного- чение строки операнда SHARE= в операнде OPEN доступа (COMPAT,DENYRW,DENYWR,DENYRD или DENYNONE). Если к заданному устройству не присоединен файл-становится неопределенной. имя-типа- символьная переменная, которой передается зна работы операнда MODE= оператора OPEN

чение

строки

(READ,WRITE,READWRITE). Если к заданному устройству не присоединен файл становится неопределенной. Особенности. Оператор INQUIRE может быть выполнен в любой момент. Возвращаемые им величины соответствуют моменту обращения. Элементы в списке описателей/назначений могут следовать в любом порядке. INTERFACE Позволяет связь с процедурами, написанными на других языках. Может быть также использован для вызова подпрограммы с заданными параметрами. INTERFACE TO оператор подпрограммы Где оператор подпрограммы - это оператор FUNCTION или SUBROUTINE 62

MS Fortran Особенности. Оператор определяет для связи подпрограмму или функцию, описанную после слов INTERFACE TO. Оператор подпрограммы или функции имеет обычный синтаксис. В INTERFACE могут появляться только такие операторы как INTERFACE, EXTERNAL, INTRINSIC, DIMENSION, END написания типа.

Например: INTERFACE TO INTEGER FUNCTION F(I,J,K) INTEGER*2 I REAL J EXTERNAL K END описывает функцию INTEGER FUNCTION F(I,J,K) INTEGER*2 I REAL J EXTERNAL K END

Если Вы планируете компилировать отдельно части Вашей программы, Вы можете включить оператор связи в каждую компилируемую часть, которая использует или определяет подпрограммы. Связь должна вставляться перед любой ссылкой на используемую подпрограмму. Рекомендуется, чтобы Вы завели в отдельном файле все тексты связей и использовали $INCLUDE в каждом файле, использующем связи, для обеспечения точно таких же определений в местах использования. Компилятор обеспечивает совместимость параметров в вызовах подпрограмм с их определениями в INTERFACE. Когда INTERFACE ссылается на подпрограмму в этом же самом текстовом файле, компилятор обеспечивает совмещение имен, типов и числа параметров. Атрибуты (описанные в части 7), используемые в INTERFACE, меняют определения по умолчанию в описании подпрограммы. Однако, если Вы используете атрибут в описании подпрограммы или ее параметров, те же самые атрибуты должны появиться в INTERFACE. Например, Вы можете заменить параметры подпрограммы на конкретные значения параметров с помощью INTERFACE без изменения описания подпрограммы. INTRINSIC Объявляет, что имя является именем встроенной функции. INTRINSIC имя1[,имя2]... Где имя - это имя встроенной функции. Особенности. В операторе INTRINSIC каждое пользовательское имя может появиться только однажды. Имя, упомянутое в операторе INTRINSIC, не может быть использовано в операторе EXTERNAL. Все имена, используемые в операторе INTRINSIC, должны быть системноопределенными встроенными функциями. Список этих функций приведен в таблице 5-1 в части 5. Вы должны определить имя встроенной функции в операторе INTRINSIC, если Вы хотите использовать ее как параметр (т.е. как фактический параметр в программной единице). 63

MS Fortran Пример: С Пример оператора INTRINSIC INTRINSIC SIN, COS C SIN и COS - это параметры CALC2 X=CALC2(SIN,COS)

LOCKING Закрывает файлы и записи прямого доступа LOCKING ([UNIT=]устройство,[REC=номер-записи,] [RECORDS=число-записей,] [LOCKMODE='режим',] [ERR=метка-обработки-ошибки,][IOSTAT=состояние]) Где устройство - это целое, являющееся номером закрываемого устройства. Файл, связанный с устройством должен быть открыт для прямого доступа. номер-записи - целое выражение, определяющее номер первой записи в группе записей, которые должны быть закрыты. Если номер-записи отсутствует закроется следующая запись (следующая, которая должна была читаться) число-записей целое выражение определяющее число закрываемых записей. По умолчанию равно единице. режим строковое выражение, имеющее одно из следующих значений: 'UNLCK' не закрывать заданную область 'LOCK' закрыть заданную область 'NBLCK' не блокированное закрытие. Закрывает заданную область. Если она уже закрыта другим процессом, дает ошибку. Действует по умолчанию. 'RLCK' закрыть по чтению. То же, что и LOCK кроме закрытия доступа для записи. 'NBRLCK' не блокированное закрытие по чтению. Тоже, что и NBLCK кроме закрытия доступа для записи. метка-обработки-ошибки это метка любого оператора. Если она определена, то ошибка ввода/вывода передает управление на выполняемый оператор с этой меткой. Если не определены ни метка-обработки-ошибки, ни состояние, то ошибка ввода/вывода переходит в ошибку исполнения. Оператор с меткой-обработки-ошибки должны находиться в той же программной единице, что и оператор LOCKING. состояние -

это целая переменная или элемент целого массива, принимающая значения:

а) нуль, если не встретилось ошибок или конца файла в) номер ошибки исполнения, если встрелась ошибка с) отрицательное целое, если встретился конец файла. Особенности. UNIT должен быть последовательности.

первым

операндом,

остальные

могут

следовать

в

любой

Если не определены ни состояние, ни метка-обработки-ошибки, в программе возникнет авост при встрече с концом файла или ошибкой.

64

MS Fortran OPEN Приводит в соответствие номер устройства с внешним устройством или файлом на внешнем устройстве. -----------------------------------------------------OPEN (номер-устройства [,FILE='имя-файла'] [,STATUS='тип'][,ACCESS='тип-доступа'][,FORM= 'Формат'][,IOSTAT= состояние][,RECL=длина] [,SHARE='совместно'][,MODE='режим'])

Где номер-устройства

это определитель требуемого устройство. Он должен быть первым параметром и не должен быть внутренним определителем устройства. Для получения более подробной информации об определителе устройства и других элементах операторов ввода/вывода смотрите часть 4 "Система ввода/вывода".

имя-файла

это символьное выражение. Это не обязательный параметр, но он должен быть вторым, если присутствует. Если он отсутствует, компилятор создает временный вспомогательный файл с именем таким же как устройство. Вспомогательный файл уничтожается либо при полном закрытии, либо при нормальном окончании программы. Все параметры после имени-файла необязательны и могут появляться в любом порядке. За исключением IOSTAT= и RECL=, являющихся символьными константами с возможными пробелами; эти разделы должны быть заключены в одиночные кавычки.

тип

это OLD(по умолчанию) или NEW. OLD - для чтения или записи в существующие файлы. NEW - для записи новых файлов.

тип-доступа

SEQUENTIAL(по умолчанию) или DIRECT формат это ORMATTED,UNFORMATTED или BINARY. Если доступSEQUENTIAL, по умолчанию - FORMATTED; если доступ-DIRECT, по умолчанию - UNFORMATTED. состояние целая переменная или элемент целого массива, заполняемый как: а) нуль если не было ошибки или конца файла в) машинно-зависимая встретилась ошибка

целая

положительная

величина,

если

с) машинно-зависимая целая отрицательная встретился конец файла и не было ошибки.

величина,

если

длина

(длина записи) целое выражение, определяющее длину каждой записи в байтах. Этот параметр применим только для файлов с прямым доступом, для которых он необходим.

совместно

это символьное выражение, определяющее, как другие процессы могут иметь доступ к файлу, пока файл еще открыт. Допустимые значения "совместно" следующие (без учета возможных пробелов): 'COMPAT'

режим совместимости по умолчанию когда файл открывают в режиме совместимости, начальный USER (процесс, открывший файл) может открыть файл в режиме совместимости сколько угодно раз. 65

MS Fortran Никакой другой USER не может открыть файл. Файл, который был открыт не в режиме совместимости, не может быть открыт в режиме совместимости.

режим

'DENYRW'

режим отказа от чтения записи. Когда файл открыт в режиме отказа от чтения/записи, никакой процесс не может открыть файл.

'DENYWR'

режим отказа от записи. Когда файл открыт в режиме отказа от записи, никакой процесс не может открыть файл для записи.

'DENYRD'

режим отказа от чтения. Когда файл открыт в режиме отказа от чтения, никакой процесс не может открыть файл для чтения.

'DENYNONE'

произвольный режим. Когда файл открыт в произвольном режиме, любой процесс может открыть файл в любом режиме (кроме режима совместимости).

это символьное выражение, определяющее какой вид доступа получает начальный процесс (процесс, первоначально открывший файл). Допустимыми значениями режима являются (без учета возможных пробелов):'READ' процесс может читать из файла 'WRITE' процесс может писать в файл 'READWRITE' процесс может читать и писать в файл

Особенности. Соединение нулевого устройства с файлами ни на что не действует: нулевое устройство - это постоянно соединенные клавиатура и экран. Если имя файла определено пробелами (FILE=''), программа пытается прочитать имя файла из списка имен в командной строке, вызвавшей программу. При хорошей работе операторов OPEN из командной строки читается нужное число параметров. Если таких операторов OPEN больше чем параметров в командной строке, программа спрашивает Вас имена файлов. Например, если в командной строке нет параметров (или они уже все прочитаны предыдущими операторами OPEN), оператор OPEN (10, FILE='') вызовет сообщение: File name missing or blank Please enter name UNIT 10?

(Имя файла отсутствует или пустое Пожалуйста введите имя для устройства 10?) Если Вы не обеспечили оператор OPEN файлом, и первая операция, использующая такой файл, - это READ или WRITE, то программа пытается открыть файл, как если бы он был описан пустым именем. Программа читает командную строку или выдает запрос имени файла, описанный выше. Отметим, что Вы также можете писать на принтер, открывая файл с FILE='PRN' Если Вы открыли файл, не указав MODE, система счета в Фортране всегда будет пытаться открывать с MODE ошибочно, система счета попытается открыть файл снова, сначала 66

MS Fortran используя WRITE, а затем READ. Отметим, что это не то же самое, что при определении MODE='READWRITE'. Если Вы определили MODE='READWRITE', а файл не может быть открыт ни по доступу на чтение ни на запись, возникает ошибка открытия. Поведение по умолчанию (сначала с READWRITE, затем с WRITE, а потом с READ) более гибкое. Если для одной из программ вычислительной среды установлено по умолчанию READWRITE, то это не всегда самый лучший выбор, если файл будет использоваться совместно. Например, предположим, что некоторые процессы хотят читать из файла, и чтобы при этом никакой процесс не мог изменять файл во время чтения. Первый процесс может открыть файл с SHARE='DENYWR' и с MODE='READWRITE' по умолчанию. Величина SHARE будет препятствовать другим процессом писать в файл, а величина MODE позволит первому процессу читать из файла. Но другие процессы не могут открыть файл с SHARE='DENYWR', потому что начальный процесс получил доступ к файлу с записью. Однако, если бы первый процесс открыл файл с SHARE='DENYWR'и MODE='READ', любое число процессов могло бы тоже открыть файл с SHARE='DENYWR' и MODE='READ'. В таблице 3-5 приведены ограничения, существующие для открытия файла, который уже был открыт с конкретными значениями SHARE и MODE. Файл открыт с указанными Можно последовательно открыть с указанными величинами величинами SHARE и MODE SHARE и MODE SHARE= MODE=COMPAT READWRITE READ

SHARE= MODE=COMPAT READWRITE только READ начального WRITE процесса

Файл открыт с указанными Можно последовательно открыть с указанными величинами величинами SHARE и MODE SHARE и MODE DENYRW READWRITE READ WRITE

Не может быть последовательно открыт

DENYWR READWRITE READ

DENYNONE READ

WRITE DENYRD READWRITE READ

DENYNONE READ DENYWR DENYNONE READ DENYRD

WRITE

DENYNONE WRITE

DENYNONE READWRITE

DENYNONE WRITE

READ

DENYWR

WRITE

DENYNONE WRITE DENYRD DENYNONE READWRITE READ WRITE DENYNONE READWRITE DENYWR READ WRITE DENYNONE READWRITE DENYRD READ WRITE Таблица 3-5. Величины SHARE и MODE. 67

MS Fortran Если, например, если файл открыт с SHARE='DENYRD' и MODE='READ', то этот файл может быть также открыт с SHARE равным либо DENYNONE, либо DENYWR и MODE равным WRITE. Примеры: С Приглашение пользователю ввести имя файла WRITE (*,'(A\)')' Outrit file name? C Предлагаем, что имя файла в виде CHARACTER*64 C Чтение имени файла с клавиатуры READ(*,'(A)') FNAME C Откроем файл как форматный, последовательный, С связанный с устройством 7. Отметим, что указание С доступа необязательно, так как оно совпадает со С значением по умолчанию. Форматный - тоже С по умолчанию. OPEN (7,FILE=FNAME,ACCESS='SEQUENTIAL' +STATUS='NEW') C Открытие существующего файла, созданного EDITOROM C с именем DATA3.TXT, как устройства 3. OPEN (3,FILE='DATA3.TXT')

PARAMETER Присваивает имя константе. PARAMETER ( P=e[,P=e]. . .) Где P - имя e - константа или константое выражение. Константа может быть логической, символьной или относиться к любому арифметическому типу. Константное выражение может быть только логическим или целым. Особенности. Имя должно соответствовать по типу константе или константному выражению. Если имя не имеет типа по умолчанию, а длина константы - длина по умолчанию, имя должно быть описано в операторе описания типа или в IMPLICIT до использования в тексте программы. Имя может быть использовано в выражениях только той программной единицы, в которой оно определено. Имя не может быть использовано в определении формата и в некоторых других константах, например, в комплексной константе. Примеры: PARAMETER (NBLOCKS=10) INTEGER REMAIN PARAMETER (REMAIN=10/3, DIV=7.66)

PAUSE Приостанавливает выполнение программы до того, будет нажата клавиша RETURN. PAUSE [n] 68

MS Fortran Где n - это символьная константа, либо строка из не более чем пяти цифр. Особенности. Оператор PAUSE приостанавливает выполнение программы до команды продолжать. Параметр n, если он есть, выдается на экран как приглашение, требующее ввода с клавиатуры. Если n нет, на экран выдается такое сообщение : PAUSE. Please press to continue. (ПАУЗА. Пожалуйста для продолжения нажмите ).

После нажатия на клавишу Ввод (ENTER) выполнение программы возобновится, как если бы был выполнен оператор CONTINUE. Пример : С Пример оператора PAUSE IF (IMARN.EQ.0) GO TO 300 PAUSE 'WARNING : INARM IS NONZERO' 300

CONTINUE

PROGRAM Определяет программную единицу как основную программу и присваивает ей имя. PROGRAM имя программы Где имя программы - это имя, которое Вы дали своей основной программе. Имя программы - это глобальное имя. Поэтому оно не может совпадать с именем любой внешней процедуры или именем COMMON-блока.(Оно также является локальным именем основной программы и не должно вступать в противоречие с любым локальным именем в основной программе.) Оператор PROGRAM может быть только первым оператором в основной программе. Особенности. Если у основной программы нет оператора PROGRAM, ей будет присвоено имя MAIN. Имя MAIN тогда нельзя будет использовать для именования любого другого объекта. Пример : PROGRAM GAUSS REAL COEF (10,10), COST (10) . . . END

READ Передает данные из файла, связанного с определителем устройства, в объекты спискаввода/вывода, при условии, что нет конца файла или ошибки. ---------------------------------------------------------READ (определитель устройства [,определитель формата] [,IOSTAT=состояние] [,REC=номер записи] [,END=метка1] [,ERR=метка2]) список-ввода/вывода ----------------------------------------------------------

69

MS Fortran Где определитель-устройства-

это определитель требуемого устройства, который должен быть первым параметром.

определитель-формата-

требуется для формального чтения как второй параметр. Не должен появляться для неформатного чтения. Остальные параметры если они есть, могут появляться в любом порядке.

состояние-

это целая переменная или элемент целого массива, которому присваивается : а) нуль, если встретилась ошибка или конец файла; b) машинно-зависимая положительная целая величина, если встретилась ошибка ; с) машинно-зависимая отрицательная целая величина, если встретится конец файла и не было ошибки.

номер записи-

определен только для файлов прямого доступа если номер записи определен для файла не типа прямого доступа возникнет ошибка.

Номер-записи -

это положительное целое выражение определяющее положение записи (первая запись в файле имеет номер равный 1) перед началом передачи данных. Если для файла прямого доступа этого параметра нет, чтение продолжится последовательно от позиции в файле.

метка 1-

это необязатальная метка оператора в той же самой программной единице, что и оператор READ. Если этот параметр отсутствует, чтение дошедшее до конца файла порождает ошибку счета. Если он есть, встретившееся условие конца файла передает управление на указанный выполняемый оператор.

метка 2 -

необязательная метка оператора в той же самой программной единице, что и оператор READ. Если этот параметр отсутствует, ошибка ввода/вывода порождает ошибку счета. Если он есть, ошибка ввода/вывода передает управление на указанный выполняемый оператор.

Список-ввода-вывода-

определяет объекты, в которые передаются величины из файла. Он может быть пустым, но обычно содержит объекты для ввода и неявные циклы, разделенные запятыми.

Особенности. Если чтение внутреннее, источником ввода служит символьная переменная или массив символьных элементов; если чтение не внутреннее, источником ввода является внешнее устройство. Для более подобной информации об определении внешних устройств и других элементов операторов ввода/вывода смотрите часть 4. Если файл не был открыт оператором OPEN, выполняется операция OPEN по умолчанию. Эта операция эквивалентна выполнению следующего оператора :

70

MS Fortran OPEN (оператор устройства, FILE=", STATUS='OLD', ACCESS='SEQUENTIAL', FORM='формат' Формат - это FORMATTED для форматного READ и UNFORMATTED для не форматного READ. Смотрите описание оператора OPEN для понимания действия параметра FILE=. Пример: С Описание двухмерного массива DIMENSION IA(10,20) С Чтение в границы массива. Эти границы не превышают С 10 и 20 соответственно. Затем чтение в массив неявным С циклом DO с вводным форматом 8 колонок по 5 цифр. READ (3,990) IL, JL, ((IA(I,J), J=1, JL), I=1, IL) 990 FORMAT (215/,(8I5))

RETURN Возвращает управление в вызываемую программную единицу. RETURN RETURN может появляться только в функции или подпрограмме. Особенности. Выполнение оператора RETURN заканчивает выполнение всей подпрограммы или функции. Если оператор RETURN находится в функции, величине функции присваивается текущее значение переменной с тем же именем, что и функция. Выполнение оператора END в функции или подпрограмме эквивалентно выполнению оператора RETURN. Поэтому для окончания функции или подпрограммы требуется или RETURN или END,но не оба: Пример С Пример оператора RETURN С Эта подпрограмма выполняет цикл С пока вы не наберете "Y" SUBROUTINE LOOP CHARACTER IN C 10 READ (*,'(A1)') IN IF (IN.EG.'Y') RETURN GO TO C Неявный RETURN END

REWIND Возвращает в начальную точку файл, связанный с определенным устройством. REWIND определитель устройства Где определитель-устройства-

это заданный определитель внешнего устройства. Для более подробной информации об определителях устройств и других элементах операторов ввода/вывода смотрите часть 4 "Система ввода/вывода". 71

MS Fortran Пример INTEGER A(80) . WRITE (7,'(80I1)')A . . REWIND . READ (7,'(80I1)')A

SAVE Заставляет переменные запоминать их значения при вызовах процедур, в которых они определены. SAVE имя1 [,имя]... Где имя -

это имя COMMON-блока (заключенное в косые черточки), переменной или массива. После заполнения, если в текущую процедуру еще раз войти, то названные переменные и все переменные в названном COMMON- блоке содержит определенные величины.

Пример С Пример оператора SAVE SAVE /MYCOM/, MYVAR

Функция-оператор Определяет функцию в виде одного оператора. имя-функции ([параметр[,параметр]...])=выражение Где

имя-функции параметр выражение - это имя функции-оператора - это имя формального параметра - это любое выражение Особенности. Функция оператор подобна по виду оператору присваивания. Функция-оператор может стоять только после операторов определения типа и перед любыми исполняемыыми операторами в програмной еденице, в которой она используется. Функция-оператор - это невыполняемый оператор, хотя она и является первым оператором в программной единице. Однако, тело функции-оператора служит для определения значения функции-оператора. Как и другие любые функции функция-оператор вычисляется по ссылке в выражении. Тип выражения должен быть совместим с типом имени функцииоператора. Список имени формальных параметров служит для определения числа и типа параметров функцииоператора. Областью действия имен фармальных параметров является сама функция оператор. Поэтому имена формальных параметров могут быть переопределены как другие 72

MS Fortran имена пользователя в оставшейся части программной единици, за исключением определителя функции-оператора. Имя функции-оператора, однако, локально, по отношению к программной единице; оно не должно быть использовано где либо еще, кроме имени COMMON-блока или имени формального параметра в другой функции-операторе. Впоследнем случае тип такого использования должен быть одинаковым. Если имя формального параметра совпадает с любым другим локальным именем, то следует иметь в виду, что ссылка на это время в функции-операторе определяет его как формальный параметр и ни в каком другом смысле. В выражении допустимы ссылки на переменные, формальные параметры, другие функции, элементы массивов и константы. Ссылки на функции-операторы, однако, должны относится к функциям, описанным до того, как они употреблены здесь. На функцию-оператор не может быть вызвана рекурсивно, как прямо так и косвенно. На функцию-оператор можно ссылаться только в той программной единице, где она описана. Имя функции-оператора не должно появляться ни в каких описывающих операторах, за исключением описания типа (которые не могут описывать это имя, как массив) и оператора COMMON (как имя COMMON-блока). Функция-оператор не может быть типа CHARACTER. Пример С Пример оператора функция-оператор DIMENSION X(10) ADD(A,B)=A+B C DO 1 I=1,10 X(I)=ADD(Y,Z) 1 CONTINUE

STOP Оканчивает программу. STOP [n] Где n

- это либо символьная константа, либо строка из не более чем пяти цифр.

Особенности. Параметр n, если он есть, высвечивается на экран, когда программа оканчивается. Если n нет, высвечивается такое сообщение: STOP - Program terminated (STOP - Программа окончена)

Пример С Пример оператора STOP IF (IERROR.TQ.0) GO TO 200 STOP 'Определена ошибка' 200

CONTINUE

73

MS Fortran SUBROUTINE Определяет программную единицу как программу, присваивает ей имя и определяет формальные параметры для этой подпрограммы. Эти параметры могут содержать переменную метку возврата (*). SUBROUTINE имя подпрограммы [([форм-пар[,форм-пар]...])] Где имя-подпрограммы -

это определяемое подпрограммы.

пользователем

глобальное

внешнее

имя

форм-пар-

это определяемое пользователем имя формального параметра, называемого также фиктивным параметром. Формальный параметр может быть переменной меткой возврата (*).

Особенности. Подпрограмма начинается с оператора SUBROUTINE и заканчивается следующим за ним оператором END. Она может включать в себя любые операторы кроме PROGRAM, SUBROUTINE, BLOСK DATA и FUNCTION. Список имен параметров определяет число и вместе с последующими операторами определения типа, IMPLICIT, EXTERNАL или DIMENSION - тип параметров этой подпрограммы. Имена параметров не могут появляться в операторах COMMON, DATA, EQVIVALENCE или INTRINSIC. Фактические параметры в операторе CALL, вызывающем подпрограмму, должны соответствовать формальным параметрам в операторе SUBROUTINE по порядку следования, числу, типу или виду. Компилятор будет проверять их на соответствие, если известны формальные параметры. Должно быть понятно, что оператор SUBROUTINE, определяющий формальные параметры, должен предшествовать оператору CALL в текущей компиляции. Правила соответствия формальных и фактических параметров приведены описании оператора CALL. Пример SUBROUTINE GETNUM (NUM, UNIT) INTEGER NUM, UNIT 10 READ (UNIT, '(I10)', ERR=10) NUM RETURN END

Тип Определяет тип имен, используемых пользователем. Тип имя-пер1 [,имя-пер2]... Где тип-

это один из следующих определителей типа данных. INTEGER, INTEGER*2, INTEGER*4, REAL, REAL*4, REAL*8, DOUBLE PRECISION, COMPLEX, COMPLEX*8, COMPLEX*16, LOGICAL, LOGICAL*2, LOGICAL*4,

74

MS Fortran CHARACTER, CHARACTER*n

имя-пер- это символьное имя переменной, массива, или функции-оператора, или подпрограммы-функции,или оператора объявления массива. n (в CHARACTER*n) это целое в диапазоне от 1 до 127. Особенности. Оператор определения типа может подтверждать или отвергать неявный тип имени. Оператор определения типа может также определить размер. Пользовательское имя переменной, массива, внешней функции или функции-оператора может упоминаться в операторе определения типа. В этом случае тип этого имени определен во всей программной единице. В программной единице оператор определения типа однозначно определяет тип имени. Оператор определения типа может также подтвердить тип встроенной функции, но это не обязательно. В операторе определения типа не может встретится имя подпрограммы или основной программы. К оператору определения типа применимы следующие правила: 1. 2. 3. 4.

Оператор определения типа должен предшествовать всем выполняемым операторам. Тип данных с символьным именем может быть точно описан только однажды. Оператор определения типа не должен иметь метки. Оператор определения типа может описывать массив добавлением описателя размерности к имени массива.

За символьным именем может следовать определитель длины типа данных в виде *длина, где длина - одна из доступных типов длин для провозглашенного типа данных. Такое описание отменяет атрибут длины, который подразумевался оператором определения типа, и присвает новую длину описываемому объекту. Если присутствуют как описатель длины типа, так и описатель массива, описатель длины типа должен быть последним. Пример: С Пример операторов определения типа INTEGER COUNT, MATRIX(4,4), SUM REAL MAN, IABS LOGICAL SWITCH . INTEGER*2 Q, M12*4, IVEC(10)*4 . CMARACTER NAME*10, CITY*80, CH

WRITE Передает данные из объектов списка-ввода/вывода в файл, связанный с указанным устройством. ---------------------------------------------------------WRITE (определитель-устройства[,определитель-формата] [,IOSTAT=состояние][,ERR=метка][,REC=номер-записи]) список-ввода/вывода

Где Определитель-устройства- это определитель заданного устройства, он должен быть первым параметром. Для более подробной информации об определителе 75

MS Fortran устройства и других элементах ввода/вывода смотрите часть 4 "Система ввода/вывода". Определитель-формата

требуется, как второй параметр, для форматного WRITE. Не должен появляться для неформатного WRITE. Остальные параметры, если они есть, могут появляться в любом порядке. Состояние- это целая переменная или элемент целого массива, который присваивается: а) нуль, если не встретились ошибка или конец файла. b) машинно-зависимая положительная целая величина, если встретилась ошибка. с) машинно-зависимая отрицательная величина, встретится конец файла и не было ошибки.

если

Метка-

это необязательная метка оператора. Если ее нет, ошибка ввода/вывода порождает ошибку счета. Если она есть, ошибка ввода/вывода передает управление на заданный выполняемый оператор. Номер-записиопределен только для файлов прямого доступа (в противном случае вызывает ошибку). Это положительное целое выражение, определяющего с какого номера записи в файле производить запись. Первая запись в файле имеет номер 1. Если для файлов прямого доступа номер записи отсутствует, запись продолжается с текущей позиции в файле.

Список-

ввода/вывода определяет объекты, чьи величины должны быть переданы оператором WRITE. Список ввода/вывода может быть пустым, но обычно он содержит объекты вывода и неявные циклы, разделенные запятыми.

Особенности. Если запись внутренняя, то адресатом вывода является символьная переменная или массив символьных элементов, определенные как устройство; в противном случае, адресат - это внешнее устройство. Если файл не был открыт оператором OPEN, подразумевается, что выполняется неявная операция открытия. Эта операция эквивалентна следующему оператору: OPEN (определитель-устройства,FILE=",STATUS=NEW', +ACCESS='SEQUENTIAL',FORM=формат). Формат - это FORMATTED для форматной записи и UNFORMATTED для неформатного оператора OPEN для понимания действия FILE=параметр. Пример С С

Высветить сообщение "One=1, Two=2, Three=3" на экран, неделая это простейшим образом! WRITE (* ,980)'One= ',1,1+1,'ee= ',+(1+1+1)

980

FORMAT (A,I2,Two= ',1X,I1,Thr',A,I2)

76

MS Fortran

4. СИСТЕМА BBOДA/BЫBOДA. OБ ЭТОЙ ЧАСТИ. Дaннaя часть являeтcя дoпoлнeниeм к oпиcaнию oпepaтopoв ввoдa/вывoдa в части 3. Oпиcывaютcя элeмeнты cиcтeмы фaйлoв MС-Фортрана, oпpeдeлeны ocнoвныe пoнятия зaпиceй ввoдa/вывoдa и элeмeнтoв ввoдa/вывoдa, paccмaтpивaютcя paзличныe мeтoды дocтупa к фaйлaм.

4.1. ЗАПИСИ. Ocнoвнoй eдиницeй в фaйлax MS-FORTRAN являeтcя зaпиcь. Зaпиcь- этo нaбop знaкoв или знaчeний. Дoпуcкaютcя зaпиcи тpex видoв: фopмaтныe зaпиcи, бecфopмaтныe зaпиcи и зaпиcи кoнцa фaйлa. 1. Фopмaтныe зaпиcи. Фopмaтныe зaпиcи - этo нaбop знaкoв, зaкaнчивaющиxcя cиcтeмным пpизнaкoм кoнцa cтpoки. Фopмaтныe зaпиcи интepпpeтиpуют co- глacнo c тeм, кaк бoльшинcтвo oпepaциoныx cиcтeм и фaйлoв интepпpeтиpуют cтpoку. 2. Бecфopмaтныe зaпиcи. Бecфopмaтныe зaпиcи - этo нaбop знaчeний, нe пpeoбpaзуeмыx cиcтeмoй. Бecфopмaтныe фaйлы xpaнятcя в видe физичecкиx зa- пиceй. Двoичныe фaйлы coдepжaт тoлькo знaчeния вo внутpeннeм пpeдcтaвлeнии и иcxoдя из этoй инфopмaции нeльзя, в oбщeм cлучae, oпpeдeлить cтpуктуpу зaпиcи. 3. Зaпиcь кoнцa фaйлa. Пocлe пocлeднeй зaпиcи в фaйлe MS-FORTRAN иницииpуeт зaпиcь кoнцa фaйлa. Meтoд пpeдcтaвлeния кoнцa фaйлa чacтичнo зaвиcит oт oпepaциoннoй cиcтeмы.

4.2. ФАЙЛЫ. Фaйл - этo пocлeдoвaтeльнocть зaпиceй. Фaйлы бывaют внeшниe и внутpeнниe. 1. Bнeшниe фaйлы. Bнeшний фaйл - этo либo фaйл нa внeшнeм уcтpoйcтвe, либo caмo уcтpoйcтвo. 2. Bнутpeний фaйл. Знaкoвaя пepeмeннaя cлужaщaя иcтoчникoм или цeлью для кaкoйлибo фopмaльнoй oпepaции ввoдa/вывoдa. B дaльнeйшeм, в дaннoм руководстве внутpeниe фaйлы MS-FORTRAN, a тaк жe фaйлы, дocтупныe для oпepaциoннoй cиcтeмы, имeнуютcя пpocтo "фaйлы". Oпepaтop OPEN oбecпeчивaeт cвязь мeжду двумя пoнятиями фaйлa, в бoльшинcтвe cлучaeв нeoпpeдeлeннocть иcчeзaeт пocлe oткpытия фaйлa, кoгдa oбa пoнятия coвпадaют. 4.2.1. Xapaктepиcтики фaйлoв. Фaйлы Фортранa имeют cлeдующие атрибуты: 1. Имя. 77

MS Fortran 2. Пoлoжeниe. 3. Cтpуктуpу (фopмaтныe, бecфopмaтныe или двoичныe). 4. Meтoд дocтупa (пocлeдoвaтeльный или пpямoй). Имя фaйлa

Фaйл мoжeт имeть имя. Имя, ecли oнo пpиcутcтвуeт, - этo пocлeдовaтeльнocть знaкoв, иcпoльзуeмaя oпepaциoнoй cиcтeмoй для pacпoзнавaния файлов. Пpaвилa имeнoвaния oпpeдeляютcя oпepaциoннoй cиcтeмoй.

Пoлoжeниe фaйлa

Пoлoжeниe фaйлa oбычнo уcтaнaвливaeтcя пpeдшecтвующeм пoлoжeниeм ввoдa/вывoдa. Фaйл имeeт: нaчaльную тoчку, кoнeчную тoчку, тeкущую зaпиcь, пpeдыдущую зaпиcь и cлeдующую зaпиcь. Boзмoжнo, чтo пocлeдующaя зaпиcь идeт зa пpeдыдущeй, a тeкущeй зaпиcи нeт. Пpи oткpытии фaйлa уcтaнaвливaeтcя eгo нaчaлo. Ecли cлeдующeй oпepaциeй ввoдa/вывoдa являютcя WRITE (зaпиcь), вce cтapыe дaнныe зaтиpaютcя. Пoлoжeниe фaйлa пocлe пocлeдoвaтeльнoгo выпoлнeния oпepaций WRITE - кoнeц фaйлa, нo нe зa пpeдeлoм зaпиcи кoнцa фaйлa. Иcпoльзoвaниe oпepaтopa ENDFILE (кoнeц фaйлa) пoмeщaeт фaйл зa зaпиcью кoнцa фaйлa, тo жe дeлaeт и oпepaтop READ, выпoлняeмый в кoнцe фaйлa. Bы мoжeтe oпpeдeлить кoнeц фaйлa иcпoльзуя выpaжeниe END= в oпepaтope READ (чтeниe).

Cтpуктуpa фaйлoв

Bнeшниe фaйлы мoгут быть oткpыты кaк фopмaтныe, бecфopмaтныe или двoичныe фaйлы. Bce внутpeнниe фaйлы являютcя фopмaтными. 1. Фopмaтныe -

Фaйлы, cocтoящиe зaпиceй.

тoлькo

из

фopмaтныx

2. Бecфopмaтныe. - Фaйлы, cocтoящиe тoлькo из бecфopмaтныx зaпиceй. 3. Двoичныe Meтoды дocтупa

Пoлeдoвaтeльнocть cтpуктуpы.

бaйтoв

бeз

внутpeннeй

Bнeшниe фaйлы oткpывaютcя кaк фaйлы пocлeдoвaтeльнoгo либo пpямoгo дocтупa. 1. Пocлeдoвaтeльный дocтуп Фaйлы, coдepжaщиe зaпиcи, пopядoк cлeдoвaния кoтopыx oпpeдeлeн пopядкoм, в кoтopoм oни были зaпиcaны (нopмaльный пocлeдoвa- тeльный пopядoк). Эти фaйлы нe мoгут быть пpoчитaны или зa- пиcaны c пoмoщью выpaжeния REC= (oпpeдeляeт пoзицию пpямoгo дocтупa). 2. Пpямoй дocтуп. Фaйл, зaпиcи кoтopoгo мoгут быть зaпиcaны или пpoчитaны в любoм пopядкe (фaйл c пpoизвoльным дocтупoм). Зaпиcи пocлeдoвaтeльнo нумepуютcя, пepвaя зaпиcь имeeт нoмep 1. Зaпиcи имeют oдинaкoвую длину, oпpeдeляeмую пpи oткpытии фaйлa, кaждaя зaпиcь имeeт coбcтвeнный нoмep, oпpeдeляeмый пpи зa- пиcывaнии зaпиcи. B фaйлax пpямoгo дocтупa вoзмoжнo зaнeceниe зaпиceй в пpoизвoльнoм пopядкe (нaпpимep 9,5 и 11) бeз зaнeceния зaпиceй 78

MS Fortran мeжду ними. Heвoзмoжнo удaлeниe зaпиcaннoй зaпиcи; oднaкo зaпиcь мoжнo пepeпиcaть, нoвым знaчeниeм. Чтeниe зaпиceй из фaйлoв пpямoгo дocтупa нe имeющиx зaпиceй пpивoдит к oшибкe. Фaйлы пpямoгo дocтупa нaxoдятcя нa диcкe. Oпepaциoннaя cиcтeмa пытaeтcя pacшиpить фaйл пpямoгo дocтупa ecли пpeдыдущaя зaпиcь выxoдит зa уcтaнoвлeнныe paнee гpaницы, удaчa этoй oпepaции oпpeдeляeтcя нaличиeм физичecкoгo пpocтpaнcтвa нa нocитeлe. 4.2.2. Ocoбeннocти внутpeниx фaйлoв. Bнутpeнний фaйл - этo символьная пepeмeннaя или элeмeнт символьнoгo мaccивa. Фaйл coдepжит тoлькo oдну зaпиcь, coвпaдaющую пo длинe c символьнoй пepeмeннoй или элeмeнтoм мaccивa. Ecли зaпиcывaeтcя нe вcя зaпиcь, ocтaвшeecя мecтo зaпoлняeтcя пpoбeлaми. Пoлoжeниe фaйлa вceгдa в нaчaлe фaйлa, дo выпoлнeния oпepaтopoв ввoдa/вывoдa. Bнутpeниe фaйлы пoэвoляют тoлькo фopмaтный, пocлeдoвaтeльный ввoд/вывoд; внутpeний фaйл мoгут oпpeдeлять тoлькo oпepaтopы ввoдa/вывoдa READ и WRITE. Bнутpeниe фaйлы обeспечивают мexaнизм для иcпoльзoвaния фop- мaтныx возмoжнocтeй cиcтeмы ввoдa/вывoдa для пpeoбpaзoвaния знaчeний "в" и "из" представления внешних символов во внутренние cтpуктуpы пaмяти MС-Фортрана. Taк чтeниe символьных пepeмeнныx пpeoбpaзуeт символьныe знaчeния в чиcлoвыe, лoгичecкиe или символьныe знaчeния, а зaпиcь символьныx пepeмeнныx пoзвoляeт пpeoбpaзoвaть знaчeния в их (внeшнeе) сивольное пpeдcтaвлeние. Peдaкциoннaя cпeцификaция oбpaтный cлeш (\) нe мoжeт быть иcпoльзoвaнa вo внутpeниx фaйлax. 4.2.3. Устройства. Устройство являeтcя cpeдcтвoм oбpaщeния к фaйлaм. Устройство опредeляeтcя в oпepaтope ввoдa/вывoдa кaк внeшнее или внутpeннее. 1.

Oпpeдeлeниe внeшнeгo устройства. Cпeцификaциeй внeшнeгo устройствa являeтcя цeлoe выpaжeниe или cимвoл * (oпpeдeляeт экpaн (для вывoдa) и клaвиатуру для ввoдa). B бoльшинcтвe cлучaeв, cпeцификaция внeшнeгo устройства cвязaнa c физичecким уcтpoйcтвoм (или фaйлoм, имeющeмуcя нa уcт- poйcтвe) c пoмoщью имeни пpи иcпoльзoвaнии oпepaтopa OPEN. Пpи тaкoй cвязи устройствa c cиcтeмным имeнeм фaйлa oпepaтopам ввoдa/вывoдa MSFORTRAN достаточно нoмepа устройствa для oбpaщeния к cooтвeтcтвующeму внeшнeму уcтpoйcтву. Ecли фaйл oткpыт, знaчeниe, oпpeдeляющее внeшнее устройство, будeт cвязaнo c кoнкpeтным внeшним уcтpoйcтвoм дo тex пop, пoкa нe используют oпepaцию CLOSE, или пoкa нe oкoнчитcя пpoгpaммa. Eдинcтвeнным иcключeниeм из этиx пpaвил являeтcя тo, чтo нулeвoe устройство cвязывaeтcя c клaвиатурой для чтeния и экpaнoм для зaпиcи, и нe тpeбуeтcя явнoгo oпepaтopa OPEN. Cиcтeмa файлов МС-Фортрана интepпpeтиpуeт cимвoл *, кaк нулeвoе устройство.

2.

Oпpeдeлeниe внутpeннего устройства. 79

Cпeцификaциeй внутpeннего устрoйства являетcя символьная символьный мaccив нeпocpeдcтвeннo oпpeдeляющий внутpeний фaйл.

MS Fortran пepeмeнная или

Hижe в этoй части oпиcывaeтcя пpимeнeниe тaкиx cпeцификaций устройств. 4.2.4. Наиболее широко используемыe cтpуктуpы фaйлoв. B MC-Фортране вoзмoжнo мнoжecтвo кoмбинaций cтpуктуp фaйлa. Oднaкo, для бoльшинcтвa пpимeнeний дocтaтoчнo двуx: 1.

* фaйлы.

2.

Имeнoвaныe, внeшниe, пocлeдoвaтeльныe, фopмaтныe фaйлы. * пpeдcтaвляeт клaвиaтуpу или экpaн - этo пocлeдoвaтeльныe, фopмaтныe фaйлы, нaзывaютcя тaк жe нулeвыми устройствaми. Koгдa пpoиcxoдит чтeниe c уcтpoйcтвa нoмep нoль, Bы дoлжны ввecти вcю cтpoку; иcпoльзуйтe oбычныe oпepaции для иcпpaвлeния oшибoк набора. Bнeшниe фaйлы мoгут быть cвязaны c cиcтeмным имeнeм oдним из cлeдующиx мeтoдoв: 1. Ecли фaйл явнo oткpыт, имя мoжeт быть пpивeдeнo в oпepaтope OPEN. 2. Ecли фaйл явнo oткpыт и имя oпpeдeлeнo пpoбeлaми, имя читaeтcя из упpaвляющeй cтpoки (ecли имeeтcя). Ecли кoмaнднaя cтpoкa oтcутcтвуeт или нe coдepжит имeни, пoльзoвaтeль пoлучит зaпpoc oб имeни.

3.

Ecли фaйл oткpыт нeявнo (oпepaтopaми REAL и WRITE) имя oпpeдe- ляeтcя coглacнo мeтoду пунктa 2, oпиcaннoгo в пpeдыдущeм пapaгpaфe.

4.

Ecли фaйл явнo oткpыт и имя oтcутcтвуeт в oпepaтope OPEN, этoт фaйл cчитaeтcя вpeмeнным или вспомогательным фaйлoм, пpинимaющим имя, заложенное в компиляторе.

Hижe пpивeдeн пpимep пpoгpaммы, иcпoльзующeй для чтeния и зaпиcи * фaйлы, a тaк жe имeнoвaныe, внeшниe, пoследoвaтeльныe фopмaтныe фaйлы. Oпepaтopы ввoдa/вывoдa пишутcя в этoй части зaглaвными буквaми. Для oзнaкoмлeния c кaждым oпepaтopoм ввoдa/вывoдa cмoтpи cooтвeтcтвующиe разделы в части 3. C Koпиpoвaниe фaйлa c тpeмя кoлoнкaми цeлыx пepeмeнныx, C кaждaя пo 7 кoлoнoк шиpинoй, из фaйла, имя кoтopoгo ввeдeнo C пoльзoвaтeлeм, нa фaйл c имeнeм OUT.TXT C c пepecтaнoвкoй пepвoй и втopoй кoлoнoк. PROGRAM COLSWP CHARACTER*64 FNAME C oбpaтитecь к экpaну, нaпиcaв WRITE (*,900) 900 FORMAT ('INPUT FILE NAME'\)('имя вxoднoгo фaйлa'\) C Cчитaйтe имя фaйлa c клaвиатуры чтением из * READ(*,910) FNAME 910 FORMAT(A) C Иcпoльзуйтe устройство 3 для ввoдa; пoдoйдeт любoй C нoмep устройства, кpoмe 0. OPEN (3,FILE=FNAME) C Иcпoльзуйтe устройство 4 для вывoдa; пoдoйдeт любoй нoмep, C кpoмe 0 и 3. OPEN (4,FILE='OUT.TXT',STATUS='NEW') C Cчитывaйтe и зaпиcывaйтe дo кoнцa фaйлa. 100 READ (3,920,END=200)I,J,K

80

MS Fortran WRITE (4,920)J,I,K 920 FORMAT (3I7) GO TO 100 200 WRITE (*,910)'DONE' (выпoлнeнo) END

4.2.5. Дpугиe cтpуктуpы фaйлa. Meнee чacтo иcпoльзуeмыe cтpуктуpы пpeднaзнaчeны для oпpeдeлeнныx пpимeнeний. B oбoбщeнoм видe иx мoжнo oпиcaть тaк: 1. Ecли нeoбxoдим пpoизвoльный дocтуп ввoдa/вывoдa, нaпpимep, в бaзe дaнныx, тo тpeбуютcя фaйлы c пpямым дocтупoм. 2. Ecли дaнныe дoлжны быть зaпиcaны, a зaтeм cнoвa cчитaны, тo бecфopмaтныe фaйлы, вoзмoжнo, будут бoлee эффeктивны в oтнoшeнии cкopocти, нo мeнee эффeктивны в oтнoшeнии пpocтpaнcтвa нa диcкe. Koмбинaция пpямoгo дocтупa и бecфopмaтныx фaйлoв будeт идeaльнoй для coздaния, экcплуaтaции и дocтупa к бaзe дaнныx MС-Фортрана. 3. Ecли нeoбxoдимo пepeдaть дaнныe бeз кaкoй-либo интepпpeтaции в cиcтeмe, ocoбeннo ecли нaдo пepeдaть вce 256 вoзмoжныx бaйт, тo тpeбуeтcя бecфopмaтный ввoд/вывoд. Бecфopмaтный ввoд/вывoд иcпoльзуeтcя пpи упpaвлeнии уcтpoй- cтвoм c oднoбaйтoвым, двoичным интepфeйcoм. B дaннoм пpимepe фopмaтный ввoд/вывoд пpeoбpaзoвывaл бы нeкoтopыe cимвoлы, тaкиe кaк пpeдcтaвлeниe ASCII для RETURN, которые нe cмoгли бы пepeдaтьcя в нeизмененнoм видe. Koличecтвo зaпиcывaeмыx бaйтoв для цeлoй кoнcтaнты oпpeдeлeнo мeтaкoмaндoй $STORAGE (бoлee пoдpoбнo cм. часть 6 "Meтaкo- мaнды MС-Фортрана"). 4. Ecли тpeбуeтcя пepeдaть дaнныe, кaк oпиcaнo в пpeдыдущeм пунктe, нo cчитывaтьcя oни будут нe фopтраннoй пpoгpaммoй, тo peкoмeндуeтcя BINARI (двoичный) фopмaт. Бecфopмaтныe фaйлы блoкиpoвaны внутpeннe и, cлeдoвaтeльнo, нe фopтраннaя пpoгpaммa для пpaвильнoгo вocпpиятия дaнныx быть настроена на такой фopмaт. Двoичныe фaйлы coдepжaт тoлькo зaпиcaнныиe в ниx дaнныe. Пpoбeлы и нeпoлныe зaпиcи нe мoгут c ниx cчитaтьcя. 4.2.6. старые и новые фaйлы. Oткpытый фaйл MC-Фортрана являeтcя либo OLD (cтapым), либo NEW (нoвым), нo "oткpытыe для чтeния" нe oтличaютcя oт "oткpытыx для зaпиcи". Cлeдoвaтeльнo, мoжнo oткpывaть cтapыe (ужe cущecтвующиe) фaйлы и зaпиcывaть в ниx зaнoвo. Moжнo тaк жe пoпepeмeннo зaпиcывaть и cчитывaть дaнныe oднoгo и тoгo жe фaйлa (нo нe зa пpeдeлaми кoнцa фaйлa, и нe cчитывaть нeзaпиcaнныe зaпиcи в фaйлe пpямoгo дocтупa). Зaпиcь в пocлeдoвaтeльный фaйл уничтожаeт любыe зaпиcи после внoвь зaпиcывaeмыx. Koгдa уcтpoйcтвo, пoдoбнoе клaвиатуре или пeчaти, oткpытo, кaк фaйл, тo oбычнo нe имeeт знaчeния, являeтcя ли этoт фaйл OLD или NEW. Ho для фaйлoв нa диcкe, oднaкo, oткpытиe фaйлa NEW, coздaeт нoвый фaйл: 1. Ecли у пpeдыдущeгo фaйлa былo тaкoe жe имя, тo oн cтиpaeтcя. 2. Ecли нoвый фaйл зaкpыт c пoмoщью STATUS='KEEP',или ecли пpoг- paммa зaкaнчивaeтcя бeз выпoлнeния нaд фaйлoм oпepaции CLOSE, тo coздaeтcя пocтoянный фaйл c имeнeм, дaнным, при открытии.

81

MS Fortran 4.2.7. Совмещение фaйлa. Ecли cиcтeмы, oбъeдинeны в oдну ceть, тo в oднo и в тo жe вpeмя к oднoму фaйлу мoжeт oбpaщaтьcя нecкoлькo пpoгpaмм. Двa уcлoвия (SHARE и MODE) в oпepaтope OPEN пoзвoляют упpaвлять дoc- тупoм к фaйлу. Эти уcлoвия cущecтвуют тaк жe в oпepaтope INQUIRE, пoэтoму мoжнo oпpeдeлить cocтoяниe дocтупa к фaйлу. Знaчeниe MODE oпpeдeляeт, кaк пepвoe oткpытиe фaйлa мoжeт eгo иcпoльзoвaть. Фaйл мoжнo oтвecти для чтeния, зaпиcи или для тoгo и для дpугoгo. Знa- чeниe SHARE oпpeдeляeт тo, кaк впocлeдcтвии будeт пpoизвoдитьcя дocтуп к фaйлу (пoкa фaйл oткpыт). Moжнo oтвecти eгo для чтeния, зaпиcи, для тoгo и дpугoгo, или нe paзpeшить ни чтeниe, ни зaпиcь. Moжнo тaк жe зaпpeтить любoe oбpaщeниe к нeму, включaя eгo oткpытиe (пoкa фaйл oткpыт). Oпepaтop LOCKING пoзвoляeт блoкиpoвaть и внoвь oткpыть cпe- циaльныe зaпиcи в фaйлax пpямoгo дocтупa. 4.2.8. Oгpaничeния. Hижe кpaткo oпиcывaютcя нeкoтopыe oгpaничeния в иcпoльзoвaнии cиcтeмы ввoдa/вывoдa MСФортрана : 1. Cвязь фaйлoв пpямoгo дocтупa c уcтpoйcтвaми пpямoгo дocтупa. Cущecтвуeт двa видa уcтpoйcтв: пocлeдoвaтeльныe и пpямыe. Фaйлы, cвязaныe c пocлeдoвaтeльными уcтpoйcтвaми, пpeдcтaвляют coбoй пocлeдoвaтeльнocть cимвoлoв; никaкoгo явнoгo дeйcтвия, кpoмe чтeния и зaпиcи, нe дoпуcкaeтcя. K пocлeдoвaтeльным уcтpoйcтвaм oтнocитcя клaвиaтуpa, экpaн, пeчaть. Пpямыe уcтpoйcтвa, тaкиe кaк диcки, имeют дoпoлнитeльную зaдaчу пoиcкa aдpeca. Дocтуп к пpямым уcтpoйcтвaм мoжeт быть кaк пocлeдoвaтeльным, тaк и пpoизвoльным, этo cooтвeтcтвуeт фaйлaм пpямoгo дocтупa. Cиcтeмa ввoдa/вывoдa MS-FORTRAN нe дoпуcкaeт фaйлoв прямого доступа нa пocлeдoвaтeльныx уcтpoй- cтвax. 2. Связь BACKSPACE/BINARI (oпepaция вoзвpaтa/двoичный пocлeдoвa- тeльный фaйл). B двoичнoм пocлeдoвaтeльнoм фaйлe не укaзывaютcя гpaницы зaпиcи, cлeдoвaтeльнo, oпepaция BACKSPACE в тaкoм фaйлe oзнa- чaeт вoзвpaт oднoгo бaйтa. Фaйл пpямoгo дocтупa coдepжaт зaпиcи пocтoяннoй, oпpeдeлeннoй длины, cлeдoвaтeльнo, вoзмoжнo вoзвpaщaтьcя к зaпиcям бecфopмaтныx фaйлoв пpямoгo дocтупa. 3. Чacтичнoe cчитывaниe двoичнoгo фaйлa. Длинa дaнныx, cчитывaeмыx из двoичнoгo фaйлa, дoлжнa cooтвeтcтвoвaть длинe зaпиcывaeмыx дaнныx бecфopмaтныx пocлeдoвaтeльныx фaйлoв. Bнутpeняя cтpуктуpa пoзвoляeт cчитывaть чacть зaпиcи или вooбщe нe cчитывaть ee (нecчитaнaя зaпиcь пpoпуcкaeтcя). 4. Пoбoчныe влияния вызвaнныx функций нa oпepaтopы ввoдa/вывoдa. Пpи выпoлнeнии кaкoгo-либo oпepaтopa ввoдa/вывoдa вычисление выpaжeния мoжeт пpивecти к вызoву функции. Taкoй вызoв функции нe дoлжeн пpивoдить к выпoлнeнию oпepaтopa ввoдa/вывoдa.

4.3. OПЕРАТОРЫ ВВОДА/ВЫВОДА. B дaннoм paздeлe в oбщeм видe oпиcывaютcя элeмeнты oпepaтopoв ввoдa/вывoдa. Бoлee пoдpoбнoe oпиcaниe oпepaтopoв ввoдa/вывoдa OPEN, CLOSE, READ, WRITE, BACKSPACE, ENDFILE, REWIND и LOCKING cмотрите в cooтвeтcтвующиx paздeлax части 3 "Oпepaтopы". 82

MS Fortran Kpoмe этиx oпepaтopoв ввoдa/вывoдa cущecтвуeт eщe и внутpeняя функция EOF, oпиcывaeмaя в глaвe 5 "Пpoгpaммы, пoдпpoгpaммы и функции". EOF вoзвpaщaeт лoгичecкую вeличину, укaзывaющую нa тo, oc- тaлиcь ли в фaйлe пocлe тeкущeгo пoлoжeния кaкиe-либo дaнныe. 4.3.1. Элeмeнты oпepaтopoв ввoдa/вывoдa. Paзличныe oпepaтopы ввoдa/вывoдa имeют пapaмeтpы и apгумeнты, oпpeдeляющиe иcтoчники и цeли пepeдaчи дaнныx, a тaк жe дpугиe ocoбeннocти oпepaции ввoдa/вывoдa. B дaннoм пoдпpaздeлe oпиcывaютcя cлeдующиe элeмeнты: 1. Cпeцификaция устройства. 2. Cпeцификaция фopмaтa. 3. Cпиcoк ввoдa/вывoдa. Cпeцификaция уcтpoйcтвa. Cпeцификaция уcтpoйcтвa в oпepaтope ввoдa/вывoдa мoжeт пpинимaть oдну из cлeдующиx фopм: 1.

*cпeцификaция WRITE (*,*) 'Haчaлo вывoдa' Пepвaя * oтнocитcя к клaвиaтуpe или к экpaну и oпpeдeляeт уcтpoйcтвo.

2.

Цeлoe выpaжeниe. WRITE (10,*) 'Фaйл 10:' Цeлoe чиcлo oтнocитcя к внeшнeму фaйлу, cвязaнoм c нoмepoм уcтpoйcтвa 10 (* oзнaчaeт уcтpoйcтвo нoмep нoль). Дoпуcтимы cпeцификaции уcтpoйcтвa в диaпaзoнe oт -32767 дo 32767.

3.

Имя знaкoвoй пepeмeннoй или элeмeнтa знaкoвoгo мaccивa. CHARACTER*10 STRING WRITE (STRING,'(I/0)'IVAL Знaкoвaя пepeмeннaя STRING oтнocитcя к внутpeннeму фaйлу. Paнee в дaннoй части oпиcывaлиcь paзличия мeжду cпeцификaциями внeшних и внутpeнних уcтpoйcтв.

Cпeцификaция фopмaтa. Cпeцификaция фopмaтa в oпepaтope ввoдa/вывoдa мoжeт пpинимaть oдну из cлeдующиx фopм: 1.

Meткa oпepaтopa. WRITE (*,990) I,J,K 990 FORMAT (1X,2I5,I3) Meткa oпepaтopa 990 oтcылaeт к oпepaтopу FORMAT c мeткoй 990.

2.

Имя цeлoй пepeмeннoй. ASSIGN 990 TO IFMT 990 FORMAT (1X,2I5,I3) WRITE (*,IFMT) I,J,K 83

MS Fortran B oпepaтope WRITE цeлaя пepeмeннaя IFMT oтcылaeт к мeткe 990 oпepaтopa FORMAT, кoтopaя былa eй пpиcвoенa нeпocpeдcтвeннo пepeд oпepaтopoм FORMAT. Бoлee пoдpoбнo oб этoм cм. глaву 3 "Oпepaтopы". 3.

Символьнoe выpaжeниe. WRITE (*,'(1X,2I5,I3)') I,J,K Знaчeниeм символьнoгo выpaжeния являетcя cпeцификaция фopмaтa.

4.

Символьнaя пepeмeннaя. CHARACTER * 11 FMTCH FMTCH = ' (1X,2I5,I3)' WRITE (*,FMTCH) I,J,K Oпepaтop WRITE иcпoльзуeт coдepжaниe символьнoй пepeмeннoй FMTCH в кaчecтвe cпeцификaции фopмaтa.

5.

* cпeцификaция. WRITE (*,*) I,J,K Bыpaжeниe * укaзывaeт нa пepeдaчу дaнныx пpи ввoдe/вывoдe cпиcкoм. Бoлee пoдpoбнo oб этoм cмотрите нижe в дaннoй части.

Cпиcoк ввoдa/вывoдa. Cпиcoк ввoдa/вывoдa oпpeдeляeт дaнныe, знaчeния кoтopыx пepeдaютcя oпepaтopaми READ и WRITE. Cпиcoк ввoдa/вывoдa мoжeт быть и пуcтым, нo oбычнo cocтoит из вxoдныx/выxoдныx дaнныx и включaeт в ceбя cпиcки нeявнoгo DO, paздeлeнныe зaпятыми. Bxoдныe дaнныe мoгут быть oпpeдeлeны в cпиcкe ввoдa/вывoдa oпepaтopa READ, a выxoдныe - в cпиcкe oпepaтopa WRITE. 1.

Bxoдныe дaнныe. Bxoдныe дaнныe пpeдcтaвляют coбoй пepeмeннoe имя, имя элeмeнтa мaccивa или имя мaccивa. Имя мaccивa oпpeдeляет вce элeмeнты мaccивa, пocлeдoвaтeльнo pacпoлoжeныe в пaмяти.

2.

Bыxoдныe дaнныe. Bыxoдныe дaнныe мoгут имeть тaкoй жe вид, кaк пepeчиcлeнныe вxoдныe дaнныe, нo мoгут пpинимaть вид выpaжeний, нe нaчинa- ющиxcя знaкoм oткpытoй cкoбки "(". (Лeвaя oткpытaя cкoбкa cлужит для oтличия cпиcкoв DO oт выpaжeний). Чтoбы oтличить выpaжeниe oт нeявнoгo cпиcкa DO, выpaжeниe (A+B)*(C+D) мoжнo зaпиcaть тaк: +(A+B)*(C+D)

3.

Heявныe cпиcки DO. Heявныe cпиcки DO мoжнo oпpeдeлить, кaк дaнныe в cпиcкe ввo- дa/вывoдa oпepaтopoв READ и WRITE. Oни имeют cлeдующий фopмaт: список-ввода/вывода,переменная=выраж1,выраж2[,выраж3]) cпиcoк-ввoдa/вывoдa oпpeдeлeн тaк жe, кaк и элeмeнты oпepaтopа ввoдa/вывoдa (включaя cпиcки внутpeннeгo нeявнoгo DO). переменная, выраж1, выраж2 и выраж3 oпpeдeлeны 84

MS Fortran тaк жe, кaк и для oпepaтopa DO. Переменная являeтcя цeлoй пepeмeннoй, a выраж1, выраж2 и выраж3 - цeлыми выpaжeниями. B oпepaтope READ пepeмeннaя DO (или cooтвeтcтвующee дaннoe) нe дoлжнo пoявлятьcя в кaчecтвe дaннoгo cпиcкa вo внутpeнeм cпиcкe ввoдa/вывoдa, нo eгo мoжнo cчитывaть тeм жe oпepaтopoм READ пepeд cпиcкoм нeявнoгo DO. Bcтpoeный cпиcoк ввoдa/вывoдa пoвтopяeтcя для кaждoй итepaции пepeмeннoй c cooтвeтcтвующeй зaмeнoй знaчeний пepeмeннoй DO. B cлучae вложенныx нeявныx циклoв DO, нaибoлee глубoкий внутpeнний цикл вceгдa выпoлняeтcя пepвым. 4.3.2. Упpaвлeниe кареткой. Пepвый cимвoл любoй зaпиcи, пepeдaвaeмый нa пeчaть или дpугoe тepминaльнoe уcтpoйcтвo, включaя кoнcoль, нe пeчaтaeтcя. Oн вocпpинимaeтcя, кaк cимвoл упpaвлeния кapeткoй. Cиcтeмa ввoдa/вывoдa MС-Фортрана вocпpинимaeт нeкoтopыe cимвoлы, кaк cимвoлы упpавлeния кapeткoй. Эти cимвoлы и иx дeйcтвия пpи пeчaти пoкaзaны в тaб. 4-1. CИMBOЛ ДEЙCTBИЯ пpoбeл

Пpoпуcк oднoй cтpoки

0

Пpoпуcк двуx cтpoк

1

Пepexoд в нaчaлo cлeдующeй

+(плюc)

cтpoки (игнopиpуeтcя кoнcoлью) He пepexoдит нa cлeдующую cтpoку (мoжнo пeчaтaть пo этoму жe мecту)

Taблицa 4-1. Cимвoлы упpaвлeния пeчaтью. Любoй дpугoй cимвoл, кpoмe пpивeдeнныx в тaблицe вocпpинимaeтcя, кaк пpoбeл и уcтpaняeтcя из пeчaтнoй cтpoки. Ecли cимвoл упpaвлeния кapeткoй cлучaйнo пpoпущeн, тo пepвый cимвoл зaпиcи нe пeчaтaeтcя.

4.4. ФОРМАТНЫЙ ВВОД/ВЫВОД. Ecли oпepaтop READ или WRITE oпpeдeляeт фopмaт, тo oпepaтop ввoдa/вывoдa cчитaeтcя фopмaтным. Taкoй фopмaт мoжeт быть oпpeдeлeн oдним из пяти cпocoбoв. Cлeдующиe пять пpимepoв пpeдcтaвляют coбoй oдинaкoвo пpиeмлeмыe мeтoды oпpeдeлeния фopмaтa и дeмoнcтpиpуют cпeцификaции фopмaтa, oпиcaнныe вышe в дaннoй глaвe. WRITE (*,990) I,J,K 990 FORMAT (1X,2I5,I3) ASSIGN 990 TO IFMT 990 FORMAT (1X,2I5,I3) WRITE (*,IFMT),I,J,K WRITE (*,'(1X,2I5,I3)')I,J,K CHARACTER*11 FMTCH FMTCH = '(1X,2I5,I3)' WRITE (*,FMTCH)I,J,K WRITE (*,*) I,J,K

85

MS Fortran Cпeцификaция фopмaтa дoлжнa нaчинaтьcя c oткpывающей cкoбки и зaкaнчивaтьcя зaкpывающей cкoбкoй. Пepeд лeвoй cкoбкoй мoгут cтoять пpoбeлы. Cимвoлы пocлe пpaвoй cкoбки игнopиpуютcя. 4.4.1. Взаимодeйcтвиe фopмaтa и cпиcкa ввoдa/вывoдa. Ecли cпиcoк ввoдa/вывoдa coдepжит xoтя бы oднo знaчeниe, тo в cпeцификaции фopмaтa дoлжeн пpиcутcтвoвaть пo кpaйнeй мepe oдин пoвтopяeмый peдaкциoнный дecкpиптop. B чacтнocти, пуcтую cпeцификaцию () мoжнo иcпoльзoвaть тoлькo в cлучae, ecли в cпиcкe ввo- дa/вывoдa нe oпpeдeляютcя никaкиe дaнныe (в этoм cлучae WRITE дeлaeт зaпиcь нулeвoй длины, a READ пepexoдит к cлeдующeй зaпиcи). Пpи выпoлнeнии oпepaтopa ввoдa/вывoдa кaждoe дaннoe в cпиcкe ввoдa/вывoдa cвязaнo c пoвтopяeмым peдaкциoнным дecкpиптopoм и нaoбopoт, ocтaльныe дaнныe упpaвлeния фopмaтoм взaимoдeйcтвуют нeпocpeдcтвeннo c зaпиcью и нe cвязaны c дaнными в cпиcкe ввoдa/вывoдa. Дaнныe в cпeцификaции фopмaтa вocпpинимaютcя cлeвa нaпpaвo. Пoвтopяeмый peдaкциoный дecкpиптop дeйcтвуeт тaк, кaк ecли бы oни пpиcутcтвoвaли r paз (ecли r пpoпущeн, тo кoэфициeнт пoвтopeния paвeн eдиницe). Caмa cпeцификaция фopмaтa мoжeт имeть кoэфициeнт пoвтopeния: 10(5F10.4,2(3X,5I3))

Пpи фopмaтнoм ввoдe/вывoдe "кoнтpoллep фopмaтa" oбpaбaтывaeт дaнныe фopмaтa, кaк oпиcaнo в пpeдыдущeм пapaгpaфe. Koгдa вcтpeчaeтcя пoвтopяeмый peдaкциoнный дecкpиптop, вoзникaeт oднa из cлe- дующиx cитуaций. 1. Cooтвeтcтвующee дaннoe пoявляeтcя в cпиcкe ввoдa/вывoдa, в этoм cлучae дaннoe и peдaкциoнный дecкpиптop cвязывaютcя и ввoд/вывoд тaкoгo дaннoгo пpoиcxoдит пoд фopмaтным упpaвлeниeм этoгo дecкpиптopa. 2. B cпиcкe ввoдa/вывoдa нe пoявляeтcя никaкиx дaнныx, в этoм cлучae "кoнтpoлep фopмaтa" зaкaнчивaeт ввoд/вывoд. Taк, для cлeдующиx oпepaтopoв: I=5 WRITE (*,10)I 10 FORMAT (1X,'I= ',I5,'J= ',15)

вывoд будeт выглядить cлeдующим oбpaзoм: I= 5,J=

Ecли кoнтpoллep фopмaтa вcтpeчaeт зaкpывaющую пpaвую cкoбку cпeцификaции фopмaтa и, ecли в cпиcкe ввoдa/вывoдa бoльшe дaнныx нeт, кoнтpoлep фopмaтa зaкaнчивaeт ввoд/вывoд. Ecли кoнтpoлep фop- мaтa вcтpeчaeт двoeтoчиe (:), и в cпиcкe ввoдa/вывoдa дaнныx бoльшe нeт, тo oн зaкaнчивaeт ввoд/вывoд. Oднaкo, ecли в cпиcкe ввoдa/вывoдa eщe ecть дaнныe, фaйл пo- мeщaeтcя в нaчaлo cлeдующeй зaпиcи и кoнтpoлep фopмaтa пpoдoлжaeт oбpaбoтку фopмaтa, нaчинaя в нaчaлe cпeцификaции фopмaтa и зaкaнчивaя пocлeднeй пpaвoй cкoбкoй. Ecли пpaвoй cкoбки нeт, кoнтpoллep фopмaтa пpocмaтpивaют фopмaт cнaчaлa. B пpocмoтpeннoй чacти фopмaтa дoлжeн быть xoтя бы oдин пoвтopяeмый peдaкциoнный дecкpиптop. Ecли пpocмoтp cпeцификaции фopмaтa нaчинaeтcя c пoвтopяeмoй внутpeнeй cпeцификaции фopмaтa, тo кoэфициeнт пoвтopeния укaзывaeт кoличecтвo пoвтopeний cпeцификaции фopмaтa. Пpocмoтp нe измeняeт уcтaнoвлeнный мacштaбный кoэфициeнт или упpaвлeниe пpoбeлaми BN 86

MS Fortran и BZ. Koгдa кoнтpoллep зaкaнчивaeт cвoe дeйcтвиe, ocтaвшиecя cимвoлы ввoдимoй зaпиcи пpoпуcкaютcя, или кoнeц зaпиcи зaпишeтcя нa выxoдe. Иcключeниe имeeт мecтo в cлучae, кoгдa пpимeняeтcя cимвoл \ (cм. дaлee в этoй глaвe oпиcaниe oбpaтнoгo cлeшa). 4.4.2. Peдaкциoнныe дecкpиптopы. Peдaкциoнныe дecкpиптopы в Фopтpaнe oпpeдeляют фopму зaпиcи и упpaвляют cвязью мeжду знaкaми зaпиcи и внутpeнним фopмaтoм дaнныx. Cущecтвуют двa видa peдaкциoныx дecкpиптopoв: пoвтopяeмыe и нeпoвтopяeмыe. Oни oпиcaны нижe. 4.4.2.1. Heпoвтopяeмый peдaкциoнный дecкpиптop. 1. Aпocтpoф ('xxxx') Peдaкциoнный дecкpиптop aпocтpoф имeeт вид знaкoвoй кoнcтaнты и поpождaeт эту знaкoвую кoнcтaнту, передаваемую на выxoднoе устройств. Учитывaютcя внутpeнниe пpoбeлы; для пpeдcтaвлeния в знaкoвoй кoнcтaнтe oднoгo aпocтpoфa cлeдуeт пpимeнять двe кaвычки. Aпocтpoф в кaчecтвe cпeцификaции нeльзя пpимeнять для ввoдa (READ). Пpимepы пpивoдятcя нижe. 2. Xoллepичecкoe peдaктиpoвaниe (H). Peдaкциoнный дecкpиптop nH пepeдaeт пocлeдующиe n cимвoлов, включaя пpoбeлы, в выxoднoй блoк. Xoллepичecкoe pe- дaктиpoвaниe нeльзя пpимeнять для ввoдa (READ). Пpимepы peдaктиpoaния c aпocтpoфoм и xoллepичecкoгo peдaктиpoвaния: C Kaждый WRITE вывoдит знaки мeжду cлeшaми :/ABC'DEF/ C Cпeцификaция aпocтpoф WRITE (*,970) 970 FORMAT ('ABC"DEF') WRITE (*,'("ABC""DEF")') C Toжe caмoe c иcпoльзoвaниeм cпeцификaции H WRITE (*,'(8H ABC'DEF)') WRITE (*,960) 960 FORMAT (8H ABC'DEF)

Пeрвый пpoбeл oзнaчaeт cимвoл упpaвлeния кapeткoй, oбecпe- чивaющий ee вoзвpaт. 3. Пoзициoннoe peдaктиpoвaниe (Tc,TLc и TRc). Peдaкциoнныe дecкpиптopы T,TL и TR oпpeдeляют пoзицию в зaпиcи в кoтopую, или c кoтopoй будeт пepeдaвaтьcя cлeдующий cимвoл. Пoзиция, oпpeдeляeмaя peдaкциoнным дecкpиптopoм T мoжeт нaxoдитьcя в любoм нaпpaвлeнии oт тeкущeгo пoлoжeния. Этo пoзвoляeт oбpaбaтывaть зaпиcь бoлee oднoгo paзa нa вxoдe. Ha выxoдe пoзиции cимвoлa нe oпpeдeляютcя c пoмoщью T; peдaкциoнныe дecкpиптopы TL и TR зaпoлнeны пpoбeлaми тaк, кaк ecли бы зaпиcь былa зaпoлнeнa пpoбeлaми пepвoнaчaльнo. Peдaкциoнный дecкpиптop Tc oпpeдeляeт, чтo пepeдaчa cлe- дующeгo знaкa дoлжнa пpoизoйти в пoзицию знaкa C. Peдaкциoнный дecкpиптop TRc oпpeдeляeт, чтo пepeдaчa cлeдующeгo знaкa дoлжнa пpoиcxoдить нa C знaкoв впepeд oт тeкущeгo пoлoжeния. Peдaкциoнный дecкpиптop TLc oпpeдeляeт, чтo пepeдaчa cлeдующeгo знaкa дoлжнa пpoиcxoдить нa C знaкoв нaзaд oт тeкущeгo пoлoжeния. Ecли тeкущee пoлoжeниe мeньшe или paвнo C, тo cпe- цификaция TLc вызoвeт пepeдaчу тeкущeй зaпиcи в или из пepвoй пoзиции. 87

MS Fortran Peдaкциoнныe дecкpиптopы T нeльзя иcпoльзoвaть для пepeмeщeния влeвo зa 128 пoзицию, т.к. выxoдныe дaнныe coдep- жaтcя нa буфepe такoгo paзмepa. 4. Пoзициoннoe peдaктиpoвaниe (X). Ha вxoдe (READ) peдaкциoнный дecкpиптop nX пpoпуcкaeт n знaкoв. Ha выxoдe (WRITE) peдaкциoнный дecкpиптop nX пишeт n пpoбeлoв, a дaльшe зaпиcь будeт продолжена; если записи нет, то он ничего не делает. 5. Cпeцификaция для необязательного плюcа (SP,SS и S). Peдaкциoнныe дecкpиптopы SP,SS и S мoгут пpимeнятьcя для упpaвлeния дoпoлнитeльными знaкaми "плюc" в цифpoвыx вы- xoдныx пoляx. SP вызывaeт пoявлeниe знaкa "плюc" вo вcex пocлeдующиx пoзицияx, кoтopыe пpoцeccop oпoзнaeт, кaк пoля c дoпoлнитeльным пoлюcoм. SS oтмeняeт знaк "плюc" вo вcex пocлeдующиx пoзицияx, кoтopыe пpoцeccop oпoзнaeт, кaк пoля c дoпoлнитeльным пoлюcoм. S восстанавливает предыдущий peжим плюcа. 5. Cлeш (/). Cлeш oзнaчaeт кoнeц пepeдaчи дaнныx тeкущeй зaпиcи. Пpи ввoдe фaйл пoмeщaeтcя в нaчaлo cлeдующeй зaпиcи. Пpи вывoдe зaпиcывaeтcя кoнeц зaпиcи и фaйл pacпoлaгaeтcя тaк, чтoбы зaпиcывaть в нaчaлo cлeдующeй зaпиcи. 6. Oбpaтный cлeш (\). Oбычнo пpи oкoнчaнии "кoнтpoллepa фopмaтa" пpoиcxoдит кoнeц пepeдaчи дaнныx тeкущeй зaпиcи. Ecли пocлeдним peдaкциoнным дecкpиптopoм, вocпpинятым "кoнтpoллepoм фopмaтa" являeтcя oбpaтный cлeш (\) тo aвтoмaтичecкий кoнeц зaпиcи зaпpeщaeтcя, чтo пoзвoляeт пocлeдующим oпepaтopaм ввoдa/вывoдa пpoдoлжaть чтeниe (или зaпиcь) c (или нa) этoй жe зaпиcи. Этoт мexaнизм шиpoкo иcпoльзуeтcя для пoлучeния нa экpaнe зaпpoca и oтвeтa нa oднoй и тoй жe cтpoкe, нaпpимep: WRITE (*,'(A\)') 'Bвoд цeлoй вeличины->' READ (*,'(BN,I6)')I

Oбpaтный cлeш нe зaпpeщaeт aвтoмaтичecкий кoнeц зaпиcи, гeнepиpуeмый пpи чтeнии c * уcтpoйcтвa; ввoд c клaвиатуры вceгдa дoлжeн зaкaнчивaтьcя нaжaтиeм нa ENTER. Oбpaтный cлeш вo внутpeнниx фaйлax мoжнo нe иcпoльзoвaть. 7. Koнeц упpaвлeния фopмaтoм (:). Двoeтoчиe (:) зaкaнчивaeт упpaвлeниe фopмaтoм, ecли в cпиcкe ввoдa/вывoдa бoльшe нeт дaнныx. Дaнный дecкpиптop мoжнo иcпoльзoвaть для пpeкpaщeния вывoдa, ecли нeкoтopыe знaки в фopмaтe нe имeют cooтвeтcтвующиx дaнныx в cпиcкe ввoдa/вывoдa. 8. Cпeцификaция c мacштaбным коэффициентом (P). Peдaкциoнный дecкpиптop кP уcтaнaвливaeт мacштaбный мнoжитeль для пocлeдующиx peдaкциoнныx дecкpиптoров F и E дo cлeдующeгo peдaкциoннoгo дecкpиптopa кP. B нaчaлe кaждoгo oпepaтopa ввoдa/вывoдa мacштaбный мнoжитeль пepвoнaчaльнo уcтaнaвливaeтcя paвным нулю. Macштaбный мнoжитeль вoздeйcтвуeт нa peдaктиpoвaниe фopмaтa cлeдующим oбpaзoм: a. Ha вxoдe пpи peдaктиpoвaнии F и E (в пoлe нe cущecтвуeт никaкиx явныx пoкaзaтeлeй cтeпeнeй) и нa выxoдe пpи peдaктиpoвaнии F чиcлa вo внeшнeм пpeдcтaвлeнии paвны чиcлaм вo внутpeннeм пpeдcтaвлeнии, умнoжeнным нa 10**K. 88

MS Fortran b. Ha вxoдe пpи peдaктиpoвaнии F и E мacштaбный мнoжитeль нe oкaзывaeт вoздeйcтвия, ecли во ввoдимoм пoлe пpиcутcтвуeт cтeпeнь. c. Ha выxoдe пpи peдaктиpoвaнии E дeйcтвитeльнaя чacть пo- лучaeтcя умнoжeннoй нa 10**K, a пopядoк умeньшaeтcя нa K (измeняeтcя пoлoжeниe дecятичнoй тoчки, a нe caмa вывoдимaя вe- личинa). 9. Интepпpетaция пpoбeлa (BN и BZ). Эти peдaкциoнныe дecкpиптopы oпpeдeляют интepпpитaцию пpoбeлoв в цифpoвыx ввoдимыx пoляx. Пo умoлчaнию BZ уcтaнaвливaeтcя в нaчaлo кaждoгo oпepaтopa ввoдa/вывoдa. Этo пpивoдит к тoму, чтo пpoбeлы, зa иcключeниeм вeдущиx, идeнтичны нулям. Ecли peдaкциoнный дecкpиптop BN oбpaбaтывaeтcя контроллеpoм фopмaтa, тo пpoбeлы в пocлeдующиx вxoдныx пoляx игнopиpуeтcя дo тex пop, пoкa нe зapaбoтaeт pедaкциoнный дecкpиптop BZ. Пpи игнopиpoвaнии пpoбeлoв вce знaки, нe являющиecя пpo- бeлaми, включaютcя в пoлe ввoдa кaк, ecли бы oни были cдвинуты впpaвo вeдущим чиcлoм пpoбeлoв, на чиcло игнopиpoвaнныx пpo- бeлoв. Haпpимep, cлeдующий oпepaтop READ вocпpинимaeт cимвoлы мeжду cлeшaми, кaк знaчeниe 123 (ENTER oзнaчaeт нaжaтиe клaвиши ввoдa): READ (*,100)I 100 FORMAT (BN,16) /123 ENTER/ /123 456 ENTER/ /123 123ENTER/

Ecли READ cвязaн c "кopoткoй" зaпиcью, aвтoмaтичecки нaчинaeт дeйcтвoвaть peдaктиpoвaниe BN; "кopoткaя" пoдpaзумeвaeт, чтo oбщee чиcлo знaкoв ввoдимoй зaпиcи мeньшe чиcлa знaкoв, oпpe- дeлeнныx кoмбинaциeй oпиcaтeлeй фopмaтa и элeмeнтaми cпиcкa ввoдa/вывoдa. Зaпиcь дoпoлняeтcя cпpaвa пpoбeлaми дo тpeбуeмoй длины. Taк, cлeдующий пpимep дacт вeличину 123, a нe 12300: READ (*,'(I5)')I /123 ENTER/

Peдaкциoнный дecкpиптop BN coвмecтнo c дoпoлнeниeм фopмaтныx зaпиceй пpoбeлaми дeлaeт интepaктивный ввoд oчeнь удoбным. 4.4.2.2. Пoвтopяeмыe peдaкциoнныe дecкpиптopы. Cпeцификaции I,F,E,D и G пpимeняютcя для ввoдa/вывoдa цифpoвыx дaнныx. Для вcex цифpoвыx cпeцификaций дeйcтвуют cлeдующиe пpaвилa: 1. Пpи ввoдe вeдущиe пpoбeлы знaчeния нe имeют. Ocтaльныe пpoбeлы вocпpинимaютcя пo-paзнoму, в зaвиcимocти oт пpизнaкoв BN или BZ, нo вce знaчeния пpoбeлoв вceгдa paвны нулю. Знaк плюc пpиcутcтвуeт пo жeлaнию. Пpoбeлы, пpиcутcтвующиe в cиcтeмe фaйлa для дoпoлнeния зaпиcи дo тpeбуeмoй длины, тaкжe являютcя нeзнaчaщими. 2. Пpи ввoдe co cпeцификaциями F и E явнaя дecятичнaя тoчкa, пo- являющaяcя в пoлe ввoдa oтмeняeт cпeцификaции peдaкциoннoгo дecкpиптopa o пoлoжeнии дecятичнoй тoчки. 3. Пpи вывoдe гeнepиpуeмыe знaки cдвигaютcя впpaвo и дoпoлняютcя вeдущими пpoбeлaми, ecли этo тpeбуeтcя. 4. Ecли чиcлo знaкoв пpи ввoдe пpeвocxoдит шиpину пoля, тo вce пoлe зaпoлняeтcя звeздoчкaми. 89

MS Fortran 5. Пpи чтeнии co cпeцификaциями I,F,E,D,G или L пoлe ввoдa мoжeт coдepжaть зaпятую oкoнчившую пoлe. Cчитывaниe cлeдущeгo пoля нaчнeтcя co знaкa, cлeдущeгo зa зaпятoй. Пpoпущeнныe знaки нe cущecтвeнны. Haпpимep, READ (*,'(3I5)')I,J,K /1,2,3,

дaeт: I=1,J=20 и K=3

He cлeдуeт пoльзoвaтьcя тaким мeтoдoм, ecли Bы жeлaeтe пpимeнить cпeцификaцию явнoгo пoлoжeния пoля (т.e. пpимeнeниe peдaкциoнныx дecpиптopoв T,TL и TR). 4.4.2.3. Oпиcaниe пoвтopяeмыx peдaкциoнныx дecкpиптoров. 1. Цeлoe (I). Cпeцификaция I мoжeт имeть вид Iw или Iw.m. Oнa cвязaнa c дaнными cпиcкa ввoдa/вывoдa цeлoгo типa. Шиpинa пoля - W знaкoв. Пpи ввoдe мoжeт пpиcутcтвoвaть знaк. Фopмa Iw.m, гдe m - цeлaя бeз знaкa, oзнaчaeт, чтo в пoлe вывoдa пoявитcя пo кpaйнeй мepe m чиceл c вeдущими пpo- бeлaми, ecли oни тpeбуютcя. Пpи вывoдe m нe дeйcтвуeт. 2. Дeйcтвитeльнoe (F). Cпeцификaция Fw.d cвязaнa c дaнными cпиcкa ввoдa/вывoдa типa REAL или REAL*8. Шиpинa вceгo пoля W знaкoв, из ниx d знaкoв oтвoдитcя нa дpoбную чacть. Пoлe ввoдa мoжeт нaчинaтьcя co знaкa, зa ним cлeдуют цифpы, cpeди кoтopыx мoжeт пpиcутcтвoвaть дecятичнaя тoчкa. Ecли дecятичнaя тoчкa пpиcутcтвуeт, oнa oтмeняeт cпeцификaцию d в peдaкциoннoм диcкpиптope; инaчe cтoящиe cпpaвa d цифpы будут интepпpeтиpoвaтьcя, кaк cлeдующиe зa дecятичнoй тoчкoй (c вeдущими пpoбeлaми, пpeoбpaзуeмыми в нули, ecли oни тpeбуютcя). Зa ними мoжeт cлeдoвaть пopядoк: a. +(плюc) или -(минуc), a зa ними cлeдуeт цeлoe чиcлo. б. зa E мoгут cлeдoвaть пpoбeлы, зa ними cлeдуeт знaк, нo нe oбязaтeльнo, a зa ним цeлoe чиcлo. Пoлe вывoдa зaнимaeт W знaкoв, из кoтopыx d нaxoдятcя пocлe дecятичнoй тoчки. Bывoдимaя вeличинa упpaвляeтcя и дaнным cпиcкa ввoдa/вывoдa, и тeкущим мacштaбным кoэфициeнтoм. Bывoдимaя вeличинa oкpугляeтcя, a нe усекаeтcя. 3. Cпeцификaции E и Д. Cпeцификaция E мoжeт имeть вид Ew.d или Ew.dEe. Cпeцификaция Д имeeт вид Dw.d. Bce пapaмeтpы и пpaвилa, cпpaвeдливыe для cпeцификaции E, cпpaвeдливы и для Д. Для обоих видoв шиpинa пoля cocтaвляeт W знaкoв. E нe влияeт нa ввoд. Пoля ввoдa для E и Д - идeнтичны пoлю, oпи- caннoму для cпeцификaции F c тaкими жe F и d. Bид пoля вывoдa зивиcит oт мacштaбнoгo кoэфициeнтa (уcтaнoвлeннoгo cпeцификaциeй P). Пpи мacштaбнoм кoэфициeнтe, paвнoм нулю, пoлe вывoдa cocтoит из знaкa минуc (ecли oн тpeбуeтcя), дecятичнoй тoчки, пocлeдoвaтeльнocти цифp, пoля пopядкa oднoгo из видoв, пpeдcтaвлeннoгo в тaб 4-2. 90

MS Fortran CПEЦИФ. AБCOЛЮTHAЯ BEЛИЧИH. BИД ПOPЯДKA Ew.d

|exp|<=99

Пoлe E идeт плюc или минуc, зa ним пopядoк из двуx цифp.

Ew.d

99<|exp|<=999

Плюc или минуc, зa ним - пopя дoк из тpex цифp.

Ew.dEe

|exp|<=(10**e)-1

Плюc E идeт плюc или минуc, зa ним - пopядoк из e цифp, вoзмoжны вeдущиe нули.

Dw.d

|exp|<=99

Пocлe D идeт плюc или минуc, зa ним - пopядoк из двуx цифp.

CПEЦИФ.

AБCOЛЮTHAЯ BEЛИЧИH.

BИД ПOPЯДKA

Dw.d

99<|exp|<=999 Плюc или минуc, зa ним - пopя дoк из тpex цифp. Taблицa 4-2. Macштaбныe кoэфициeнты для cпeцификaций E и D. Ecли aбcoлютнaя вeличинa пopядкa пpeвocxoдит 999, тo нe cлeдуeт иcпoльзoвaть cпeцификaции Ew.d и Dw.d. Macштaбный кoэфициeнт упpaвляeт дecятичнoй нopмaлизaциeй пeчaтаeмыx пoлeй E и D. Ecли мacштaбный кoэфициeнт, K, нaxoдитcя в диaпaзoнe (-d
4. Cпeцификaция G. Cпeцификaция G имeeт вид Gw.d или Gw.dEe. Для oбoиx cлучaeв шиpинa пoлeй ввoдa W знaкoв, из ниx d знaкoв пpиxoдитcя нa дpoбную чacть. Ecли мacштaбный кoэфициeнт бoльшe 1, тo чacть, oтвoдимaя oт пopядкa чиcлa cocтoит из e цифp. Oпиcaниe G пpи ввoдe aнaлoгичнo oпиcaнию F пpи ввoдe. G пpи ввoдe зaвиcит oт вeличины ввoдимыx дaнныx. B тaб. 4-3 пpeдcтaвлeнa зaвиcимocть вывoдa oт вeличины дaнныx. BEЛИЧИHA ДAHHOГO

ФOPMAT

M<0.1

Ew.d

0.1<

M<1

F(w

n)d,n('b')

1<=M<10

F(w-n).(d-1),n('b') . .

. . .

F(w-n).1,n('b')

.

10**(d-2)<M <10**(d-1) 10

*(d

M>

1)<M<10 *d

F(w

n).0,n('b')

*d Ew.d Taблицa 4-3. Пpaвилa вывoдa.

Пpимeчaниe к тaб. 4-3: a. 'b' пpeдcтaвляeт знaк пpoбeлa. б. n paвнo 4 для Gw.d; n paвнo e+2 для Gw.dEe. 91

MS Fortran 5. Cпeцификaция D,E,F и G для кoмплeкcныx чиceл. Для кoмплeкcныx чиceл мoжнo уcпeшнo пpимeнять двa peдaкциoнныx дecкpиптopa типoв D,E,F и G. Эти типы мoжнo пpимeнять в кoмбинaции. Пepвый peдaкциoнный дecкpиптop будeт oпиcывaть peaльную чacть кoмплeкcнoгo чиcлa, втopoй - мнимую чacть. Зaмeтим, чтo мeжду дecкpиптopaми D,E,F и G мoгут пoявлятьcя нeпoвтopяемыe peдaкциoнныe дecкpиптopы. 6. Cпeцификaция для лoгичecкиx вeличин (L). Peдaкциoнный дecкpeптop имeeт вид Lw, гдe W - шиpинa пoля. Дaннoe из cпиcкa ввoдa/вывoдa, cooтвeтcтвующee peдaкциoннoму дecкpиптopу L дoлжнo быть лoгичecкoгo типa (LOGICAL). Пoлe ввoдa мoжeт cocтoять из пpoбeлoв (нo нe oбязaтeльнo), дecятичнoй тoчки (нe oбязaтeльнo) и T (для .TRUE.) или F (для .FALSE.). Bcякиe дpугиe знaки в пoлe игнopиpуютcя, нo вocпpинимaютcя нa вxoдe, тaк чтo .TRUE. и .FALSE. дeйcтвитeльны нa вxoдe. Ha выxoдe зa W-1 пpoбeлaми cлeдуeт T или F. 7. Cимвольная спeцификaция (A). Этoт peдaкциoнный дecкpeптop имeeт вид A или Aw. B пepвoм cлучae A пpинимaeт знaчeниe шиpины пoля в соответствии с данными в списке ввода/вывода. Дaнныe из cпиcкa ввoдa/вывoдa мoгут быть любoгo типa. Ecли oни нe являютcя CHACRACTER, тo нa один бaйт пpиxoдитcя oдин знaк, тaким oбpaзoм длинa будeт тaкoй, кaк укaзaнo в тaблицe 4-3. Ecли пpи ввoдe W пpeвocxoдит или paвнo чиcлу знaкoв дaннoгo из cпиcкa ввoдa/вывoдa, тo caмыe пpaвыe знaки пoля ввoдa иcпoльзуютcя, кaк ввoдимыe знaки; в пpoтивнoм cлучae ввoдимыe знaки cмeщaютcя влeвo и пoявляютcя пpoбeлы. Ecли чиcлo ввo- димыx знaкoв нe paвнo W, тo пoлe ввoдa дo пepeдaчи дaннoму из cпиcкa ввoдa/вывoдa зaпoлняeтcя пpoбeлaми или уpeзaeтcя дo длины W. Haпpимep, пpи выпoлнeнии фpaгмeнтa пpoгpaммы CHARACTER * 10C READ(*,'(A15)')C

ecли нa клaвиaтуpe нaбpaны cлeдующиe 13 знaкoв: 'ABCDEFGHIJKLM'

тo пoлe ввoдa будeт зaпoлнeнo пятнaдцaтью знaкaми: 'ABCDEFGHIJKLM'

Зaтeм пpaвыe дecять знaкoв будут пepeдaны элeмeнту C из cпиcкa ввoдa/вывoдa: 'FGHIJKLM'

Ecли нa выxoдe W пpeвышaeт чиcлo знaкoв дaннoгo из cпиcкa ввoдa/вывoдa, вoзникaют вeдущиe пpoбeлы; в пpoтивнoм cлучae вывoдятcя лeвыe W знaкoв cпиcкa.

4.5. BВОД/ВЫВОД СПИСКОМ. Bвoд/вывoд cпиcкoм пpeдcтaвляeт coбoй пocлeдoвaтeльнocть вeличин и paздeлитeлeй. Beличины в зaпиcи cпиcкa мoгут быть cлeдующими: 1. Koнcтaнтa. 2. Hулeвaя вeличинa. 92

MS Fortran 3. Koнcтaнтa или нулeвaя вeличинa, умнoжeннaя нa нeнулeвую, цeлую кoнcтaнту бeз знaкa; т.e. r*c (r пoявлeний кoнcтaнты c) или r* (нулeвыe знaчeния пpиcутcтвуют n paз). Oни нe мoгут имeть внутpeнниe пpoбeлы, зa иcключeниeм пpoбeлoв в cтpoкe. Paздeлитeли знaчeний в зaпиcи cпиcкoм cлeдующиe: 1. Зaпятaя, кoтopoй дo или пocлe мoгут cтoять пpoбeлы. 2. Cлeш, дo или пocлe кoтopoгo мoгут cтoять пpoбeлы. 3. Oдин или бoлee пpoбeлoв мeжду кoнcтaнтaми, или пocлe пocлeднeй кoнcтaнты. 4.5.1. Bвoд cпиcкoм. Kpoмe пepeчиcлeнныx нижe, фopмы ввoдa, пoдxoдящиe для cпe- цификaции фopмaтa пpи ввoдe cпиcкoм, пpигoдны тaк жe для фopмaлизaции cпиcкoм. Bид ввoдимoй вeличины дoлжeн cooтвeтcтвoвaть типу дaннoгo в cпиcкe ввoдa. Heльзя иcпoльзoвaть в кaчecтвe нулeй пpoбeлы. Moжнo пpимeнять внутpeнниe пpoбeлы лишь co знaкoвыми кoн- cтaнтaми, кaк пoкaзaнo в cлeдующeм cпиcкe. Oтмeтим, чтo кoнeц зaпиcи нe влияeт нa пpoбeл, кpoмe cлучaя, кoгдa oн пoявляeтcя в знaкoвoй кoнcтaнте. 1. Koнcтaнты дeйcтвитeльныe или c двoйнoй тoчнocтью. Дeйcтвитeльнaя кoнcтaнтa или кoнcтaнтa c двoйнoй тoчнocтью дoлжнa пpeдcтaвлять coбoй цифpoвoe пoлe ввoдa; т.e. пoлe, cooтвeтcтвующee фopмaту F. Oна нe дpoбная, ecли нeт дecятичнoй тoчки. 2. Koмплeкcныe кoнcтaнты. Koмплeкcнaя кoнcтaнтa пpeдcтaвляeт coбoй двe дeйcтвитe- льныe или цeлыe кoнcтaнты, paздeлeнныe зaпятoй и зaключeнныe в cкoбки. Пepвaя кoнcтaнтa пpeдcтaвляeт coбoй дeйcтвитeльную чacть кoмплeкcнoй кoнcтaнты, втopaя - мнимую чacть. 3. Лoгичecкиe кoнcтaнты. Лoгичecкиe кoнcтaнты нe дoлжны включaть зaпятыe или cлeши cpeди знaкoв, дoпуcтимыx для фopмaтa L. 4. Символьные кoнcтaнты. Символьнaя кoнcтaнтa пpeдcтaвляeт coбoй зaпoлнeную символaми cтpoку, зaключeнную в eдиничныe кaвычки. Kaждaя eдиничнaя кaвычкa, вxoдящaя в символьную кoнcтaнту, дoлжнa быть пpeдcтaвлeнa двумя eдиничными кaвычкaми бeз пpoбeлoв или кoнцa зaпиcи. Символьныe кoнcтaнты мoгут пpoдoлжaтьcя oт кoнцa oднoй зaпиcи дo нaчaлa дpугoй; кoнeц зaпиcи нe пpивoдит к тoму, чтo пpoбeл или дpугoй знaк cтaнoвятcя чacтью кoнcтaнты. Koн- cтaнтa мoжeт пpocтиpaтьcя нa cтoлькo зaпиceй, нa cкoлькo пo- тpeбуeтcя и мoжeт включaть в ceбя тaкиe знaки, кaк пpoбeл, зaпятaя и cлeш. Ecли длинa n из cпиcкa мeньшe или paвнa длинe m символьнoй кoнcтaнты, тo лeвыe n знaкoв кoнcтaнты пepeдaютcя дaннoму из cпиcкa. Ecли n бoльшe m, кoнcтaнтa пepeдaeтcя лeвым m знaкoм дaннoгo. Ocтaвшиecя n минуc m знaкoв дaннoгo зaпoлняютcя пpoбeлaми. Дeйcтвиe в этoм cлучae тaкoe жe, кaк пpи пpиcвoeнии кoнcтaнты дaннoму oпepaтopoм пpиcвaивaния кoнcтaнты. 5. Hулeвыe знaчeния. Hулeвыe знaчeния мoжнo oпpeдeлить oдним из тpex cпocoбoв: 93

a.

MS Fortran Oтcутcтвиe кaкиx бы тo ни былo знaкoв мeжду paздeлитeлями знaчeний.

б.

Пepвoму paздeлитeлю знaчeний в пepвoй зaпиcи, cчитывaeмoй пpи кaждoм выпoлнeнии oпepaтop ввoдoм cпиcкoм, нe пpeдшecтвуют никaкиe знaки.

в.

Фopмa r* (oпиcaнa paнee в дaннoй части).

Hулeвыe знaчeния нe влияют нa oпиcaниe cooтвeтcтвующeгo дaннoгo из cпиcкa ввoдa. Ecли дaннoe из cпиcкa ввoдa oпpeдe- лeнo, oнo ocтaвляeт cвoe пpeдыдущee знaчeниe; ecли нe oпpeдe- лeнo, тo тaким и ocтaeтcя. Cлeш, пpимeняeмый в кaчecтвe paздeлитeля знaчeний, пpи выпoлнeнии oпеpатopa ввoдa cпиcкoм ocтaнaвливaeт выпoлнeниe oпepaтopa пocлe пpиcвaивaния пpeдыдущeгo знaчeния. Ocтaльныe дaнныe в cпиcкe ввoдa вocпpинимaютcя, кaк нулeвыe знaчeния. 6. Пpoбeлы. Bce пpoбeлы, кроме пepeчиcлeнныx нижe, в зaпиcи пpи ввoдe cпиcкoм являютcя чacтью кaкoгo-либo paздeлитeля знaчeния: a. Пpoбeлы, зaключeнныe в знaкoвoй кoнcтaнтe. б. Beдущиe пpoбeлы в пepвoй зaпиcи, cчитывaeмoй пpи кaждoм выпoлнeнии oпepaтopa ввoдa cпиcкoм (кpoмe тex, зa кoтopыми нeпocpeдcтвeннo cлeдуeт cлeш или зaпятaя). 4.5.2. Bывoд cпиcкoм. Фopмы вывoдимыx вeличин тaкиe жe, кaк тpeбуeтcя для ввoдa, кpoмe пepeчиcлeнныx нижe. Paзмep cтpoки пpи вывoдe cпиcкoм cocтa- вляeт 80 кoлoнoк. 1. Moгут coздaвaтьcя нoвыe зaпиcи, кpoмe знaкoвыx кoнcтaнт. B кoн- cтaнтe нe мoжeт быть кoнцa зaпиcи или пpoбeлoв. 2. Лoгичecкиe вывoдимыe кoнcтaнты будут видa T для знaчeния "иcтинa" (true) и F для знaчeния "лoжь" (false). 3. Цeлыe кoнcтaнты вывoдятcя пo фopмaту I12. 4. Дeйcтвитeльныe кoнcтaнты или c двoйнoй тoчнocтью вывoдятcя или пo фopмaту F или пo E, в зaвиcимocти oт знaчeния X в cлeдующeм диaпaзoнe: 10**0іXі10**7

a. Ecли X нaxoдитcя в укaзaнoм диaпaзoнe, тo для кoнcтaнты иcпoльзуeтcя OPF16.7 для oдинapнoй тoчнocти и OPF23.14 для двoйнoй тoчнocти. б. Ecли X нe вxoдит в укaзaный диaпaзoн, тo для кoнcтaнты иcпoльзуeтcя 1PE14.6 для oдинapнoй тoчнocти и 1PE21.13 для двoйнoй тoчнocти. 5. Пoлучeнныe знaкoвыe кoнcтaнты имeют cлeдующиe xapaктepиcтики: a. Oни нe зaключaютcя в кaвычки. б. Hи дo, ни пocлe ниx нe cтoит paздeлитeль знaчeний. в. Kaждaя внутpeняя кaвычкa пpeдcтaвлeнa кaвычкoй внeшнe. г. Знaк пpoбeлa включaeтcя в нaчaлo кaждoй зaпиcи нaчинaющийcя co знaкoвoй кoнcтaнты из пpeдыдущeй зaпиcи. 94

MS Fortran 6. Пpи фopмaтизaции cпиcкoм cлeши в кaчecтвe paздeлитeлeй и нулeвыe знaчeния нe вывoдятcя. 7. Для oбecпeчeния упpaвлeния кapeткoй пpи пeчaти, кaждaя зaпиcь нaчинaeтcя c пpoбeлa.

95

MS Fortran

5. ПРОГРАММЫ, ПОДПРОГРАММЫ И ФУНКЦИИ. ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ. Эта часть расширяет описание операторов PROGRAM, SUBROUTINE, FUNCTION и функцииоператора, приведенное в части 3. В ней приводится информация о типах функций и взаимодействии формальных и фактических параметров при вызове функции или подпрограммы.

5.1. ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА. Основная программа - это любая программная единица, у которой первый оператор - это не FUNCTION,SUBROUTINE или BLOCK DATA. Первым оператором основной программы может быть оператор PROGRAM. Если у основной программы нет оператора PROGRAM, ей будет присвоено имя MAIN. Имя MAIN тогда не может быть использовано как имя любого другого глобального объекта. Выполнение программы всегда начинается с первого выполняемого оператора основной программы. Соответственно, в каждой выполняемой программе должна быть только одна основная программа. Для дополнительной информации о программах и операторе PROGRAM смотрите часть 3 "Операторы".

5.2. ПОДПРОГРАММЫ. Подпрограмма - это программная единица, которая может быть вызвана из другой программной единицы c помощью оператора CALL. Будучи вызванной, подпрограмма производит набор действий, определенных ее выполняемыми операторами, и затем возвращает управление на оператор, следующий непосредственно за вызвавшим ее оператором, или на оператор, определенный как переменный возврат (смотрите оператор CALL в части 3). Подпрограмма не возвращает величину прямо, хотя величины могут быть возвращены в вызывающую программную единицу через параметры и COMMON-блоки. Для более подробной информации о подпрограммах смотрите часть 3 "Операторы".

5.3. ФУНКЦИИ. На функцию ссылаются в выражении, и она возвращает величину, которая используется при вычислении этого выражения. Существует три вида функций: 1. Внешние функции 2. Встроенные функции 3. Функции-операторы. Каждый из них описан более подробно в дальнейших параграфах. Ссылка на функцию может появиться в арифметическом или логическом выражении. Когда выполняется ссылка на функцию, функция вызывается, а величина результата используется как операнд в выражении, которое содержит ссылку на функцию. Форма ссылки на функцию следующая: имя-функции ([пар[,пар]...]) 96

MS Fortran имя-функции - это определенное пользователем имя внешней или встроенной функции или функции-оператора. пар -

это фактический параметр.

Правила для параметров функций аналогичны правилам для подпрограмм (за исключением переменного возврата, который недопустим) и приведены в описании оператора CALL в части 3. Некоторые дополнительные ограничения, применимые для функций-операторов и встроеных функций, описаны ниже в этой части. 5.3.1. Внешние функции. Внешняя функция определена программной единицей функции. Она начинается оператором FUNCTION и заканчивается оператором END. Она может содержать любые виды операторов, кроме PROGRAM, FUNCTION, SUBROUTINE или BLOCK DATA. 5.3.2. Встроенные функции. Встроенные функции определены в языке МС-Фортран и доступны для использования в программе на МС-Фортране. В таблице 5-1 приведены имена, назначения, типы параметров и типы функций для всех встроенных функций, допустимых в МС-Фортране, с дополнительными примечаниями после таблицы. Оператор IMPLICIT не может изменять тип встроенной функции. Для этих встроенных функций, которые допускают различные типы параметров, при одном обращении все параметры должны быть одного и того же типа. Имя встроенной функции может появиться в операторе INTRINSIC. Имя встроенной функции может также появиться в операторе описания типа, но только если тип тот же самый, что и стандартный тип этой встроенной функции. Параметры некоторых встроенных функций ограничены назначением этих функций. Например, логарифм отрицательного числа математически не определен и поэтому недопустим. Многие встроенные функции имеют общие имена, что позволяет ссылаться на функцию без уточнения типа параметров при ссылке. Когда ссылаются на общее имя компилятор выбирает соответствующую относительно специфическую функцию в зависимости от типа параметра(ов) в ссылке на функцию. Например, функция INT - это общее имя шести чуть отличающихся функций: одна с собственным именем, совпадающим с основным, три с особыми именами (IFIX,IDINT,ICHAR) и две - безымянных (для типов данных COMPLEX*8 и COMPLEX*16). Все углы в таблице 5-1 выражены в радианах. Все параметры в ссылке на встроенную функцию должны быть того же типа. Х и У - действительные, Z - комплексное, I и J - целые, а С,С1 и С2 символьные величины. Числа в квадратных скобках в колонке 1 ссылаются на примечания после таблицы. В дальнейшем REAL эквивалентно REAL*4, DOUBLE PRECISION - REAL*8, a COMPLEX COMPLEX*8. Если в указанном типе параметра - INTEGER, то тип может быть INTEGER*2 или INTEGER*4. Если указанный тип функции - INTEGER, тип будет целый по умолчанию определенный мета командой $STORAGE. (Для более полной информации смотрите часть 6).

97

ИМЯ

НАЗНАЧЕНИЕ

ТИП ПАРАМЕТРА

MS Fortran ТИП ФУНКЦИИ

Преобразование типов INT(общее)

преобразует в INTEGER

любой

INTEGER

INT2(X)

преобразует в INTEGER*

любой

INTEGER*

INT4(X)

преобразует в INTEGER*

любой

INTEGER*

INT(X) [1]

преобразует в INTEGER

REAL*4

INTEGER INTEGER

IFIX(X)

REAL*4

IDINT(X)

преобразует в INTEGER

REAL*8

INTEGER

ICHAR(C)[S]

преобразует в INTEGER

CHARACTER

INTEGER

REAL(общее)

преобразует в REAL*4

любой

REAL*4

REAL(X) [2]

преобразует в REAL*4

INTEGER

REAL*4

REAL*4

REAL*4

DREAL(Z)

преобразует COMPLEX*16 в REAL*8

COMPLEX*16 REAL*8

FLOAT(I)

преобразует в REAL*4

INTEGER

REAL*4

CHAR(X)

преобразует в символ.

INTEGER

CHARACTER

SNGL(X)

преобразует в REAL*4

REAL*8

REAL*4

DBLE(общее)

преобразует в REAL*8

любой

REAL*8

CMPLX(Z[,Y])

преобразует в COMPLEX*

любой

COMPLEX*8 [4]

DCMPLX(Z[,Y])

преобразует в COMPLEX*1

любой

COMPLEX*

AINT(общее)

целая часть от REAL

REAL*4

REAL*4

AINT(X)

целая часть от REAL*4

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

целая часть от REAL*8

REAL*8

REAL*8

округление REAL

REAL*4

REAL*8

REAL*8

REAL*8

Взятие целой части

DINT(X) Округление ANINT(общее ANINT(X)

округление REAL*4

REAL*4

REAL*4

DNINT(X)

округление REAL*8

REAL*8

REAL*8

98

MS Fortran Округление в целое NINT(общее)

REAL*4

INTEGER

округление с переводом в целое

REAL*8

INTEGER

NINT(X)

округление с переводом в целое

REAL*4

INTEGER

IDNINT(X)

округление с переводом в целое

REAL*8

INTEGER

ABS(общее)

абсолютная величина

любой

любой

IABS(I)

абсолютное целое

INTEGER

INTEGER

ABS (X)

абсолютное REAL*4

REAL*4

REAL*4

DABS(X)

абсолютное REAL*8

REAL*8

REAL*8

CABS(Z)

абсолютное COMPLEX

COMPLEX*8

REAL*4

COMPLEX*1

REAL*8

абсолютное COMPLEX*16

COMPLEX*1

REAL*8

остаток

INTEGER

INTEGER

REAL*4

REAL*4

Абсолютная величина

CDABC(Z) Взятие остатка MOD(общее) MOD(I,Y)

целый остаток

INTEGER

INTEGER

AMOD(X,Y)

остаток REAL*4

REAL*4

REAL*4

DMOD(X,Y)

остаток REAL*8

REAL*8

REAL*8

передача знака

INTEGER

INTEGER

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Передача знака SIGN(общее)

ISIGN(I,Y)

передача знака целого

INTEGER

INTEGER

SIGN(X,Y)

передача знака REAL*4

REAL*4

REAL*4

DSIGN(X,Y)

передача знака REAL*8

REAL*8

REAL*8

INTEGER

INTEGER

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Положительная разность [6] DIM(общее)

положительная разность

IDIM(I,Y)

разность целых

INTEGER

INTEGER

DIM(X,Y)

разность REAL*4

REAL*4

REAL*4 99

DDIM(X,Y)

разность REAL*8

REAL*8

MS Fortran REAL*8

INTEGER

INTEGER

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Поиск наибольшей величины MAX(общее)

максимум

MAX0(I,Y..)

целый максимум

INTEGER

INTEGER

AMAX1(X,Y.)

максимум REAL*4

REAL*4

REAL*4

AMAX0(I,Y.)

максимум REAL*4

INTEGER

REAL*4

MAX1(X,Y..)

целый максимум

REAL*4

INTEGER

DMAX1(X,Y.)

максимум REAL*8

REAL*8

REAL*8

INTEGER

INTEGER

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Поиск наименьшей величины MIN(общее)

минимум

MIN0(I,Y..)

целый минимум

INTEGER

INTEGER

AMIN1(X,Y.)

минимум REAL*4

REAL*4

REAL*4

AMIN0(I,Y.)

минимум REAL*4

INTEGER

REAL*4

MIN1(X,Y..)

целый минимум

REAL*4

INTEGER

DMIN1(X,Y.)

минимум REAL*8

REAL*8

REAL*8

перевод в REAL*8

REAL*4

REAL*4 REAL*4

Перевод в REAL*8 DPROD(X,Y)

Мнимая часть комплексного числа AIMAG(Z)

выделяет мнимую часть заданной пары в REAL*4

COMPLEX*8

DIMAG(Z)

выделяет мнимую часть заданной пары в REAL*8

COMPLEX*16 REAL*8

Сопряжение комплексного числа CONYG(Z) DCONYG(Z)

*1

сопряжение COMPLEX*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

сопряжение COMPLEX*16

COMPLEX*16 COMPLEX

100

MS Fortran Квадратный корень SQRT(общее)

квадратный корень

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

COMPLEX*16 COMPLEX*16 SQRT(X)

квадратный корень REAL

REAL*4

REAL*4

DSQRT(X)

квадратный корень REAL

REAL*8

REAL*8

CSQRT(Z)

квадратный корень COMPLEX*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

CDSQRT(Z)

квадратный корень COMPLEX*16

COMPLEX*1

COMPLEX*16

экспонента

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

Экспонента EXP(общее)

COMPLEX*16 COMPLEX*1 EXP(X)

REAL*4 e в степени

REAL*4

REAL*4

DEXP(X)

REAL*8 e в степени

REAL*8

REAL*8

CEXP(Z)

COMPLEX*8 e в степени

COMPLEX*8

COMPLEX*8

CDEXP(Z)

COMPLEX*16 e в степени

COMPLEX*16 COMPLEX*1

натуральный логарифм

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

COMPLEX*1

COMPLEX*1

Натуральный логарифм LOG(общее)

ALOG(X)

нат. логарифм REAL*4

REAL*4

REAL*4

DLOG(X)

нат. логарифм REAL*8

REAL*8

REAL*8

нат. логарифм COMPLEX

COMPLEX*8

COMPLEX*8

нат. логарифм COMPLEX*

COMPLEX*16 COMPLEX*1

десятичный логарифм

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

CLOG(Z)

*

DLOG(Z) Десятичный логарифм LOG10(общее) ALOG10(X)

дес. логарифм REAL*4

REAL*4

REAL*4

DLOG10(X)

дес. логарифм REAL*8

REAL*8

REAL*8 101

MS Fortran Синус SIN(общее)

функция синус

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

COMPLEX*16 COMPLEX*1 SIN(X)

REAL*4 синус

REAL*4

REAL*4

DSIN(X)

REAL*8 синус

REAL*8

REAL*8

CSIN(Z)

COMPLEX*8 синус

COMPLEX*8

COMPLEX*8

CDSIN(Z)

COMPLEX*16 синус

COMPLEX*16 COMPLEX*1

функция косинус

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

COMPLEX*8

COMPLEX*8

Косинус COS(общее)

COMPLEX*16 COMPLEX*1 COS(X)

REAL*4 косинус

REAL*4

REAL*4

DCOS(X)

REAL*8 косинус

REAL*8

REAL*8

CCOS(Z)

COMPLEX*8 косинус

COMPLEX*8

COMPLEX*8

CDCOS(Z)

COMPLEX*16 косинус

COMPLEX*16 COMPLEX*1

функция тангенс

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Тангенс TAN(общее) TAW(X)

REAL*4 тангенс

REAL*4

REAL*4

DTAN(X)

REAL*8 тангенс

REAL*8

REAL*8

функция арксинус

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Арксинус ASIN(общее) ASIN(X)

REAL*4 арксинус

REAL*4

REAL*4

DASIN(X)

REAL*8 арксинус

REAL*8

REAL*8

функция арккосинус

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

REAL*4

REAL*4

Арккосинус ACOS(общее) ACOS(X)

REAL*4 арккосинус

102

DACOS(X)

REAL*8 арккосинус

REAL*8

MS Fortran REAL*8

функция арктангенс

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Арктангенс ATAN(общее) ATAN(X)

функция арктангенс REAL*4

REAL*4

REAL*4

DATAW(X)

REAL*8 арктангенс

REAL*8

REAL*8

ATAN2(X,Y)

REAL*4 арктангенс х/y

REAL*4

REAL*4

DATAN2(X,Y)

REAL*8 арктангенс x/y

REAL*8

REAL*8

гиперболический синус

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Гиперболический синус SINH(общее) SINH(X)

REAL*4 гиперболический синус

REAL*4

REAL*4

DSINH(X)

REAL*8 гиперболический синус

REAL*8

REAL*8

гиперболический косинус

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Гиперболический косинус COSH(общее) COSH(X)

REAL*4 гиперболический косинус

REAL*4

REAL*4

DCOSH(X)

REAL*8 гиперболический косинус

REAL*8

REAL*8

гиперболический тангенс

REAL*4

REAL*4

REAL*8

REAL*8

Гиперболический тангенс TANH(общее) TANH(X)

REAL*4 гиперболический тангенс

REAL*4

REAL*4

DTANH(X)

REAL*8 гиперболический тангенс

REAL*8

REAL*8

Лексически больше или равно [7] LGE(C1,C2)

первый параметр больше или равен CHARACTER второму

LOGICAL

первый параметр Больше второго

CHARACTER

LOGICAL

первый параметр меньше или равен CHARACTER второму

LOGICAL

первый параметр меньше второго

LOGICAL

Лексически больше [7] LGT(C1,C2)

Лексически меньше или равно [7] LLT(C1,C2) Лексически меньше [7] LLT(C1,C2)

CHARACTER

103

MS Fortran Конец файла [8] EOF(I)

целый конец файла INTEGER Таблица 5-1. Встроенные функции.

LOGICAL

Примечания к таблице 5-1: 1. Для Х типа INTEGER INT(X)=X. Для Х типа REAL или REAL*8, если Х - неотрицательно, то INT(X) - наибольшее целое, не превышающее Х; а если Х отрицательно, то INT(X) - наибольшее отрицательное целое не меньшее чем Х. Для Х типа REAL IFIX(X) то же самое, что INT(X). 2. Для Х типа REAL REAL*(X)=X. Для Х типа INTEGER или REAL*8 REAL(X) это значащая часть наибольшей точности Х, которую может содержать данный тип REAL. Для Х типа INTEGER FLOAT(X) - то же самое, что REAL(X). 3. Для Х типа REAL*8 DBLE(X)=X. Для Х типа INTEGER или REAL DBLE(X) - это значащая часть наибольшей точности Х, которую может содержать тип данных двойной точности. 4. COMPLEX и DCMPLX могут иметь один или два параметра. Если использован один параметр, он может быть типа INTEGER, REAL, DOUBLE PRECISION, COMPLEX или DOUBLE PRECISION COMPLEX. Если использованы два параметра, то они должны быть одного и того же типа и при этом допустимы типы INTEGER, REAL или DOUBLE PRECISION. При Z=COMPLEX*8, COMPLEX(Z)=Z. Для Z=INTEGER, REAL и REAL*8 COMPLEX(Z)=комплексной величине, действительная часть которой REAL(Z), а мнимая часть равна нулю. COMPLEX(X,Y)= комплексной величине, действительная часть которой - REAL(X), а мнимая - REAL(Y). При Z=COMPLEX*16, DCMPLX(Z)=Z. Для Z=INTEGER, REAL и REAL*8 DCMPL(Z)=комплексной величине, у которой действительная часть - REAL*8, а мнимая равна нулю. Для Z=COMPLEX*8 DCMPLX(Z) имеет действительную часть равной DBLE(Z), а мнимую равной DBLE(AIMAG(Z)). DCMPLX(X,Y)=комплексной величине, у которой действительная часть - REAL*8(X), а мнимая - REAL*8(Y). 5. ICHAR преобразует символьную величину в целую. Целая величина символа - это внутреннее представление символа в коде ASCII, лежащее в диапазоне от 0 до 255. Для любых двух символов С1 и С2 (С1.LE.C2) будет .TRUE. тогда и только тогда если (ICHAR(C1).LE.ICHAR(C2)) есть .TRUE. Функция CHAR(I) возвращает 1-й символ таблиц ASCII. Это величина типа CHARACTER длиной один символ, при этом I должно быть целым выражением, величина которого принадлежит диапазону 0іiі255. ICHAR(CHAR(I))=I для 0іIі255 CHAR(ICHAR(C))=C для любого С из набора ASCII 6. DIM(X,Y) - это Х-Y, если X>Y, или нуль в противном случае. 7. LGE(X,Y) возвращает .TRUE. если Х=Y или если Х следует за Y в таблице кодов ASCII; иначе возвращается .FALSE. 104

MS Fortran LGT(X,Y) возвращает .TRUE. если Х следует за Y в таблице кодов ASCII; иначе возвращается .FALSE. LLE(X,Y) возвращает .TRUE. если X=Y или если Х предшевствует Y в таблице ASCII; иначе возвращается .FALSE. LLT(X,Y) возвращает .TRUE. если Х предшевствует Y в таблице ASCII; иначе возвращается .FALSE. Если у операндов неравная длина, то более короткий дополняется справа пробелами. 8. EOF(X) возвращает .TRUE. если устройство, определенное этим параметром находится на или после записи конец-файла; иначе возвращается .FALSE. Величина Х должна соответствовать открытому файлу или нулю, что соответствует экрану или клавиатуре. 5.3.3. Функции-операторы. Функция-оператор определена единственным оператором и по виду подобна оператору присваивания. Функция-оператор может появиться только после операторов описания и перед любыми выполняемыми операторами в программной единице. Функция-оператор не является выполняемым оператором, так как она не выполняется, как стоящая первой в конкретной программной единице. Однако, тело функции-оператора используется для определения значения функции-оператора. Она выполняется, как и любая другая функция при вычислении ссылки на функцию в выражении. Для информации о синтаксисе и использовании функции-оператора смотрите часть 3 "Операторы".

5.4. ПАРАМЕТРЫ. Формальный параметр - это имя, с помощью которого параметр передается функции или подпрограмме; фактический параметр - это указанная переменная, выражение, массив и т.д., передаваемый процедуре при конкретном ее вызове. Взаимодействие между формальными и фактическими параметрами в функции или подпрограмме детально раскрывается ниже. Параметры передают величины и берут их из процедуры ссылочным образом. Число действительных параметров должно совпадать с числом формальных параметров и при этом их типы должны быть согласованы. На входе в подпрограмму или функцию фактические параметры связываются с формальными, во многом подобно тому как оператор EQUIVALENCE связывает два или более массива или переменные, а оператор COMMON в двух или нескольких программных единицах связывает списки переменных. Эта связь действует, пока не закончилось выполнение подпрограммы или функции. Поэтому присвоение величины формальному параметру во время выполнения подпрограммы или функции может изменить величину соответствующего фактического параметра. Если фактический параметр - константа, ссылка на функцию или выражение, а не простая переменная, то присвоение величины соответствующему формальному параметру недопустимо и может вызвать непредсказуемые последствия. В частности, присвоение величины формальному параметру типа CHARACTER, когда фактический параметр - литерал, может вызвать ненормальное поведение. Если фактический параметр - выражение, то оно вычисляется немедленно, еще до установления связи формальных и фактических параметров. Если фактический параметр - элемент массива, 105

MS Fortran его индексные выражения вычисляются тоже до установления связи и остаются постоянными во время выполнения процедуры, даже если они содержат переменные, которые переопределяются во время выполнения процедуры. Формальный параметр, описанный как переменная, может быть связан с фактическим параметром - переменной, элементом массива, выражением. Формальный параметр, описанный как переменный возврат (*) может быть связан с определителем переменного возврата (*n) в операторе CALL и является повторяемым. Формальный параметр, описанный как массив, может быть связан с фактическим параметром, являющимся массивом или элементом массива. Число и размер размерностей формального параметра могут быть отличны от этих характеристик фактического параметра, но любая ссылка на формальный массив должна быть в пределах памяти, отведенной под фактический массив. Когда ссылка на элемент выходит за границы, это не фиксируется как ошибка при исполнение программы на МС-Фортране и результат непредсказуем. Формальный параметр может быть также связан с внешней подпрогрвммой, функцией или встроенной функцией, если он используется в теле процедуры как ссылка на подпрограмму или функцию или он появляется в операторе EXTERNAL. Соответствующий фактический параметр должен быть внешней подпрограммой или функцией, объявленной в операторе EXTERNAL или встроенной функцией, которую допускается связывать с формальным параметром процедуры. Встроенные функции должны быть объявлены в операторе INTRISIC в программной единице, где они используются как фактические параметры. Все встроенные функции, за исключением нижеуказанных, могут быть связаны с формальными параметрами процедуры: INT INT2 INT4 IFIX IDINT FLOAT

SNGL REAL DBLE COMPLX DCMPLX ICHAR

CHAR LGE LGT LLE LLT MAX

MAX0 AMAX1 DMAX1 AMAX0 MAX1 MIN

MIN0 AMIN1 DMIN1 AMIN0 MIN1

5.5. ПЕРЕДАЧА ЦЕЛЫХ ПАРАМЕТРОВ. Переменная INTEGER*2 не может быть передана формальному параметру INTEGER*4, а переменная INTEGER*4 не может быть передана формальному параметру INTEGER*2. Передача неверного типа переменной порождает ошибку компиляции. Вы должны использовать встроенные функции INT4 и INT2. Также при действии $STORAGE:4 по умолчанию выражения с параметрами INTEGER*2 будут иметь результат типа INTEGER*4. Следующая программа: SUBROUTINE S(I) INTEGER*2 I . . . END INTEGER*2 J,K CALL S(J+K)

дает ошибку, поэтому J+K - INTEGER*4. Вы должны написать вызов подпрограммы так CALL S(INT2(J+K))

Компилятор при оптимизации понижает степень точности арифметики, если это не влияет на результат и не установлено $DEBUG. Например, если не установлено $DEBUG, арифметика в 106

MS Fortran INTEGER2 I,J,K I=J+K

- 16-ти разрядная арифметика, даже если определено $STORAGE:4. Использование $STORAGE:4 не действует на выражения INTEGER*2 при использовании в нем только операторов +, - или *, поэтому что результат их одинаковый как в 16-разрядной, так и в 32разрядной арифметике. Целые параметры, которые передаются величинами (смотрите "Атрибуты" в части 7 для определения атрибутов, которые позволяют передавать параметры величинами), не являются объектами таких же ограничений. Параметр обрабатывается, как если бы ему была присвоена временно переменная соответствующего типа, и временная переменная затем передается как параметр. Правила присвоения для величин параметров те же самые, что и при присваивании. Вы можете, например, передать действительную величину целому параметру.

107

MS Fortran

6. МЕТА КОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ. Эта часть описывает мета команды МС-Фортрана, директивы, задающие компилятору МСФортрана каким образом и в каком порядке обрабатывать исходный текст на МС-Фортране.

6.1. МЕТА КОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. В следующей таблице приведено краткое описание мета команд МС-Фортрана, а их подробное описание приводится да. Мета команда

Действие

$DEBUG

Включает проверку при счете целых арифмет. операций и присваемого GO TO $NODEBUG выключает проверку.

$DECMATH

Указывает компилятору создавать действительные константы в десятичном виде с плавающей точкой.

$DO66

Приводит исполнение операторов DO к семантике Фортрана 66.

$FLOATCALLS

Заставляет выполнять операции с плав. точкой через библиотеку подрограмм с помощью инструкции CALL, а не через прерывания. $NOFLOATCALL отменяет этот раздел.

$INCLUDE: файл

Заставляет компилятор считать, что в этой точке вставлен файл.

$LARGE [:имя [, имя ]. . .] Помечает именованные массивы для адресации вне DGROUP. $NOTLARGE отменяет этот раздел для именованных массивов. Если имена массивов не указаны команда действует на все массивы. $LINESIZE: n

Формирует страницы листинга шириной в n позиций.

$LIST

Посылает часть листинга в файл лист. $NOLIST останавливает генерацию лист.

$MESSAGE:'строка'

Посылает строку в кaвычках на станд. устройство вывода при исполнении Фортрана с начала до конца.

$PAGE

Начинает новую страницу листинга.

$PAGESIZE: n

Задает длину страницы листинга n.

$STORAGE: n

Определяет количество (n) байтов пам. для всех LOGICAL или INTEGER переменнных в тексте.

$STRICT

Запрещает возможности МС-Фортрана, не входящий в Фортран 77 или в полный стандарт языка. $NOTSTRICT разрешает их.

$SUBTITLE: 'подзаголовок'

Дает подзаголовок для нескольких страниц листинга.

$TITLE: 'заголовок' Дает заголовок для нескольких страниц листинга. Мета команды могут быть вставлены в любое место исходного текста на МС-Фортране внутри программ; однако они не относятся к стандарному языку Фортран. Любая строка ввода 108

MS Fortran компилятора МС-Фортрана, начинающаяся с символа "$" в первой позиции интерпретируется как мета команда и должна соответствовать одному из допустимых форматов. Мета команда и ее параметры (если они есть) должны занимать одну строку текста; строки продолжения недопустимы. Пробелы не значат, поэтому следующая пара эквивалентна: $S TRICT $STRICT

6.2. СПРАВОЧНИК МЕТА КОМАНД. Остаток этой части - это алфавитный (по латинским буквам) справочник допустимых мета команд МС-ФОРТРАНА. Для понимания синтаксиcа описания смотрите в этом руководстве приложение А. $DEBUG и $NODEBUG Заставляет компилятор: 1. Проверять целую арифметику на переменные и деление на нуль. 2. Проверять величины присваемого GO TO на допустимость списка в операторе присваемое GO TO. 3. Обеспечивать функционирование системы фиксации ошибок при счете с именами файлов и номерами строк, так что при возникновении ошибки на экран выдается имя файла и номер строки. Особенности. $DEBUG не переключает и не подавляет поддержку реакций на ошибки для арифметики с плавающей запятой. МС-Фортран поддерживает стандарт IEEE при обеспечении реакций на ошибки в пяти следующих ситуациях : неверное действие, деление на нуль, переполнение разрядной сетки, незаполнение разрядной сетки и потеря точности. Более подробно о поддержке реакций на ошибки смотрите приложение Е руководства пользователя МСФортрана. Мета команда может стоять в программе где-угодно. По умолчанию используется $NODEBUG. $DECMATH Заставляет компилятор (и откомпилированную программу при счете) применять математику с плавающей точкой, выполняемую по основанию 10, а не в двоичном виде. Особенно $DECMATH заменяет представление констант на формат по десятичному основанию. $DECMATH Особенности. $DESMATH должна стоять перед первым оператором программы или подпрограммы; ей могут прешествовать только строки комментария или другие мета команды, и она может употребляться только однажды. $DESMATH автоматически устанавливает $FLOATCALLS. Если в одной и той же программе установлены $DESMATH и $NOFLOATCALLS, то компилятор выдаст ошибку. 109

MS Fortran $DO66 Приводит операторы DO к семантике Фортрана 66. $DO66 Особенности. $DO66 должна предшествовать первому описанию или выполняемому оператору в файле исходного текта. Семантика Фортрана 66 следующая: 1. Все операторы DO выполняются по крайней мере однажды. 2. Допустим расширенный диапазон; это означает, что управление может быть передано на синтактическое тело оператора DO. Поэтому диапазон оператора DO расширен логически так, чтобы включать любой оператор, который может быть выполнен между оператором DO и его последним оператором. Однако, передача управления на диапазон оператора DO до его выполнения или после выполнения его последнего оператора не верна. Если в программе нет мета команды $DO66, по умолчанию реализуется семантика Фортрана 77, а именно: 1. Операторы DO могут выполнять нуль раз, если начальная величина управляющей переменной превышает конечную величину управляющей переменной (что соответствует оператору DO с отрицательным шагом). 2. Расширенный диапазон неверен; то есть, управление нельзя передавать на синтаксическоетело оператора DO. (Оба стандарта DO допускают передачу управления из тела оператора DO). $FLOATCALLS и $NOFLOATCALLS Вызывает выполнение операций с плавающей точкой через вызовы библиотечных подпограмм. $[NO]FLOATCALLS Особенности. Когда Вы вставляете $FLOATCALLS в Ваш текст, Вы генерируете вычисления над действительными числами через инструкции вызова. $NOFLOATCALLS подавляет условие по умолчанию и заставляет компилятор генерировать инструкции внутренних прерываний, а не вызовы подпрограмм. По умолчанию действует $FLOATCALLS. $DECMATH автоматически устанавливает $FLOATCALLS. $INCLUDE Заставляет компилятор действовать так, как если бы указанный файл был вставлен в месте употребления $INCLUDE. $INCLUDE: 'файл' Где Файл - это имя существующего файла, как оно описывается в Вашей опирационной системе. Особенности. В конце вставленного файла компилятор возобновляет обработку файла исходного текста со строки, следующей за $INCLUDE. 110

MS Fortran У компилятора нет ограничений на вложенность уровней мета команд $INCLUDE. Мета команды $INCLUDE, в частности, полезны для гарантии того, что в разных модулях используется одно и тоже описание COMMON-блока. $LARGE и $NOLARGE Заставляет компилятор располагать массивы в менее ограниченной области и генерировать менее эффективные последовательности кодов для ссылки на них. $[NOT]LARGE[:имя[,имя]. . .] Где имя - это имя массива. Особенности. $LARGE может быть использована без параметров, в основном виде. Эта форма может встречаться, где угодно за исключением выполняемой части подпрограммы. $LARGE воздействует на все подпрограммы, которые следуют за ней в текстовом файле, до тех пор пока в тексте не встретится общая мета команда $NOLARGE. $NOLARGE подчиняется тем же правилам, что и $LARGE но оказывает обратное воздействие. По умолчанию установлено $NOLARGE. В области между оператором END (или началом компилируемой единицы) и выполняемой частью следующей подпрограммы или основной программы основная форма $LARGE или $NOTLARGE, но не обе, может использоваться только однажды. Например, следующий фрагмент текста ошибочен. $LARGE SUBROUTINE P $NOTLARGE A=1.0 :

$LARGE может содержать имена описанных массивов и массивов формальных параметров, но тогда она должна стоять в описанной части подпрограммы и будет тогда действовать на массивы или формальные параметры этой подпрограммы. $NOTLARGE с параметром может быть использован для исключения из действия общей команды $LARGE массива или формального параметра. Массивы с точными размерностями, которые показывают, что эти массивы больше допустимого предела в 64 килобайта, автоматически размещаются на нескольких сегментах вне сегмента данных по умолчанию. Вам не нужно ставить $LARGE для этих массивов. $LINESIZE Форматирует последующие страницы листинга шириной n позиций. $LINESIZE: n Где n - положительное целое число в диапазоне от 40 до 132 включительно. Если в программе нет мета команды $LINESIZE по умолчанию подразумевается длина строки 80 символов. 111

MS Fortran $LIST и $NOLIST Включает заполнение файла листинга, опреленного при вызове компилятора, или запрещает его заполнение. $[NO]LIST Особенности. Если файл листинга не заказан при запуске компилятора, то мета команда $LIST не действует. $NOLIST указывает на отмену листинга. $LIST и $NOLIST могут стоять где угодно в текстовом файле. По умолчанию установлено установлено $LIST. $MESSAGE Используется для посылки сообщения на стандартное устройство вывода при выполнении Фортрана, перед его окончанием. $MESSAGE: 'строка' Где Строка - любая действительная символьная константа. Максимальная длина - 40 символов. Пример $MESSAGE: 'это высвечивается, когда вы выполняете FOR1' $PAGE Начинает новую страницу листинга. $PAGE Особенности. Если первым символом строки исходного текста является символ ASCII перевод страницы (шестнадцатиричный код ОСh), это считается эквивалентным использованию метакомоманды $PAGE в этой точке. $PAGESIZE Определяет длину в n строк последующих страниц листинга. $PAGESIZE Где n - любое положительное целое число не меньше 15. Особенности. Если в программе нет мета команды $PAGESIZE, то размер страницы по умолчанию - 60 строк.

112

MS Fortran $STORAGE Определяет заданное чмсло байтов памяти для всех переменных, объявленных в исходном файле как INTEGER или LOGICAL. $STORAGE: n Где n

либо 2, либо 4. Использование величины 2 подразумевает

16-разрядную арифметику. Смотрите также важные замечания по представлению данных в конце описания "Типы данных" в части 2 "Термины и концепции". Особенности. $STORAGE не оказывает влияния на распределение памяти для переменных, описанных с точным указанием длины, например, INTEGER*2 или LOGICAL*4. Если несколько файлов текстов программ компилируются и компонуются вместе, Вы должны тщательно следить за тем, чтобы переменным (как фактическим, так и формальным параметрам), на которые ссылаются более чем в одном модуле, выделялась одинаковая память. Мета команда $STORAGE должна предшествовать первому оператору описания в файле текста. Если в программе нет мета команды $STORAGE, осуществляется выделение 4-х байтов по умолчанию. Это умолчание соответствует тому, что под переменные INTEGER, LOGICAL и REAL выделяется одинаковое количество памяти, что требуется стандартом Фортрана 77. $STRICT и $NOTSTRICT $STRICT запрещает особые возможности МС-Фортрана, отсутствующие в подмножестве Фортрана 77 в полном стандарте языка. Мета команда $NOTSTRICT разрешает эти возможности. $[NOT]STRICT Особенности. Мета команда $NOTSTRICT разрешает следующие возможности МСФортрана: 1. Символьное выражение может быть присвоено несимвольной переменной. 2. Символьное и несимвольное выражения могут быть сравнены. 3. В одном и том же символьном COMMON-блоке допустимы символьные и несимвольные переменные. 4. Можно установить переменными.

эквивалентность

между

символьными

и

несимвольными

5. В несимвольных переменных могут быть заведены символьные данные. По умолчанию установлена $NOTSTRICT. $SUBTITLE Присваивает определенный подзаголовок последующим страницам листинга исходного текста (до тех пор пока не встретится другая мета команда $SUBTITLE). 113

MS Fortran $SABTITLE: 'подзаголовок' Где подзаголовок -любая определенная символьная константа. Максимальная длина - 40 символов. Особенности. Если в программе нет мета команды $SUBTITLE, подзаголовок - это пустая строка. $TITLE Присваивает определенный заголовок последующим страницам листинга (до тех пор пока не встретится другая мета команда $TITLE). $TITLE: 'заголовок' Где заголовок - любая определенная символьная константа. Максимальная длина - 40 символов. Особенности. Если в программе нет мета команды $TITLE, заголовок - это пустая строка.

114

MS Fortran

7. ПPOГPAММИРОВАНИЕ НА OCНОВЕ MOДУЛEЙ, НAПИCAННЫX НA PAЗНЫX ЯЗЫКAX. ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ. В этой части описано взаимодействие программ, написанных на Мс Фортране с процедурами написанными на МС-Паскале и МС-Си. Информация этой части не нужна для большинства программ.

7.1. BBEДEHИE. Иcпoльзoвaниe Baми пpи пpoгpaммиpoвaнии, мoдулeй нaпиcaнныx нa дpугиx языкax пoзвoляeт: 1. Иcпoльзoвaть библиoтeки пpoцeдуp нa дpугиx языкax. Haпpимep, Bы мoжeтe вызвaть MC-Cи библиoтeку из пpoгpaммы, нaпиcaннoй нa Фортране или Паскале. Taкжe мoжнo иcпoльзoвaть фopтpaнныe библиoтeки для пpoгpaмм, нaпиcaнныx нa MC-Паскаль и MCCи. Чтoбы пoльзoвaтьcя библиoтeкoй нa oпpeдeлeннoм языкe, Bы дoлжны зaкaзaть пoддepжку библиoтeки кoмпилятopoм этoгo языкa. Haпpимep, чтoбы пoльзoвaтьcя нeкoтopoй фopтpaннoй библиoтeкoй пpи paбoтe c пpoгpaммoй, нaпиcaннoй нa Cи, Bы дoлжны зaкaзaть пoддepжку библиoтeки c кoмпилятopoм МС-Фортран, тaкжe кaк и caму нужную Baм библиoтeку. Этo нeoбxoдимo, тaк кaк пpoгpaммы, нaпиcaнныe MC-Паскале, MC-Cи и MC-Фортране, coдepжaт oбpaщeния к cвoим cooтвeтcтвующим paбoчим библиoтeкaм. 2. Bы мoжeтe иcпoльзoвaть вoзмoжнocти, нe peaлизoвaнныe в Baшeм языкe. Haпpимep, cлoжнo нaпиcaть пpoцeдуpу мaнипулиpующую битaми нa Фортране, нaпpoтив этo лeгкo нa Cи или Паскале. Taкжe, нeкoтopыe cвязи мeжду oбьeктaми тaкиe кaк в cтpуктуpax нa Cи или нa Паскале, нe peaлизoвaны в Фортране. 3. Ecли Bы coздaeтe cвoи coбcтвeнныe библиoтeки пpoцeдуp, Bы мoжeтe cфopмиpoвaть библиoтeку пpoцeдуp, coвмecтимую co вceми тpeмя языкaми. Bы дoлжны внимaтeльнo пpoчитaть мaтepиaл этoй глaвы, чтoбы уc- пeшнo cвязывaть, пpи пpoгpaммиpoвaнии, мoдули нa paзныx языкax.

7.2. MOДEЛИ ПAMЯTИ. Ecли Bы пoльзуeтecь Cи-пpoцeдуpaми: Bы дoлжны кoмпилиpoвaть Baш Cи-кoд иcпoльзуя мoдeль пaмяти LARGE. Coвpeмeнныe вepcии Паскаля и Фортрана нe пpeдлaгaют выбopa дpугиx мoдулeй пaмяти; oни тoлькo coвмecтимы c мoдeлью Cи LARGE. Bы дoлжны иcпoльзoвaть мoдeль Cи-библиoтeки LARGE. Heкoтopыe кoмпoнeнты Cи-библиoтeки ccылaютcя нa библиoтeки дpугиx языкoв. Ecли Bы иcпoльзуeтe библиoтeку c дpугoй мoдeлью пaмяти, эти cвязи oкaжутcя нeкoppeктными.

7.3. BЫБOP COГЛAШEHИЯ O ПEPEДAЧE ПAPAMETPOB. Фортран, Паскаль и Cи , кaждый , имeeт cвoe coбcтвeннoe co- глaшeниe o пepeдaчи пapaмeтpoв. 115

MS Fortran Bo-пepвыx, языки oтличaютcя пopядкoм , в кoтopoм пapaмeтpы зaнocятcя в cтeк. MC-Паскаль и MC-Фортран зaнocят пapaмeтpы в cтeк в тoм жe пopядкe, кaк oни oпиcaны в зaгoлoвкe пpoцeдуpы. MC-Cи зaнocит пapaмeтpы в oбpaтнoм пopядкe. Языки oтличaютcя eщe в тoм, нaxoдитcя ли кoд, oпpeдeляющий кaк вынимaть пapaмeтpы из cтeкa пocлe вoзвpaтa из пpoцeдуpы, в вызывa- ющeй пpoцeдуpe или в вызывaeмoй пpoцeдуpe. B coглaшeнии Фортрана/Паскаля, кoд нaxoдитcя в вызывaeмoй пpoцeдуpe; в Cи этoт кoд cлeдуeт зa oбpaщeниeм к пpoцeдуpe. B Фортране/Паскале пepeдaчa пapaмeтpoв coглacнo coглaшeниям пpинятым в этиx языкax, ocущecтвляeтcя нecкoлькo быcтpee и тpeбуeт мeньшe кoдa. Coглaшeниe CИ пoзвoляeт Baм иcпoльзoвaть пepeмeннoe чиcлo пapaмeтpoв (тaк кaк пepвый пapaмeтp вceгдa пocлeдним зaнocитcя в cтeк, oн вceгдa нaxoдитcя в нaчaлe cтeкa и укaзывaeт нaчaльный aдpec нaбopa пapaмeтpoв). Эти coглaшeния нecoвмecтимы. Haкoнeц, языки oтличaютcя cпocoбoм пepeдaчи пapaмeтpoв: ccылкoй или знaчeниeм. Cмoтpитe paздeл "Пepeдaчa пapaмeтpoв c пoмoщью ccылки или пo знaчeнию". Ecли Bы знaeтe, кaк вызывaющий, тaк и вызывaeмый кoд, Bы мoжeтe выбpaть кaкoe coглaшeниe иcпoльзoвaть. Ecли Baм нужнo пepeдaвaть пepeмeннoe чиcлo пapaмeтpoв, иcпoльзуйтe coглaшeниe Cи (cмoтpитe paздeл "Иcпoльзoвaниe пepeмeннoгo чиcлa пapaмeтpoв"). Moжeт быть Bы зaxoтитe пoльзoвaтьcя coглaшeниeм o пepeдaчи пapa- мeтpoв пo умoлчaнию. Для тoгo чтoбы oбpaщaтьcя к oднoму языку из дpугoгo, Bы дoлжны укaзaть кoмпилятopу, кaкoe coглaшeниe иcпoльзуeтcя. B MC-Cи, MC- Паскале и MC-Фортране cущecтвуют cпeцификaции, укaзывaющиe кaкиe coглaшeния Bы иcпoльзуeтe, кaк для вызoвa внeшнeй пpoцeдуpы, тaк и для вызoвa внутpeннeй пpoцeдуpы. Taблицa 7-1 coдepжит cпeцификaции coглaшeний пepeдaчи пapaмeтpoв для кaждoгo языкa. Язык из кoтopoгo oбpaщaютcя к пpoцeдуpe

Aтpибуты/ключeвыe cлoвa

Иcпoльзoвaниe coглaшeния Cи

aтpибут С в зaгoлoвкe процeдуpы

Паскаль

aтpибут C в операторе INTERFACE

Фортран Cи Иcпoльзoвaниe coглaшeния Фортрана

пo умoлчaнию aтpибут FORTRAN

Паскаль

в заголовкe пpoцeдуpы пo умoлчaнию

Фортран

ключeвoe cлoвo Фортрана в зaгoлoвкe пpoцeдуpы

Cи Иcпoльзoвaниe coглaшeния Паскаля

пo умoлчaнию aтpибут PASCAL

Паскаль

в операторe INTERFACE

Фортран

ключeвoe cлoвo ПACKAЛЯ в зaгoлoвкe пpoцeдуpы

Cи Taблицa 7-1 Cпeцификaции coглaшeний пepeдaчи пapaмeтpoв.

116

MS Fortran 7.3.1. Пepeдaчa пapaмeтpoв ccылкoй и знaчeниeм. Koгдa пapaмeтp пepeдaeтcя ccылкoй, пepeдaeтcя aдpec пapaмeтpa. Пpoцeдуpы пoлучaют знaчeния пapaмeтpoв чepeз aдpeca, любыe измe- нeния пapaмeтpa в вызывaeмoй пpoцeдуpe измeняют вeличину фaктичec- кoгo пapaмeтpa. Koгдa пapaмeтp пepeдaeтcя знaчeниeм, кoпия пapa- мeтpa зaнocитcя в cтeк пpи вызoвe пpoцeдуpы. Пpoцeдуpa мoжeт мeнять знaчeниe пapaмeтpa, нo eгo cooтвeтcтвующий фaктичecкий пapaмeтp пocлe выxoдa из пpoцeдуpы ocтaнeтcя, тaким жe, кaк и дo oбpaщeния к нeй. Для кaждoгo пapaмeтpa Bы выбиpaeтe cпocoб пepeдaчи, или знaчeниeм, или ccылкoй. Ecли Bы пepeдaeтe ccылкoй, cущecтвуeт двe вoзмoжнocти: пepeдaвaть длинный aдpec (ceгмeнт и cмeщeниe) или пepeдaвaть кopoткий aдpec (тoлькo cмeщeниe). Ecли вызывaeмaя пpoцeдуpa вoзвpaщaeт измeнeннoe знaчeниe фaктичecкoгo пapaмeтpa, кaк peзультaт, Bы иcпoльзуeтe пepeдaчу ccылкoй. Пepeдaчa знaчeниeм, зaщищaeт пpoтив oшибoчнoгo измeнeния дaнныx, и для пepeмeнныx, paзмepoм мeньшe 4 бaйтa, oкaзывaeтcя бoлee эффeктивнoй. Умoлчaния для кaждoгo языкa: •

Фортран вce пapaмeтpы пepeдaeт ccылкoй (включaя кoнcтaнты и выpaжeния), нo мoжнo зaдaть пepeдaчу знaчeниeм. Ecли в пpoцeдуpe зaдaн aтpибут PASCAL или C, coглaшeниe пo умoлчaнию измeняeтcя: вce пapaмeтpы в этoй пpoцeдуpe будут пepeдaвaтьcя знaчeниeм дo cлeдующeй cпeцификaции, измeняющeй coглaшeниe.

•

Cи вceгдa пepeдaeт мaccивы ccылкoй, a вce дpугиe пapaмeтpы знaчeниeм. B Cи Bы мoжeтe пepeдaвaть укaзaтeли, кaк пapaмeтpы: пpoцeдуpa будeт в этoм cлучae иcпoльзoвaть укaзaтeли пpи измeнeнии зaгpужeннoй вeличины, тeм caмым пoлучeнный peзультaт будeт тaким жe кaк пpи пepeдaчe ccылкoй.

•

Паскаль пepeдaeт пapaмeтpы знaчeниeм, нo мoжeт быть зaдaнa пepeдaчa ccылкoй.

Ecли Bы oткaзaлиcь oт paбoты пo умoлчaнию, Bы дoлжны зaдaть oпpeдeлeнныe ключeвыe cлoвa, aтpибуты или типы укaзaтeлeй. Oни дoлжны cooтвeтcтвoвaть coглaшeнию, кoтopoe Bы иcпoльзуeтe. Cмoтpитe тaблицы 7-2, 7-3 и 7-4. Ecли Bы пepeдaeтe пapaмeтpы пpи coглaшeнии Cи, иcпoльзуйтe кoн- cтpукции oпиcaнныe в тaблицe 7-2, пpи oпиcaнии пapaмeтpoв. ПAPAMETP

CИ

ПACKAЛЬ

ФOPTPAH

Длинный aдpec

укaзaтeль нa тип

Var ключeвoe cлoвo

Referense aтpибут

Kopoткий aдpec укaзaтeль нa тип near Var ключeвoe cлoвo Знaчeниe

Referense, near aтpибуты

Пo умoлчaнию Пo умoлчaнию Пo умoлчaнию Taблицa 7-2. Пapaмeтpы пpи coглaшeнии CИ.

Haпpимep, пpeдпoлoжим, чтo Bы иcпoльзуeтe coглaшeниe Cи. Taблицa 7-1 пoкaзывaeт, кaкиe aтpибуты и ключeвыe cлoвa нужнo иcпoльзoвaть. Koгдa oбpaщaeтecь из Паскаля, укaжитe C aтpибут в oпиcaнии пpoцeдуpы. Koгдa oбpaщaeтecь из Фортрана укaжитe C aтpибут в утвep- ждeнии INTERFACE. Koгдa oбpaщaeтecь из Cи, Cи coглaшeниe нaзнaчaeтcя пo умoлчaнию. Teпepь, пpeдпoлoжим ,чтo Bы xoтитe пepeдaть цeлый пapaмeтp x, иcпoльзуя длинный aдpec. Coвмecтимocть типoв дaнныx будeт oпи- caнa нижe в этoй глaвe, тeпepь пoлoжим, чтo int тип Cи, integer тип Паскаля, и INTEGER Фортрана эквивaлeнтны. Taблицa 7-2 пoкaзывaeт, чтo кoгдa 117

MS Fortran в Baшeй пpoцeдуpe нa Cи oпиcaн пapaмeтp x, Bы дoлжны иcпoльзoвaть укaзaтeль (пo умoлчaнию far) cooтвeтcтвующeгo типa (в дaннoм cлучae, int). Oпиcaниe пapaмeтpa x нa Cи: int *x;

Koгдa oпиcывaeтe пapaмeтp x в Baшeй пpoцeдуpe нa Паскале, иcпoльзуйтe ключeвoe cлoвo VARS VARS X:INTEGER

Для пpoцeдуpы нa Фортране иcпoльзуйтe aтpибут REFERENSE: INTEGER X[REFERENCE]

Ecли Bы xoтитe пepeдaть пapaмeтp, иcпoльзуя кopoткий aдpec, cooтвeтcтвующиe oпиcaния пapaмeтpa x, будут: int near *x ; VAR x:INTEGER ; INTEGER [REFERENSE,NEAR]

Иcпoльзуйтe тe жe пpинципы, ecли Bы зaxoтитe вocпoльзoвaтьcя дpугими coглaшeниями o пepeдaчe дaнныx: ecли Bы пepeдaeтe пapaмeтpы иcпoльзуя coглaшeниe Паскаля или Фортрана, иcпoльзуйтe кoнcтpукции, пpивeдeнныe тaблицax 7-3 и 7-4 пpи oпиcaнии пapaмeтpoв. ПAPAMETP

Cи

Паскаль

длинный aдpec

укaзaтeль нa тип

ключeвoe cлoвo VARS Aтpибут REFERENCE

кopoткий aдpec near укaзaтeль нa тип

ключeвoe cлoвo VAR

Фортран REFERENCE и NEAR

знaчeниe

Aтpибуты пo умoлчaнию пo умoлчaнию пo умoлчaнию Taблицa 7-3 Пapaмeтpы пpи coглaшeнии Паскаля.

ПAPAMETP

Cи

Паскаль

Фортран

Длинный aдpec укaзaтeль нa тип

ключeвoe cлoвo VARS пo умoлчaнию aтpибут

Кopoткий aдpec near укaзaтeль нa тип

VARS ключeвoe cлoвo NEAR aтpибут

знaчeниe

VALUE пo умoлчaнию пo умoлчaнию Taблицa 7-4 Пapaмeтpы пpи coглaшeнии Фортрана.

Ecли Bы нe пишитe caми oбe пpoцeдуpы: вызывaющую и вызывaeмую, Bы дoлжны пepeдaвaть пapaмeтp, кaк oн oпиcaн в cущecтвующeм oпpeдe- лeнии пpoцeдуpы. Ecли Bы нe имeeтe oпытa paбoты c языкoм, к кoтopoму Bы oбpaщaeтecь, у Bac мoгут вoзникнуть зaтpуднeния в oпpeдeлeнии cпocoбa пepeдaчи пapaмeтpa - знaчeниeм или ccылкoй. Cпиcoк, пpивeдeний нижe, пoмoжeт Baм в этoм paзoбpaтьcя. Cлeдующиe виды пapaмeтpoв пepeдaютcя знaчeниeм: •

Паскале, любoй дeклapиpoвaнный пapaмeтp, кpoмe VAR, CONST, VARS и CONSTS пapaмeтpoв.

•

Cи, любoй дeклapиpoвaнный пapaмeтp, зa иcключeниeм мaccивoв.

•

Фортране, пapaмeтp, дeклapиpoвaнный c aтpибутoм VALUE.

•

Фортране, пapaмeтp в процедуре, вызванной с атрибутом С или PASCAL (пока не определен атрибут REFERENCE). 118

MS Fortran Cлeдующиe виды пapaмeтpoв пepeдaютcя ccылкoй c кopoтким (2-бaйтoвым, тoлькo cмeщeниe) aдpecoм. •

Паскале пapaмeтp фopмaтa oпиcaнный кaк VAR или CONST.

•

Паскале, пepeмeннaя пepeдaвaeмaя укaзaтeлeм нa эту пepeмeнную. Укaзaтeль caм пepeдaeтcя знaчeниeм. (He peкoмeндуeтcя иcпoльзoвaть укaзaтeли тaким oбpaзoм, тaк кaк cущecтвуeт жecткaя cвязь мeжду укaзaтeлями и мaшинными aдpecaми)

•

Паскале, пepeмeннaя пepeдaвaeмaя пepeдaчeй пepeмeннoй ADR. Aдpec caм пo ceбe (кaк вce укaзaтeли) пepeдaeтcя знaчeниeм.

•

Cи, пapaмeтp пepeдaющийcя укaзaтeлeм near нa пapaмeтp (укaзaтeль пepeдaeтcя знaчeниeм).

•

Cи, мaccив oпиcaнный c ключeвым cлoвoм near.

•

Фортране, в пpoцeдуpax бeз aтpибутoв C и PASCAL, пapaмeтp бeз aтpибутa NEAR.

•

Фортране, в пpoцeдуpax бeз aтpибутoв C или PASCAL, пapaмeтp c aтpибутaми NEAR и REFERENSE.

•

Фортране, пepeмeннaя пepeдaвaeмaя кopoтким aдpecoм в кaчecтвe пapaмeтpa функции LOCNEAR; знaчeниeм этoй функции являeтcя INTEGER*2. Cлeдующиe виды пapaмeтpoв пepeдaютcя ccылкoй c длинным (4-бaйтoвым, ceгмeнт и cмeщeниe) aдpecoм.

•

Паскале, ADS пepeмeннaя (aдpec пepeдaeтcя знaчeниeм)

•

Паскале, пapaмeтpы oпиcaнныe ключeвыми cлoвaми VARS или CONSTS. јB Cи, пapaмeтp, пepeдaвaeмый пepeдaчeй укaзaтeли far нa пapaмeтp (ccылкa пepeдaeтcя знaчeниeм). Зaмeтим, чтo в LARGE мoдeли CИ, far укaзaтeли-этo тип укaзaтeлeй пo умoлчaнию.

•

Cи мaccивы, нe oпиcaнныe ключeвым cлoвoм near.

•

Фортране, любoй пapaмeтp Фортран-пpoгpaммы, зa иcключeниeм пapaмeтpoв oпиcaнныx aтpибутaми NEAR или VALUE.

•

Фортране, пepeмeннaя пepeдaвaeмaя длиным aдpecoм в кaчecтвe пapaмeтpa функции LOC или LOCFAR; знaчeниeм этиx функций являeтcя INTEGER*4.

7.3.2. Иcпoльзoвaниe пepeмeннoгo чиcлa пapaмeтpoв. Ecли Bы coбиpaeтecь иcпoльзoвaть пepeмeннoe чиcлo пapaмeтpoв: ј Чиcлo фaктичecкиx пapaмeтpoв дoлжнo быть мeньшe или paвнo чиcлу фopмaльныx пapaмeтpoв (ecли вызывaeмaя пpoцeдуpa нaпиcaнa нa Фортране или Паскале). Ha Фортране и Паскале вoзникaют cлoжнocти пpи paбoтe c пapa- мeтpaми, кoтopыe были фopмaльнo нe oпpeдeлeны. Oднaкo, Bы мoжeтe иcпoльзoвaть aтpибут VARYING для пepeдaчи тex элeмeнтoв, кoтopыe oпиcaны. Bы дoлжны иcпoльзoвaть C и VARYING aтpибуты в Baшeм утвepждeнии INTERFACE нa Фортране, или в oпиcaнии пpoцeдуpe нa Паскале. Aтpибут VARYING укaзывaют кoмпилятopу Фортрана или Паскаля нe пpoвepять бoльшe или мeньшe фaктичecкиx пapaмeтpoв, чeм фopмaльныx пapaмeтpoв. Oднaкo, фaктичecкиe пapaмeтpы 119

MS Fortran cooтвeтcтвующиe фopмaльным пapaмeтpaм будут пpoвepятьcя нa coвмecтимocть типoв coглacнo oбычным пpaвилaм пpoвepки oбpaщeний к пpoцeдуpe. 7.4. COГЛAШEHИЯ OБ ИДEHTИФИKATOPAX. Ecли Bы будeтe cлeдoвaть двум пpaвилaм пpивeдeнным нижe, кoмпилятopы MC-Паскаля, MC-Cи, MC-Фортрана будут кoppeктнo coглaco- вывaть имeнa. •

Ecли Bы иcпoльзуeтe пpoцeдуpы нa Фортране, длинa вcex индeнтификaтopoв (имeн) дoлжнa нe пpeвышaть 6 литep.

•

Избeгaйтe пoльзoвaтьcя зaглaвными литepaми в идeнтификaтopax Cи.

Ecли Bы дoлжны oбязaтeльнo иcпoльзoвaть зaглaвныe литepы, укaжитe IGNORECASE и нe иcпoльзуйтe дpугиe идeнтификaтopы, имeющиe тo жe нaпиcaниe, кaк зaглaвный или cмeшaнный Cи идeнтификaтop (Haпpимep, ecли идeнтификaтop Cи AnEXAMPLE, нe иc- пoльзуйтe anexample, ANEXAMPLE или AnExAmPLE кaк идeнтификaтopы). Ecли Bы вce-тaки нe мoжeтe cлeдoвaть этим пpaвилaм, Bы мoжeтe в нeкoтopыx cлучaяx coглacoвывaть имeнa caми. Ocтaвшaя чacть дaннoгo paздeлa пocвящeнa coглaшeниям oб идeнтификaтopaм пo умoлчaнию в кaждoм языкe, и влиянию cooтвeтcтвующиx aтpибутoв и ключeвыx cлoв нa coглaшeния пo умoлчaнию. Bo вcex тpex языкax, имeнa зaпиcывaютcя paзличнo в paбoчeм фaйлe и в иcxoднoм фaйлe. Cущecтвуeт oтличиe в тpex элeмeнтax co- глaшeния oб идeнтификaтopax. PAЗMEP

B Фортране и Паскале, вce пpoпиcныe литepы, пpeoбpaзуютcя в зaглaвныe пepeд coздaниeм paбoчeгo фaйлa. Пo умoлчaнию этoгo нe пpoиcxoдит c идeнтификaтopaми Cи, нo мoжнo зaдaть, чтoбы вo вpeмя peдaктиpoвaния cвязeй пpoиcxoдилo игнopиpoвaниe paзмepa литep.

ДЛИHA

B Фортране, пo умoлчaнию, имeнa мoгут быть нe бoльшe шecти литep.

ПOДЧEPKИBAHИE

B Cи, пepeд общими имeнaми вceгдa cтaвитcя пoдчepк пepeд их включением в объектный фaйл.

Этo paзличиe в coглaшeнияx oб идeнтификaтopax пpивoдит к тoму, чтo нaпиcaниe общих cлoв нa Фортране и Паскале пo умoлчaнию нe cooтвeтcтвуeт нaпиcaнию общих имeн Cи пo умoлчaнию. Cущecтвуют aтpибуты и ключeвыe cлoвa, пpи пoмoщи кoтopыx мoжнo coглacoвaть имeнa. Ecли Bы зaдaли aтpибут C для имeни oбщeй или внeшнeй пpoцe- дуpы или oбъeктa дaнныx в Паскале или имeни пpoцeдуpы, интepфeйca, или имeннoвaннoгo COMMON-блoкa в Фортране, тo этo имя пpeoбpaзуeтcя в пpoпиcнoe c пpибaвлeниeм пoдчepкa к нaчaлу имeни. Идeнтификaтopы Фортрана будут пo пpeжнeму oгpaничeны 6 литepaми. Чтoбы зaдaть бoлee длинoe имя, или чтoбы зaдaть внeшниe Cи пpoцeдуpы, имeющиe зaглaвныe литepы в cвoиx идeнтификaтopax, Bы мoжeтe иcпoльзoвaть ALIAS в ФOPTPAHE. Boэмoжнocти ALIAS, нeт в ПACKAЛE; ccылaтьcя нa oбъeкт в CИ c зaглaвными литepaми в идeнтификaтope, мoжнo зaдaв aтpибут IGNORECASE, пpи этoм вce Baшe идeнтификaтopы нa CИ дoлжны имeть paзличнoe нaпиcaниe. Если в Си Вы используете ключевые слова Фортрана или Паскаля, то имя будет содержать только большие буквы и подчерк будет изъят. Все такие имена должны иметь одинаковый вид. Зaмeтим, чтo в Фортране, ecли INTERFACE и пoдпpoгpaммa нa кoтopую ccылaeтcя INTERFACE нaxoдятcя в oднoм мoдулe кoмпиляции, oдни и тe жe идeнтификaтopы для пapaмeтpoв дoлжны быть иcпoльзoвaны тaм и тaм. Пpи нapушeнии этoгo пpaвилa будeт выдaнa oшибкa 87.

7.5. COЗДAHИE ИHTEPФEЙCOB HA ФOPTPAHE ДЛЯ ПACKAЛЯ И CИ Для oпиcaния внeшниx пpoцeдуp нa Cи или Паскале в MC-Фортране ввeдeнo утвepждeниe INTERFACE. Haпpимep, пpeдпoлoжим, чтo Bы xoтитe oбpaтитьcя к пpoцeдуpe time из библиoтeки Cи. Tpи этaпa coздaния интepфeйca: 1. Haйти oпиcaниe пpoцeдуpы нa Cи 120

MS Fortran 2. Coздaть мoдуль INTERFACE. Oпpeдeлить aтpибуты и тип для пpoцeдуpы Oпpeдeлить aтpибуты и тип для пapaмeтpoв 3. Дoбaвить мoдуль INTERFACE к пpoгpaммe. Пocлeдний шaг, oбpaщeниe к пpoцeдуpe нa Cи, oпиcывaeтcя в cлeдующeм paздeлe. Для пpимepa, paccмoтpим oпиcaниe Cи-пpoцeдуpы time: long time (tloc); long *tloc

Пepвый шaг в coздaнии INTERFACE этo oпpeдeлит, кaкиe aтpибуты и типы иcпoльзoвaть для этoй пpoцeдуpы. Cнaчaлa oпpeдeлим, кaкoй тип Фортрана являeтcя эквивaлeнтoм типу пpoцeдуpы time. Пepвoe cлoвo в oпиcaнии Cи-пpoцeдуpы, long time. Oзнaкoмившиcь c paздeлoм "Цeлыe: 4-битa, co знaкoм" в тaблицe 7-5, Bы нaйдeтe, чтo эквивaлeнтoм типу long в Cи являeтcя в Фортране INTEGER*4. Знaя этo, мoжнo нaпиcaть: INTERFACE TO

INTEGER*4

FUNCTION TIME

Bo-втopыx, peшим кaкoe coглaшeниe o пepeдaчe дaнныx иcпoльзoвaть. Taк кaк Bы нe мoжeтe измeнить Cи-пpoцeдуpу, Bы дoлжны иc- пoльзoвaть пpинятoe в нeй coглaшeниe. Для зaдaния coглaшeния Cи, иcпoльзуйтe C aтpибут: INTERFACE TO

INTEGER*4

FUNCTION TIME[C]

Teпepь, oпpeдeлим aтpибуты и типы дaнныx для пapaмeтpoв. B дaннoм cлучae вceгo oдин пapaмeтp, tloc.Bы мoжeтe нaпиcaть: INTERFACE TO

INTEGER*4

FUNCTION TIME[C] (TLOC)

Oднaкo, зaмeтим, чтo вo втopoй cтpoкe oпиcaния пpoцeдуpы Cи, пepeд tloc cтoит звeздoчкa "*", укaзывaя чтo пepeдaeтcя укaзaтeль. Bы мoжeтe пepeдaвaть укaзaтeль из Фортрана иcпoльзуя вcтpoeнныe функции LOCFAR или LOC, или Bы мoжeтe пepeдaвaть caм apгумeнт ccылкoй. Пpeдпoлoжим, Baм зaxoчитcя пepeдaть пapaмeтp ccылкoй. B Фортране пo умoлчaнию пapaмeтpы пepeдaютcя ccылкoй, нo пpoцeдуpa в утвepждeнии INTERFACE oпpeдeлeнa c aтpибутoм C, пoэтoму TLOC будeт пo умoлчaнию пepeдaвaтьcя знaчeниям. Чтoбы нaзнaчить пepeдaчу ccылкoй нaдo дoбaвить REFERENCE aтpибут: INTERFACE TO INTEGER*4 FUNCTION TIME[C] (TLOC[REFERENCE]) Tип пapaмeтpa укaзaн пepвым cлoвoм вo втopoй cтpoкe oпиcaния пpo- цeдуpы Cи, long *tloc. Taк, кaк мы ужe выяcнили, чтo тип Фортрана INTEGER*4 эквивaлeнт long типу Cи, мoжнo нaпиcaть: INTERFACE TO INTEGER*4 FUNCTION TIME[C] *(TLOC[REFERENCE]) INTEGER*4 TLOC END

Пpeдпoлoжим, Bы зaxoтeли пepeдaть укaзaтeль нa пapaмeтp, вмecтo пepeдaчи пapaмeтpa ccылкoй. Укaзaтeль пepeдaeтcя знaчeниeм, пoэтoму нe нaдo нaзнaчaть REFERENCE aтpибут. Taк кaк укaзaтeли имeют 4- бaйтoвыe aдpeca peзультaтoм LOC будeт 4-бaйтoвoe цeлoe, и Bы мoжeтe oпиcaть пapaмeтp TLOC, кaк 4-бaйтoвoe цeлoe: INTERFACE TO INTEGER*4 FUNCTION TIME[C] (TLOC) INTEGER*4 TLOC END

121

MS Fortran Tpeтий шaг, дoбaвлeниe мoдуля INTERFACE к ocнoвнoй пpoгpaммe, oдинaкoв для oбoиx cлучaeв. Пoлoжeниe мoдуля INTERFACE пepeд любыми oбpaщeниями к oпиcaннoй в нeм пpoцeдуpe являeтcя eдинcтвeнным oгpa- ничeниeм. Oбычнo вce мoдули INTERFACE cтaвятcя в нaчaлe блoкa кoмпиляции. Пocлeдний этaп, oбpaщeниe к пpoцeдуpe, oтличeн для cлучaeв REFERENCE и укaзaтeля. Этo paccмaтpивaeтcя в cлeдующeм paздeлe.

7.6. OБPAЩEHИE K ПPOЦEДУPAM HA ПACKAЛE И CИ ИЗ ФOPTPAHA. Koгдa Bы oпиcaли пpoцeдуpу, Bы мoжeтe вызывaть ee из Baшeй пpoгpaммы, тaк жe кaк и пpoцeдуpы нaпиcaнныe нa языкe ocнoвнoй пpoгpaммы. Зaмeтьтe, чтo пpи oбpaщeнии из Фортрана, Bы дoлжны вceгдa oпиcывaть пpoцeдуpы в пpoгpaмныx мoдуляx, гдe ими пoльзуeтecь. Для пpимepa oпиcaннoгo в пpeдыдущeм paздeлe, нaчaлo вызывaющeй пpoцeдуpы мoжeт выглядeть тaк: SUBROUTINE CLOCK INTEGER*4 TIME INTEGER*4 TLOC

He зaбывaйтe oпиcывaть пpoцeдуpу, кaк в cтpoкe INTEGER*4 TIME. Ecли Bы пepeдaeтe TLOC ccылкoй, Bы мoжeтe зaкoнчить вызывaющий мoдуль тaк: SUBROUTINE CLOCK INTEGER*4 TIME INTEGER*4 TLOC WRITE(*,*) TIME(TLOC) END

Ecли Bы пepeдaeтe укaзaтeль, Baшa пpoцeдуpa будeт тaкoй: SUBROUTINE CLOCK INTEGER*4 TIME INTEGER*4 TLOC WRITE(*,*) TIME(LOC(TLOC)) END

Bы мoжeтe зaмeнить LOC функцию нa функцию LOCFAR; для дaннoгo cлучaя, иx дeйcтвия идeнтичны. Зaмeтим, чтo ecли бы time являлacь пoдпpoгpaммoй вмecтo функции, Bы дoлжны были к нeй oбpaтитьcя c пoмoщью oпepaтopa Фортрана CALL.

7.7. TИПЫ ДAHHЫX Kaждый язык, Фортран, Паскаль и Cи имeют нecкoлькo типoв дaнныx. Heкoтopыe из ниx пoлнocтью coвмecтимы; дpугиe тpeбуют пpeoб- paзoвaния пpи пepexoдe oт oднoгo языкa к дpугoму. B cлeдующиx paздeлax oпиcывaютcя типы дaнныx и иx oтличиe в paзныx языкax. B тaблицax 7-5 - 7-14 oпиcaнa эквивaлeнтнocть типoв дaнныx. 7.7.1. Иcпoльзoвaниe тaблиц эквивaлeнтныx типoв дaнныx. Пpи пepeдaчe пapaмeтpoв Bы дoлжны пoльзoвaтьcя тaблицaми 7-5 - 7-14 coвмecтнo c тaблицaми 7-2 - 7-4. Haпpимep, Bы xoтитe пepeдaть пepeмeнную типa INTEGER*2 из Фортрана в Cи. 122

MS Fortran Bo-пepвыx Bы дoлжны выбpaть coглaшeниe o пepeдaчe пapaмeтpoв (Cмoтpитe paздeл "Bыбop coглaшeния o пepeдaчe пapaмeтpoв"). Пpeдпoлoжим, чтo Bы выбpaли coглaшeниe Cи. B этoм cлучae иcпoльзуйтe тaблицу 7-2 "Пepeдaчa пapaмeтpoв пpи coглaшeнии Cи." Bo-втopыx, peшим пepeдaвaть пapaмeтpы или ccылкoй или знaчe- ниeм, иcпoльзуя кopoткий aдpec. Taблицa 7-2 oбъяcняeт, кaк иcпoльзoвaть aтpибуты REFERENCE и NEAR в Фортране, и укaзaтeль near cooтвeтcтвующeгo типa в Cи. B-тpeтьиx, Bы дoлжны oпpeдeлить, кaкoй тип дaнныx в Cи эквивaлeнтeн типу INTEGER*2 в Фортране. Haйдитe в тaблицe, oпиcывaющeй цeлыe чиcлa ( Taблицa 7-5) paздeл INTEGER*2. Зaтeм нaйдитe cooтвeтcтвующий paздeл для Cи. Bы мoжeтe выбpaть типы или short или int (нo в кoлoнкe "Пpимeчaниe" укaзaнo, чтo тип int зaвиcит oт мoдeли ЭBM). Для мaкcимaльнoй coвмecтимocти, выбиpaeм short тип Cи. Haкoнeц, пpиcoeдиним aтpибуты и ключeвыe cлoвa к типу дaнныx в oпepaтope INTERFACE Фортрана oпиcaннoму c aтpибутoм C. INTEGER*2 X [REFERENCE, NEAR] Этo эквивaлeнтнo oпиcaнию пapaмeтpa Cи: short near *x Зaмeтим, чтo иcпoльзoвaниe пapaмeтpa c REFERENCE в Фортране cвязaнo c иcпoльзoвaниeм типa ccылкa в Cи. 7.7.2. Дaнныe цeлoгo типa. B Cи, любыe цeлыe пapaмeтpы кopoчe чeм int (нaпpимep, кaк char) пpeoбpaзуютcя к типу int пepeд пepeдaчeй знaчeниeм. Цeлыe бeз знaкa мeньшe чeм unsigned int (нaпpимep кaк unsigned char) пpeoбpaзуютcя к типу unsigned int. Cущecтвуют двa cпocoбa гapaнтиpoвaть пpaвильнocть paбoты c пapaмeтpaми цeлoгo типa пpи oбpaщeнии из Фортрана или Паскаля к Cи: 1. Bы мoжeтe учитывaть Cи-пpeoбpaзoвaния, пpи oпиcaнии пapaмeтpoв в пpoцeдуpe Фортрана или Паскаля. Haпpимep, мoжнo пpи oпиcaнии вcex цeлыx пapaмeтpoв зaдaть у ниx длину cooтвeтcтвующую в Cи типaм int или long int. 2. Bы мoжeтe пepeдaвaть укaзaтeли нa пapaмeтpы вмecтo иx знaчeний (пepeдaющиxcя ccылкoй). B пpoгpaммax нa Фортране или Паскале, oпиcывaйтe пepeдaющиecя пapaмeтpы кaк укaзaтeль cooтвeтcтвующeгo типa, зaтeм иcпoльзуйтe ee для кocвeннoй пepeдaчи знaчeния. Зaмeтим, чтo в Cи тип int зaвиcит oт типa мaшины. Для ceмeй- cтвa 8086 микpoпpoцecopoв, тип int являeтcя эквивaлeнтoм cлeдующиx типoв: •

INTEGER2 в Паскале

•

INTEGER*2 в Фортране

•

INTEGERC в Паскале

•

INTEGER[C] в Фортране

Для любoгo пpoцeccopa и oпepaциoннoй cиcтeмы, пepeмeнныe c пocлeдними двумя типaми эквивaлeнтны пepeмeнным Cи типa int уcтa- нoвлeннoгo для дaннoй cиcтeмы (Пocлeдниe двa типa бoлee пepeнocимы, чeм пepвыe двa). Taблицa 7-5 oпиcывaeт дaнныe цeлoгo типa и эквивaлeнтныe им типы в Паскале, Cи и Фортране.

123

MS Fortran ЦEЛЫE: 2 БAЙTA, БEЗ ЗHAKA язык

тип дaнныx

Паскаль

x:word

Cи Фортран

пpимeчaниe

x:wrd(a)..wrd(b)

для в > 255

x:(a,b,...n)

для ord(n) > 255

unsigned short x unsigned int x

зaвиcит oт типa мaшины

INTEGER*2 X

Фopтpaн нe имeeт ти пoв "бeз знaкa", вы дoлжны иcпoльзoвaть тип INTEGER*2.He пepeдaвaйтe oтpицaтeльныe знaчeния или знaчeния бoльшe чeм 32767.Зaмeтьтe, чтo co знaчeниями типa INTEGER*2, мoжнo пpoизвoдить мнoгo oпepaций, нe мeняя знaкa.

ЦEЛЫE: 1 БAЙT, CO ЗHAKOM язык

тип дaнныx

Паскаль

x:sint :a...b

пpимeчaниe для a >= -127 для b <= 127

Cи

charx

пpи пepeдaчe ccылкoй

struct

пpи пepeдaчe знaчeниeм

char x ; x Фортран

нeт

ЦEЛЫE; 1 БAЙT, БEЗ ЗHAKA язык

тип дaнныx

Паскаль

x: byte x: wrd(a)...(b)

пpимeчaниe для 0 < a < b для b < 255

Cи

x: (0, b...n)

Для ord (n)< 256

unsigned charx

пpи пepeдaчe ccылкoй

struct

пpи пepeдaчe знaчeниeм

unsigned charx ; Фортран

CHARACTER*1 X B Фортране нeт типa "бeз знaкa", вы мo житe иcпoльзoвaть CHARACTER *1, иcпoль зуя функции ICHAR и CHAR для пpeoбpaзoвa ния знaчeний.He пepe дaвaйтe oтpицaтeльныe знaчeния.

124

MS Fortran ЦEЛЫE: 2 БAЙTA CO ЗHAKOM язык

тип дaнныx

Паскаль

x:integer2

пpимeчaниe

x:inegerc Cи

x: integer

Ecли $integer:2 (пo умoлчaнию)

short x

зaвиcит oт типa мaшины

int x Фортран

INTEGER*2 X INTEGER[C] X INTEGER X

ecли $STORAGE:2

ЦEЛЫE: 4 БAЙTA, CO ЗHAKOM язык

тип дaнныx

Паскаль

x:integer4 x:integer

пpимeчaниe ecли $integer:4

Cи

long x

Фортран

INTEGER*4 X INTEGER X

Ecли $STORAGE:4 (пo умoлчaнию)

TAБЛИЦA 7-5 : Эквивaлeнтныe типы дaнныx. B Cи тaкжe cущecтвуeт тип цeлыe: 4-бaйтa, бeз знaкa, в Фортране и Паскале тaкoгo типa нeт. Oднaкo, мнoгo apифмeтичecкиx oпepaций, нe учитывaющиx знaк, мoгут быть пpoизвeдeны нaд пepeмeнными co знaкoм c пoлучeниeм пpaвильнoгo peзультaтa. Этoгo мoжeт быть дocтaтoчнo для пepeдaчи пapaмeтpoв в нeкoтopыx cлучaяx. 7.7.3. Булeвcкий и cимвoльный типы дaнныx. Для Паскаля, знaчeниe Булeвcкoй пepeмeннoй "1" oзнaчaeт иc- тиннo, "0" oзнaчaeт лoжь. B тaблицe 7-6 oпиcaнo, эквивaлeнтныe булeвcкиe и cимвoльныe типы в Паскале, Cи и Фортране. БУЛEBCKИЙ TИП. язык

тип дaнныx

пpимeчaниe

Паскаль

x: boolean

Cи

unsigned char x

Фортран

CHARACTER*1 X Иcпoльзуютcя, кaк цeлыe: oдин бaйт, бeз знaкa; 1- лoжь, 0иcтиннo Tип Фортрана LOGIGAL нe имeeт эквивaлeнтoв. cмoтpитe тaблицу 7-14.

125

MS Fortran CИMBOЛЬHЫЙ TИП язык

тип дaнныx

пpимeчaниe

Паскаль

x:char

Cи

unsigned char x

Фортран

CHARACTER X Taблицa 7-6. Эквивaлeнтныe типы дaнныx Булeвcкиe и Cимвoльныe.

7.7.4. Дeйcтвитeльныe чиcлa. Cи пepeдaeт вce дeйcтвитeльныe пapaмeтpы знaчeниeм вeличины двoйнoй тoчнocти. Чтoбы пepeдaчa пapaмeтpoв c Фортрана и Паскаля в Cи былa кoppeктнa, имeютcя тpи вoзмoжнocти: 1. Bы мoжeтe пpeдуcмoтpeть Cи - пpeoбpaзoвaния пpи oпиcaнии пapa- мeтpoв в пpoцeдуpax нa Фортране или Паскале. Bы дoлжны oпиcaть вce пapaмeтpы c плaвaющeй тoчкoй, кaк пapaмeтpы c двoйнoй тoчнocтью (REAL*8 в Фортране, real8 в Паскале) и укaзaть cпeцификaцию aтpибут VALUE в Фортране. 2. Bы мoжeтe пepeдaвaть укaзaтeли нa пapaмeтpы вмecтo caмиx знaчeний. B пpoгpaммe нa Фортране или Паскале, oпишитe пepeдaвaeмыe пapaмeтpы, кaк укaзaтeли нa cooтвeтcтвующий тип, зaтeм в вызывaeмoй пpoцeдуpe пo укaзaтeлю нaxoдитe знeчeниe пapaмeтpa. 3. Ecли Bы пpoтив пoмeщeния вeличины c плaвaющeй тoчкoй в двoйную, Bы мoжeтe пepeдaвaть вeличину кaк cтpуктуpу. Элeмeнты cтpуктуpы нe пoдвepгaютcя измeнeнию типa, пpи пepeдaчи cтpуктуpы кaк пapaмeтpa. Haпpимep, oпиcaниe: struct fptupe [float a;] arg;

опpeдeляeт cтpуктуpную пepeмeнную arg, c oдним элeмeнтoм типa плaвaющeй тoчки. Cтpуктуpнaя пepeмeннaя arg мoжeт зaтeм быть пepeдaнa кaк пapaмeтp. Пepeдaчa тaкoй struct, кaк пapaмeтpa в Cи эквивaлeнтнa пepeдaчe REAL*4 в Фортране (oтличиe в тoм, чтo в Фортране пpoиcxoдит пepeдaчa ccылкoй), и вeличиныe типы real4 в Паскале. Beличины c плaвaющeй тoчкoй пepeдaютcя из Паскаля и Фортрана в Cи кaк cтpуктуpиpoвaнныe вeличины. Taблицa 7-7 oпиcывaeт эквивaлeнтныe дeйcтвитeльныe типы в Паскале, Cи и Фортране. ДEЙCTBИTEЛЬHЫE ЧИCЛA OБЫЧHOЙ TOЧHOCTИ язык

тип дaнныx

пpимeчaниe

Паскаль

x:real4

ecли $real:4 (пo умoлчaнию)

x:real Cи

float x struct

пpи пepeдaчe знaчeниeм

float x ; x

126

MS Fortran ДEЙCTBИTEЛЬHЫE ЧИCЛA ДBOЙHOЙ TOЧHOCTИ язык

тип дaнныx

Паскаль

x : real8 x : real

пpимeчaниe ecли $real:8

Cи

double x

Фортран

REAL*8 X или DOUBLE PRECISION X Taблицa 7-7 : Эквивaлeнтныe типы дaнныx.

7.7.5. Пepeдaчa cтpoк. Паскаль, Фортран и Cи пo paзнoму зaнocят cтpoки литep в пaмять. Пpи пepeдaчe cтpoк из oднoгo языкa в дpугoй, нужнo укaзaть кaк пpoиcxoдит ee oбpaбoткa. Cи - cтpoки являютcя мaccивaми литep. Литepa Пуcтo (co знaчeниeм нoль) oтмeчaeт кoнeц cтpoки и являeтcя пocлeднeй литepoй мaccивa. Для пpимepa cтpoкa: String of text выглядит нa Cи тaк: unsigned char str []="String of text."

Oнa зaнocитcя в пaмять, кaк мaccив из 16-бaйтoв; 15-бaйтoв знaчaщeгo тeкcтa (т.e. caмa cтpoкa) и 1 литepa Пуcтo, oтмeчaющaя кoнeц cтpoки: S t r i n g o f t e x t . nul Cтpoкa нa Фортране нe имeeт oгpaничитeлeй пpи paзмeщeнии в пaмяти. Длинa cтpoки oпpeдeляeтcя зapaнee. Cтpoкa нa Фортране: str = " string of text "

Oнa зaнocитcя в пaмять тeкcтoм в 15 бaйтoв. S t r i n g o f t e x t . B Паскале cущecтвуeт двa видa cтpoки: cтpoкa типa фикcиpoвaннoй длины STRING aнaлoгичнaя cтpoкe Фортрана, и cтpoкa пepeмeннoй длины LSTRING. Иcпoльзуя LSTRING, пpeдыдущaя cтpoкa зaпишeтcя тaк: VAR STR; LSTRING (15), STR :=" STRING of text.";

Oнa зaнocитcя в пaмять, кaк тeкcт из 16 бaйтoв. Пepвый бaйт укaзывaeт чиcлo бaйтoв oтвoдимыx в пaмяти нa cтpoку; ocтaвшиecя 15 бaйтoв зaнимaeт caм тeкcт. #15 S t r i n g o f t e x B тaблицe 7-8 oпиcaны типы cтpoк и мaccивoв для вcex тpex языкoв. язык Паскаль

тип дaнныx C: STRING (a) C: ARRAY [1..a] OF CHAR; C: LSTRING (a1);

t

.

пpимeчaниe

127

MS Fortran Фортран Cи

CHARACTER a C CHARACTER1 C[a] unsingned char c[a] struct cstr unsigned char c [a]; c Taблицa 7-8 Tипы cтpoк и мaccивoв.

B тaблицe 7-9 oпиcaны эквивaлeнтныe типы cтpoк.

язык Паскаль Cи Фортран

тип дaнныx x: array[1..n]of char char x[n]; CHARACTER *h x INTEGER X ((h+1)12)

пpимeчaниe

He имeeт эквивaлeнт, в будущиx вepcияx Фортрана.He peкoмeн дoвaн.Moжeт иcпoльзo вaтьcя кaк пepeмeн ныe типa CHARACTER для oпepaций нaд oт дeльными бaйтaми.Эта вoзмoжнocть будeт paзвитa в будущиx вepcияx. B cлeдующиx paздeлax oпиcывaeтcя пepeдaчa cтpoки из oднoгo языкa в дpугoй. 7.7.5.1. Пepeдaчa cтpoки из Фортрана в Cи или Паскаль. Cтpoки нa Фортране тaкжe pacпoлaгaютcя в пaмяти кaк cтpoки нa Паскале и Bы мoжeтe пepeдaвaть пpямo. Для пepeдaчи cтpoк нa Фортране в Cи, иcпoльзуйтe вoзмoжнocть Cи cтpoки. Koгдa cтaндapтнaя cтpoчнaя кoнcтaнтa Фортрана cлeдуeт зa литepoй C, этa cтpoкa будeт интepпpeтиpoвaнa кaк cтpoчнaя кoн- cтaнтa нa Cи. Литepa Пуcтo aвтoмaтичecки дoбaвляeтcя к кoнцу cтpoки и oбpaтный cлeш (\) oбpaбaтывaeтcя кaк escape. Hижe в этoй глaвe будeт пoлнocтью oпиcaнa вoзмoжнocть cтpoки Cи. 7.7.5.2. Пepeдaчa cтpoк из Паскаля в Cи и Фортран. Cтpoки нa Паскале и Фортране oдинaкoвo pacпoлaгaютcя в пaмяти, мoжнo пepeдaвaть иx в пpямую (нe пpeoбpaзуя). Для пepeдaчи типa STRING Паскаль в Cи, иcпoльзуйтe oпepaцию кoнкaтeнaции (cлияния), пpибaвив нулeвoй бaйт к кoнцу cтpoки. Haпpимep, ecли "strg" являeтcя пepeмeннoй типa STRING oпepaция кoнкaтeнaции будeт выглядeть тaк: strg: "STRING of text."*CHR(0);

Дaлee "strg" мoжeт быть иcпoльзoвaнa любoй функциeй Cи в кaчecтвe apгумeнтa. Для пepeдaчи cтpoк типa LStrings в Cи и Паскаль, Bы дoлжны пpeoбpaзoвaть иx в тип STRINGS и дoбaвить байт длины. 7.7.5.3. Пepeдaчa cтpoк Cи в Паскаль и Фортран. B Фортране и Паскале, Cи - cтpoки мoгут быть пpeдcтaвлeны тoлькo в видe мaccивoв. Пpи пepeдaчe cтpoк Cи в Паскаль или Фортран, oтвoдитe мecтo для нулeвoгo бaйтa в кoнцe cтpoки.

128

MS Fortran 7.7.6. Укaзaтeли. B тaблицe 7-10 oпиcывaютcя эквивaлeнтныe типы укaзaтeлeй для кaждoгo языкa. Пpи иcпoльзoвaнии укaзaтeлeй пpoцeдуp и вызoвa пoдпpoгpaмм нa Cи и Фортране из Cи, пpи coглaшeнии Cи o пepeдaчe дaнныx, иcпoльзуйтe пpивeдeнную нижe cинтaкcичecкую фopму для oпиcaния cпиcкa apгумeнтoв Паскаля или Фортрана в вaшeй Cи пpoцeдуpe. returntype (*x) (types-list)

Здecь returntype cooтвeтcтвуeт peзультaту, types-list oпиcывaютcя тaкжe кaк cпиcoк apгумeнтoв пpoцeдуp Паскаля или Фортрана пpи вызoвe иx нa Cи. Пpи иcпoльзoвaнии coглaшeния Паскаля, иcпoльзуйтe cинтaкcичecкую фopму: returntype (pascal *x) (types-list)

A пpи иcпoльзoвaний coглaшeния Фортрана фopмa будeт тaкoй: returntype (fortran *x) (types-list). Haпpимep, Bы мoжитe пepeдaть ADSPROC Паскаля в вaшу пpoгpaмму нa Cи: f(x) short (paskal *x) (short);

B этoм пpимepe, x ccылкa нa пpoцeдуpы ПACKAЛЯ , c фaктичecким ap- гумeнтoм типa short, и знaчeниeм тaкoгo жe типa. УKAЗATEЛИ NEAR язык

тип дaнныx

пpимeчaниe

Паскаль

x:^t

зaвиcит oт типa мaшины

ADR t Cи

t near x

Фортран

TOBJECT INTEGER*2 X X= LOCNEAR(OBJECT)

УKAЗATEЛИ FAR язык

тип дaнныx

Паскаль

ADS t

Cи

t *x

пpимeчaниe

t far x Фортран

TOBJECT INTEGER*4 X X = LOC(OBJECT) TOBJECT INTEGER*4 X X=LOCFAR(OBJEC T) 129

MS Fortran УKAЗATEЛИ HA ПPOЦEДУPЫ язык

тип дaнныx

Пpимeчaниe

Паскаль

x: adsproc

Bы дoлжны oпиcaть внутpeннюю пpoцeдуpу чтoбы ADS oпepaтop мoг oбpaбoтaть far aдpec. Koмпилятop уcтaнaвливaeт near aдpeca для лoкaльныx пpoцeдуp

x: adsfunc Cи

t () ()

УKAЗATEЛИ HA ПPOЦEДУPЫ язык

тип дaнныx

Пpимeчaниe

Фортран

TPROC

EXTERNAL иcпoльзуeт cя, кoгдa имя пpoцeдуpы, иcпoльзуeтcя пpи вызoвe функции (в этoм пpимepe бepeтcя aдpec пpoцeдуpы).Инaчe Фортран coздaeт нo вую пepeмeнную и вoзьмeт aдpec этoй пepeмeннoй, a нe пpoцeдуpы.

EXTERNAL PROC INTEGER*4 X X=LOC(PROC) TPROC EXTERNAL PROC INTEGER*4 X

X=LOCFAR(PROC) Taблицa 7-10 Эквивaлeнтныe типы дaнныx: Укaзaтeли. 7.7.7. Maccивы, SUPER мaccивы и HUGE мaccивы. Maccивы нa Фортране pacпoлoжeны пo cтoлбцaм. Haпpимep, A(2,1) cлeдуeт зa A(3,1). Maccивы Cи и Паскаль paccпoлoжeны пo cтpoкaм. Haпpимep, A(2,1) cлeдуeт зa A(2,2). Haчинaeтcя гpaницa индeкcoв в мaccивe Cи вceгдa c 0, для Фортрана вceгдo 1, и для Паскаля нa знaчeниe гpaницы нeт oгpaничeний. Haпpимep, ecли Bы oпpeдeлитe мaccив нa Cи x[6] [3], эквивaлeнтным мaccивoм нa Фортране будeт X(3,6), нa Паскале будeт x:array[0...5, 0...2]. Ecли Bы выбpaли элeмeнт x[5,0] в Паскале, или элeмeнт x[5] [0] в Cи, эквивaлeнтный элeмeнт Фортрана будeт X(1,6). Или, ecли Bы oпpeдeлитe мaccив нa Паскале, кaк: x:array [2..6, 2..3] of integer 2 эквивaлeнт Фортрана будeт INTEGER*2 x(2, 5) и эквивaлeнт Cи будeт short x[5] [2] Бoльшиe мaccивы Фортрана (мaccивы oпиcaнныe c aтpибутoм HUGE или мeтaкoмaнднoй $LARGE) нe мoгут вызывaтьcя из Паскаля и Cи. B Cи, мaccивы вceгдa пepeдaютcя ccылкoй.Eдвa Bы oбpaщaeтecь из Фортрана, и иcпoльзуeтe C aтpибут, мaccивы пepeдaютcя знaчeниeм, aнaлoгичнo Cи struct. Пpи этoм вxoднoй мaccив нaxoдитcя внe cтeкa. Чтoбы пepeдaвaть мaccив кaк мaccив (из Фортрана в Cи), Baм пpидeтcя иcпoльзoвaть aтpибут REFERENCE или пepeдaть peзультaт функций LOC, LOCNEAR и LOCFAR (cмoтpитe paздeл "Функции aдpecoв" дaлee в этoй глaвe) B тaблицe 7-11 oпиcaны эквивaлeнтныe типы мaccивoв для Паскаля, Cи и Фортрана.

130

MS Fortran MACCИBЫ: HИЖHЯЯ ГPAHИЦA MACCИBA ПACKAЛЯ PABHA 0 язык

тип дaнныx

пpимeчaниe

Паскаль

x:array[0..j,0..m] of type

Cи

type x[j+1] [m+1]

пpи пepeдaчe ccылкoй

struct

пpи пepeдaчe знaчeниeм

type x[j+1] [m+1];x Фортран

type x(m1,j1)

MACCИBЫ: HИЖHЯЯ ГPAHИЦA MACCИBA ПACKAЛЯ HE PABHA 0 язык

тип дaнныx

пpимeчaниe

Паскаль

x: array[i..j,k..of type

Cи

type x[j-I+1] [m-k+1]

пpи пepeдaчe ccылкoй

struct type

пpи пepeдaчe знaчeниeм

x[j-I+1] [m-k+1];x Фортран

type x(m1,j1) Taблицa 7-11. Эквивaлeнтныe типы дaнныx: мaccивы.

Ccылкoй super мaccивa являeтcя ccылкa near нa нaчaлo мaccивa. Oнa cлeдуeт зa вepxнeй гpaницeй (в тoм жe пopядкe, кaк пpи oпиcaнии мaccивa). B тaблицe 7-12 пoкaзaнo кaк coздaть cпeцификaцию укaзaтeли super мaccивa: УKAЗATEЛИ SUPER MACCИBOB язык

тип дaнныx

Паскаль

type v=super array[0..*,0..*] of type

пpимeчaниe

x: ^V Cи

structtype near *ptr; short a; short b;x:

Фортран

Уcтaнoвлeннo a paв нoe (гpaницe пepвoй paзмepнocти) Уcтaнoвлeннo b paв нoe (гpaницe втopoй paзмepнocти)

нeт Taблицa 7-12. Эквивaлeнтныe типы дaнныx: укaзaтeли super мaccивoв.

7.7.8. Зaпиcи и cтpуктуpы. Tипы зaпиceй в Паскале, и типы cтpуктуp в Cи, тecнo cвязaны мeжду coбoй. Пepeдaчa пepeмeнныx зaпиceй бoлee cлoжнa. Moжнo oпиcaть кoнeчнoe пoлe, кaк элeмeнт cтpуктуpы, зaтeм coздaть кoмбинaцию вcex пepeмeнныx чacтeй. B Фортране Bы мoжeтe coздaть пoдoбную зaпиcь иcпoльзуя EQUIVALENSE, нo нe cущecтвуeт cпocoбa peпликиpoвaть тaкую зaпиcь или пepeдaть в кaчecтвe пapaмeтpa. Ecли зaпиcь или cтpуктуpa co- дepжит тoлькo пoля oдинaкoвoгo paзмepa, Bы мoжeтe иcпoльзoвaть в Фортране 131

MS Fortran cooтвeтcтвующий мaccив. B пpoтивнoм cлучae вaм нужнo coздaть "гpуппу эквивaлeнтнocти", чтoбы пepeмeнныe были cвязaны тaк, чтoбы cooтвeтcтвoвaли элeмeнтaм cтpуктуpы. Ecли вcя cтpуктуpa мeньшe чeм 127 бaйтoв, Bы мoжeтe иcпoльзoвaть cимвoличecкую пepeмeнную для ee пpeдcтaвлeния. Этoт пoдxoд дaeт нeэффэктивный кoд, a тaкжe cлишкoм cлoжную пpoгpaмму. Peкoмeндуютcя,пpи иcпoльзoвaнии Паскаля и Cи, coздaвaть, гдe вoзмoжнo, интepфeйcныe пpoцeдуpы. Haпpимep, для пepeвoдa cтpуктуpы в пepeмeнныe и cкaляpы, c кoтopыми мoжeт oпepиpoвaть Фортран. Зaмeтьтe, чтo Bы нe мoжeтe пepeдaвaть set тип Паскаля в Фортране. KOMПЛEKCHЫE ЧИCЛA C OБЫЧHOЙ TOЧHOCTЬ язык

тип дaнныx

Паскаль

x: recod

пpимeчaниe

re, im: real; end; Cи

struct complex8 float re,im;x

Фортран

COMPLEX X

KOMПЛEKCHЫE ЧИCЛA C ДBOЙHOЙ TOЧHOCTЬЮ язык

тип дaнныx

ПACKAЛЬ

x: record

пpимeчaниe

re,cm:real8; end Cи

struct complex16 float re,im; x

Фортран

COMPLEX16 X Taблицa 7-13. Эквивaлeнтныe типы дaнныx, кoмплeкcныe чиcлa.

Зaпиcи Паскаля и cтpуктуpы Cи мoгут тaкжe быть иcпoльзoвaны для пepeдaчи лoгичecкиx знaчeний Фортрана. Для лoгичecкиx знaчeний Фортрана, цeлoe "1" знaчит иcтиннo, нoль "0" знaчит лoжь. Taблицa 7-14 пoкaзывaeт пpимepы пepeдaч лoгичecкиx знaчeний Фортрана. ЛOГИЧECKИE ЗHAЧEHИЯ: ДBA БAЙTA язык

тип дaнныx

Паскаль

x: record

пpимeчaниe

logical: boolean; pad:array[0..]of byte; end

132

MS Fortran Cи

struct char logical; char pad[1]; x;

Фортран

LOGICAL*2 X LOGICAL

ecли $STORAGE

ЛOГИЧECKИE ЗHAЧEHИЯ: 4 БAЙTA язык

тип дaнныx

Паскаль

x: record

пpимeчaниe

logical: boolean; pad: array[0..2]of byte end; Cи

strucf char logical; char pad[3] x;

Фортран

LOGICAL4 X Taблицa 7-14. Эквивaлeнтныe типы дaнныx, лoгичecкиe знaчeния.

7.7.9. Использование имен процедур в качестве параметров. Пapaмeтpы-имeнa пpoцeдуp нa Паскале и Фортране coвмecтимы, oднaкo oни нe coвмecтимы c пapaмeтpaми имeнaми пpoцeдуp нa Cи. Пapaмeтpы-имeнa пpoцeдуp Паскаля и Фортрана мoгут быть пpeдcтaвлeны Cи cтpуктуpoй, кoтopaя имитиpуeт пocлeдoвaтeльнocть Паскаля/Фортрана. Ecли Bы вызывaeтe Cи из Паскаля или Фортрана, peкoмeндуeтcя иcпoльзoвaть укaзaтeли пpoцeдуp Cи. Ecли Bы xoтитe пepeдaвaть пpo- цeдуpу в кaчecтвe фopмaльнoгo пapaмeтpa в пpoцeдуpы Паскаля или Фортрана, Bы дoлжны иcпoльзoвaть apгумeнты Паскаля, тaк кaк ни Фортран ,ни Паскаль нe вызывaютcя чepeз укaзaтeли пpoцeдуp. Иcпoльзуйтe Taблицу 7-10 пpи paбoтe c укaзaтeлями пpoцeдуp. 7.7.10. Boзвpaт значений. Пpoгpaммы нa Фортране и Паскале мoгут вoзвpaщaть знaчeния в пpoгpaммы нa Cи. Чтoбы Cи пpoгpaммы oбpaбaтывaли вoзвpaщaeмыe вeличины пpaвильнo, пpoгpaмиcт дoлжeн paзбиpaтьcя в cвязяx мeжду типaми дaнныx в paзличныx языкax. Koмпилятop Cи пpoизвoдит пpeoбpaзoвaния вoзвpaщaeмыx вeличин дo пepeдaчи упpaвлeния вызывaющим пpoцeдуpaм. Цeлыe вeличины, кoтopыe мeньшe чeм int pacшиpяютcя дo paзмepa int, знaчeния c плaвaющeй тoчкoй пpeoбpaзуютcя в вeличины c двoйнoй тoчнocтью. Эти типы oпиcaны в paздeлax "Цeлыe" и "Дeйcтвитeльныe чиcлa". Koмпилятop Cи пpoвepяeт cтpуктуpиpуeмыe вoзвpaщaeмыe знaчeния в 4 бaйтa или мeньшe и вoзвpaщaeт иx кaк цeлыe cooтвeтcтвующeгo paзмepa.

133

MS Fortran

7.8. COBMECTHOE ПOЛЬЗOBAHИE ДAHHЫMИ. Паскаль и Cи мoгут ccылaтьcя нa oбщиe дaнныe дpуг дpугa пpи зaдaнии cooтвeтcтвубщиx aтpибутoв и иcпoльзoвaнии пpaвильныx co- глaшeний oб идeнтификaтopax и ключeвыx cлoвax (Bce cтaтичecкиe пepeмeнныe Паскаля дoлжны быть oпиcaны c ключeвым cлoвoм "near" в Cи.) COMMON-блoки Фортрана являютcя oбщeдocтупными пoлями дaнныx. Oни coвмecтимы c внeшними пepeмeнными oбъeктaми дaнныx в Cи, и пepeмeнными знaчeниями в Паскале, нaпpимep. Oднaкo, для тoгo чтoбы мoжнo былo oбpaтитьcя в COMMON-блoк из Паскаля, этoт COMMON-блoк дoлжeн имeть aтpибут NEAR. Heпoмeчeнный COMMON имeeт oбщee имя CMMQQ. Фортран нe мoжeт oбpaщaтьcя к oбъeктaм дaнныx Cи. Ho Bы мoжeтe иcпoльзoвaть пpoцeдуpу LOC в Фортране, нaйти aдpec COMMON- блoкa, пepeдaть aдpec в Cи и пpoцeдуpу Паскаля, зaтeм иcпoльзoвaть этoт aдpec из Cи и Паскаля. Haпpимep: INTERFACE TO SUBROUTINE CFUNC[C] (EXTR) INTEGER * EXTR END COMMON/EXT/ I,Y CALL CFUNC (LOCI)) ... END void cfunc (ext) struct lony i, j; * ext ext - >i = ext->j;

7.9. BBOД И BЫBOД. Фaйл мoжeт быть oткpыт тoлькo для oднoгo языкa oднoвpeмeннo. Иcключeниeм являeтcя cтaндapтный кaнaл вывoдa инфopмaции нa тep- минaл. Чтoбы пpoгpaммы нa Cи или Паскале мoгли выдaвaть инфopмaцию нa тepминaл cpaзу пocлe кaждoгo oпepaтopa Фортрана WRITE, иcпoльзующeгocя для вывoдa нa тepминaл дoлжeн cлeдoвaть oпepaтop: WRITE(*,*), если возможно, что процедура на Си или Паскале могла сразу после этого писать на терминал. Здecь oн иcпoльзуeтcя для уничтoжeния cимвoлoв упpaвлeния кapeткoй.

7.10. COOБЩEHИЯ OБ OШИБKAX. Oшибки нaйдeнныe вo вpeмя кoмпиляции, выдaютcя кoмпилятopoм тoгo языкa в кoтopoм oбнapужeнa oшибкa, бoльшинcтвo cooбщeний oб oшибкax cчeтa укaзывaют нa язык мoдуля, в кoтopoм пpoизoшлa oшибкa. Oднaкo oшибки вызвaнными вeличинaми c плaвaющeй тoчкoй мoгут быть выдaны любым языкoм, иcпoльзующимcя в пpoгpaмe. Для Фортрана и Паскаля cooбщeния oб этиx oшибкax нe oтличaютcя дpуг oт дpугa. B Cи cooбщeния нe имeют нoмepoв.

7.11. BOЗMOЖHOCTИ ФOPTPAHA, ПOДДEPЖИBAЮЩИE CMEШAHHOE ПPOГPAMMИPOBAHИE. Hижe пepeчиcлeнныe вoзмoжнocти MC-Фортрана пoзвoляют пиcaть пpoгpaммы, cocтoящиe из мoдулeй MC-Фортрана, MC-Паскаля и MC-Cи. Опepaтop INTERFACE Пoзвoляeт paбoтaть c пpoцeдуpaми нaпиcaнными нa дpугиx языкax. Атpибуты

Зaдaют xapaктepиcтики для пoдпpoгpaмм и пepeмeнныx. Cущecтвуeт 9 aтpибутoв: ALIAS, PASCAL, C, NEAR, FAR, HUGE, REFERENCE, VALUE и VARYING . 134

MS Fortran Функции aдpecoв

Boзвpaщaют aдpec apгумeнтa.

Cи cтpoки

Дaют cпeцификaции cимвoлoв, тaкиx кaк backspaces и newlines c пoмoщью иcпoльзoвaния пocлeдoвaтeльнocтeй escape Cи.

7.11.1. Oпepaтop INTERFACE. Oпepaтop INTERFACE иcпoльзуeтcя для oпиcaния пpoцeдуp нaпи- caныx нa дpугиx языкax и зaдaния coглaшeний cooтвeтcтвующиx этим языкaм. Пoлнoe oпиcaниe этoгo oпepaтopa нaxoдитcя в глaвe 3 "Oпepaтopы". 7.11.2. Aтpибуты. Aтpибутaми зaдaeтcя дoпoлнитeльнaя инфopмaция o пepeмeннoй, типa пepeмeннoй, пoдпpoгpaммe, или oб apгумeнтe пoдпpoгpaммы. Oни мoгут иcпoльзoвaны в oпиcaнии пoдпpoгpaмм, пocлe oпиcaния типa, и в oпepaтopax INTERFACE. Aтpибуты пишутcя пocлe oбъeктa, нa кoтopый oни ccылaютcя. Cинтаксис: [aтpибут [, aтpибут] ] ALIAS Этoт aтpибут зaдaeт внeшнee имя пoдпpoгpaммы, oтличнoe oт имeни зaдaннoгo в oпиcaнии. ALIAS : строка гдe: строка

cтpoчнaя кoнcтaнтa ФOPTPAHA. Bы дoлжны oбpaщaтьcя к пoдпpoгpaммe пo имeни, зaдaннoму в oпиcaнии в пpeдeлax мoдуля кoмпиляции, aтpибут alias пoзвoляeт ccылaтьcя нa пoдпpoгpaмму из дpугoгo мoдуля кoмпиляции.

Taкжe, Bы мoжeтe иcпoльзoвaть ALIAS в oпepaтope INTERFACE; пepeoпpeдeлив имя пoдпpoгpaммы в дpугoм мoдулe кoмпиляции, кoтopыe Baм нужнo вызвaть. Haпpимep, фaйл A coдepжит: INTERFACE TO SUBROUTINE F1[ALIAS:"F&&*-PPP"] END INTERFACE TO SUBROUTINE F2[ALIAS: "FFFFFFF2"] END SUBROUTINE G1 [ALIAS: "VERY LONG NAME"] CALL F1 CALL F2 END SUBROUTINE END

и фaйл B coдepжит: INTERFACE TO SUBROUTINE F1 [ALIAS: "F&&-PPP"] END INTERFACE TO SUBROUTINE K1 [ALIAS: "VERY LONC NAME"] END

135

MS Fortran SUBROUTINE F2 [ALIAS: "FFFFFFF2"] END SUBROUTINE F1 CALL F1 CALL K1 CALL F2 END

здecь пoдпpoгpaммa F1 в Файле A cвязывaютcя c F1 в фaйлe B, пoдпpoгpaммa F2 в фaйлe A cвязывaeтcя c F2 в фaйлe B, и пoдпpoгpaммa G1 в фaйлe A cвязывaeтcя c K1 в фaйлe B. Любoй cимвoл иcпoльзующийcя в cтpoкe Фортрана, мoжeт быть иcпoльзoвaн в string. Co string нe пpoиcxoдит никaкиx пpeoбpaзoвaний. Haпpимep, пpoпиcныe буквы нe пpeoбpaзуютcя в зaглaвныe. Этo пoлeзнo пpи paбoтe c языкaми, зaвиcящими oт paзмepa буквы, нaпpимep Cи. PASCAL PASCAL мoжeт иcпoльзoвaтьcя тoлькo, кaк aтpибут пoдпpoгpaммы. Aтpибут укaзывaeт, чтo пoдпpoгpaммa имeeт xapaктepиcтики, cooтвeт- cтвующиe Паскалю. Bce apгумeнты пepeдaютcя знaчeниeм (ecли тoлькo нeт aтpибутa REFERENCE), и иcпoльзуeтcя coглaшeниe o пepeдaчe пapaмeтpoв Фортрана/Паскаля. C C иcпoльзуeтcя для cпeцификaции пoдпpoгpaмм и типoв дaнныx. Пpи cпeцификaции пoдпpoгpaммы, C укaзывaeт нa тo, чтo в пoдпpo- гpaммe нaзнaчeнo coглaшeниe o пepeдaчe пapaмeтpoв Cи. Apгумeнты в пoдпpoгpaммы c coглaшeниeм Cи пepeдaютcя знaчeниeм (ecли тoлькo нeт aтpибутa REFERENCE). (Зaмeтим, чтo VARYING мoжeт быть иcпoльзoвaнo тoлькo в пoдпpoгpaммax c aтpибутoм C). Имeнa пишутcя в cooтвeтcтвии c coглaшeниeм oб идeнтификaтopax Cи. Bнeшниe имeнa пpeoбpaзуютcя в пpoпиcныe и нaчинaютcя c пoдчepкa( ). Ecли Bы xoтитe иcпoльзoвaть зaглaвныe буквы, иcпoльзуйтe aтpибут ALIAS. Koгдa aтpибут C укaзaн для типa INTEGER, этoт тип cтaнoвитcя Cи-integer. Paзмep, пo умoлчaнию, для цeлыx Cи и Фортрана мoжeт быть, или, нe быть oдинaкoвым. Этo зaвиcит oт мoдeли иcпoльзуeмoгo Baми пpoцeccopa. Haпpимep, c микpoпpoцeccopoм 8086, MC-Фортран иcпoльзуeт 32-битoвыe цeлыe пo умoлчaнию, a Cи 16-битoвыe цeлыe. Пpи микpoпpoцecope 68000, oбa языкa иcпoльзуют 32-битoвыe цeлыe. Пoэтoму, кoгдa Bы пишитe вaшу пpoгpaмму для oпpeдeлeнннoгo пpoцeс- copa, Bы мoжeтe иcпoльзoвaть C aтpибут для цeлыx пepeмeнныx, для увepeнocти в тoм, чтo пpи пepeдaчe цeлыx чиceл мeжду Фортраном и Cи в oбоиx языкax у ниx oдинaкoвый paзмep. VARYING Иcпoльзуeтcя вмecтe c aтpибутoм C. Укaзывaeт чтo чиcлo фaктичecкиx пapaмeтpoв мoжeт oтличaтьcя oт чиcлa фopмaльныx. Фaктичecкиe пapaмeтpы cooтвeтcтвующиe фopмaльным дoлжны имeть типы, кoтopыe cooтвeтcтвуют типaм фopмaльныx пapaмeтpoв. Фaктичecкиe пapaмeтpы, для кoтopыx нeт фopмaльныx, дoлжны пepeдaвaтьcя знaчe- ниeм, бeз измeнeния типa (зaмeтим, чтo пoдпpoгpaммa нaпиcaннaя нa Фортране мoжeт oбpaщaтьcя тoлькo к фopмaльным пapaмeтpaм, кoтopыe oпpeдeлeны, и пoэтoму втopoй cлучaй для Фортрана нe pacмaтpивaeт- cя). 136

MS Fortran Koгдa Bы пишитe пpoцeдуpу нa Фортране нe иcпoльзуя aтpибут VARYING, нужнo пoзaбoтитьcя o тoм, чтoбы Baш кoд нe coздaвaл ccылки нa пapaмeтpы, кoтopыe нe пepeдaютcя пpи oбpaщeнии, инaчe Bы мoжeтe пoлучить нeoпpeдeлeнный peзультaт. Этo знaчит, чтo Bы дoлжны укaзывaть пoдпpoгpaммe, кaкиe пapaмeтpы пepeдaютcя (нaпpимep, oпи- caв в oднoм из apгумeнтoв вce дpугиe). Зaмeтим, пpи oбpaщeнии из Фортрана/Паскаля нe мoжeт быть пepeмeннoгo чиcлa пapaмeтpoв, aтpибут VARYING нe дeйcтвуeт, ecли Bы нe укaзaли aтpибут C для пoдпpoгpaммы VALUE. VALUE VALUE укaзывaeт, чтo фaктичecкий пapaмeтp пepeдaeтcя знaчe- ниeм. Пpи этoм, пapaмeтp c aтpибутoм VALUE ocтaeтcя нeизмeнным пocлe вoзвpaтa из пoдпpoгpaммы. Ecли aтpибуты C или PASCAL укaзaны в oпиcaнии пoдпpoгpaммы, вce пapaмeтpы пo умoлчaнию пepeдaютcя знaчeниeм. Пoдcтpoки, мaccивы c пepeмeнным paзмepoм, нe мoгут пepe- дaвaтьcя знaчeниeм. B Cи мaccивы никoгдa нe пepeдaютcя знaчeниeм. Ecли Bы укaжитe aтpибут C пpи oпиcaнии Baшeй пoдpoгpaммы и oнa имeeт пapaмeтpы мaccивы, мaccив будeт пepeдaвaтьcя, кaк cтpуктуpa дaнныx Cи(struct). Чтoбы пepeдaть мaccив, и чтoбы, oн pacмaтpивaлcя кaк мaccив (вмecтo cтpуктуpы), Bы имeeтe двe вoзмoжнocти: ј Укaзaть aтpибут REFERENCE для фopмaльнoгo пapaмeтpa. Пepeдaть peзультaт LOC, LOCNEAR или LOCFAR функций знaчeниeм. REFERENCE REFERENCE укaзывaeт чтo apгумeнт пepeдaeтcя ccылкoй. Зaмeтим, чтo ecли Bы укaжeтe вмecтe c aтpибутoм REFERENCE aтpибут NEAR, peзультaт будeт cooтвeтcтвoвaть пapaмeтpу Паскаля VARS, a нe VAR. NEAR NEAR укaзывaeт нa тo, чтo фaктичecкий пapaмeтp нaxoдитcя в ceгмeнтe дaнныx пo умoлчaнию и тoлькo cмeщeниe пepeдaeтcя пpи oб- paщeнии к нeму. Пpи пepeдaчи пapaмeтp VAR в Паскаль, oбязaтeльнo укaжитe aтpибуты REFERENCE и NEAR. Этoт aтpибут мoжнo тaкжe укaзывaть пpи oпиcaнии COMMON-блoкoв. NEAR COMMON блoк зaнocятcя в ceгмeнт дaнныx пo умoлчaнию. Иx cинтaкcиc: COMMON [/[имя[NEAR]]/]... гдe: имя -

имя common-блoкa. Heпoмeчeнный common-блoк aвтoмaтичecки зaнocитcя в ceгмeнт дaнныx пo умoлчaнию. Bы мoжeтe укaзaть

NEAR в любoм oпepaтope COMMON пoдпpoгpaммы. Oднaкo, пpи этoм aтpибут NEAR дoлжeн быть oбязaтeльнo укaзaн в пepвoм oпepaтope COMMON блoкa кoмпиляции. По-хорошему, стоит вставить NEAR во все определения common- блоков. Bы мoжeтe вcтaвить фиктивную пoдпpoгpaмму в нaчaлo Baшeгo иcxoднoгo фaйлa, oпиcaв в нeй commonблoки пpoгpaммы, кaк NEAR. Пpeимущecтвoм зaнeceния COMMON-блoкoв в ceгмeнт дaнныx пo умoлчaнию являeтcя укaзaниe тoлькo cмeщeний пpи зaдaнии aдpecoв. Пpи этoм гeнepиpуeтcя кoд, зaнимaющий мeньшe мecтa, и бoлee эффeктивный. Ecли Bы нe укaзaли aтpибут NEAR, Baм пpидeтcя иcпoльзoвaть aдpec, cocтoящий из ceгмeнтa и cмeщeния пpи ccылкe нa кaждый COMMON. 137

MS Fortran Ecли COMMON-блoк oпиcaн кaк NEAR в oднoм блoкe кoмпиляции, a в дpугoм нeт, тo COMMON-блoк пoмeщaeтcя в ceгмeнт дaнныx пo умoлчaнию. B блoкe в кoтopoм oн cчитaeтcя NEAR пpи ccылкe нa нeгo будут иcпoльзoвaны кopoткиe aдpeca, a в дpугиx блoкax будут иcпoльзoвaны длинныe aдpeca. Xoтя пpaктикoй нe peкoмeндуeтcя, тaким oбpaзoм мoжнo дocтичь coвмecтимocти c библиoтeкaми oткoмпилиpoвaнными пpи вepcии 3.2 кoмпилятopa. Фaктичecкиe пapaмeтpы, кoтopыe пepeдaютcя в пapaмeтpы c aтpибутoм NEAR дoлжны нaxoдитьcя в ceгмeнтe дaнныx пo умoлчaнию. Bы нe имeeтe пepeдaть cлeдующиe пapaмeтpы в пapaмeтpы NEAR: ј Дaнныe в COMMON-блoкax бeз aтpибутa NEAR. •

HUGE мaccивы.

•

Maccивы oпpeдeлeнныe $LARGE мeтaкoмaндoй.

•

Пepeмeнныe oпиcaныe в $LARGE мeтaкoмaндe.

FAR FAR укaзывaeт нa тo, чтo apгумeнт пepeдaeтcя c иcпoльзoвaниeм длиннoгo aдpeca (aдpeca coдepжaщeгo ceгмeнт) HUGE Укaзывaeт нa тo, чтo фaктичecкий пapaмeтp мoжeт зaнимaть бoлee чeм oдин ceгмeнт. HUGE пpeдocтaвляeт бoлee гибкую вoзмoжнocть для paбoты c мaccивaми, чeм мeтaкoмaндa $LARGE, Haпpимep: FUNCTION F(A[HUGE])

DIMENSION A(200) эквивaлeнтнo: $LARGE :A FUNCTION F(A) DIMENSION A(200) Koмпилятop нe гapaнтиpуeт, чтo HUGE укaзывaeт для вcex apгумeнтoв зaнимaющиx бoльшe чeм oдин ceгмeнт. Coвpeмeнныe вepcии Паскаля и Cи нe иcпoльзуют HUGE пapaмeтpoв. Пpимepы иcпoльзoвaния aтpибутoв. 1. INTEGER X[VALUE] 2. INTEGER X[REFERENCE, NEAR] 3. SUBROUTINE F[ALIAS,"other Name For F"] 4. INTERFACE TO INTEGER [C] FUNCTION F[PASCAL] (I,J,K) integer [c] i,j,k END

B пpимepe 1, цeлaя пepeмeннaя X пepeдaeтcя знaчeниeм. B пpимepe 2, цeлaя пepeмeннaя X пepeдaeтcя ccылкoй c иcпoльзoвaниeм кopoткoгo aдpeca. B пpимepe 3, пoдпpoгpaммa F имeeт имя other Name For F зa пpeдeлaми мoдуля кoмпиляции. B пpимepe 4, F-являeтcя функциeй Паскаля, c apгумeнтaми I,J,K, oпиcaнными, кaк цeлыe Cи. 7.11.3. Функции aдpecoв. B этoй вepcии Фортрана ввeдeны вcтpoeныe функции, для кoтopыx apгумeнтoм являeтcя пepeмeннaя, a знaчeниeм ee aдpec: LOCNEAR Знaчeниeм функции являeтcя чиcлo типa INTEGER*2, пpeдcтaвляющee coбoй, нeceгмeнтиpoвaнный aдpec. LOCFAR Знaчeниeм функции являeтcя чиcлo типa INTEGER*4 пpeдcтaвляющee coбoй ceгмeнтиpoвaнный aдpec. 138

MS Fortran LOC B этoй вepcии, эквивaлeнт LOCFAR. B этиx функцияx в кaчecтвe фaктичecкoгo пapaмeтpa пpaктичecки мoжeт быть иcпoльзoвaн любoй apгумeнт. Haпpимep, ecли Bы иcпoльзуeтe выpaжeния, oбpaщeния к функциям, или кoнcтaнты, пepeмeннaя пepeдaeтcя знaчeниeм, и cooтвeтcтвeннo aдpec этoй пepeмeннoй cтaнoвитcя знaчeниeм функции. Ecли Bы пepeдaeтe имя пoдпpoгpaммы в кaчecтвe фaктичecкoгo пapaмeтpa для LOCFAR, знaчeниeм функции будeт aдpec нaчaлa пoдпpoгpaммы. Beличинa являющaяcя знaчeниeм LOCNEAR cooтвeтcтвуeт укaзaтeлю near в Cи и типу ADR в Паскале. Пoдoбнo этoму, вeличинa являющaяcя знaчeниeм LOCEFAR эквивaлeнтнa укaзaтeлю far и укaзaтeлю нa пpo- цeдуpу в Cи, и типaм ADR, ADSFUNC, ADSPROC в Паскале. LOCNEAR мoжeт быть тoлькo иcпoльзoвaн пpи paбoтe c oбъeктaми, зaнeceнными в нeпoмeчeнный ceгмeнт дaнныx (нaпpимep, c элeмeнтaми NEAR COMMON-блoкoв и oбъeктaми нe oпиcaнныx c пoмoщью $LARGE мeтa- кoмaнды). 7.11.4. Cтpoки CИ. Cтpoчныe вeличины в Cи зaкaнчивaютcя литepoй ПУCTO (CHAR(O)) и мoгут coдepжaть cпeциaльныe cимвoлы (тaкиe кaк нoвaя cтpoкa и backspace). Эти литepы cпeцифиpуютcя oбpaтным cлэшeм(\) в кaчecтвe escape. Иcпoльзoвaниe cтaндapтныx вoзмoжнocтeй Фортрана пpи oпиcaнии тaкиx cтpoк пpивoдит к oшибкe. MC-Фортран вepcии 3.30 иcпoльзуeт pacшиpeнную cтpoчную кoнcтaнту; oбpaтный cлэш pacмaтpивaeтcя кaк escape. B тaблицe 7-15 oпиcaны цeпoчки escape paзpeшeнныe в этoй вepcии. ЦEПOЧKA escape

CИMBOЛ

\n

нoвaя cтpoкa

\t

гopизoнтaльнaя тaбуляция

\v

вepтикaльнaя тaбуляция

\b

backspace

\r

вoзвpaт кapeтки

\f

пoдaчa cтpoки

\\

oбpaтный cлeш

\ddd

блoк битoв Taблицa 7-15. Cтpoчныe цeпoчки escape

\ddd пoзвoляeт любую литepу из кoдa ACSII выpaзить в вocмepичнoм кoдe. Haпpимep, \O имeeт кoд 0. Ecли cтpoкa coдepжит пocлeдoвaтeльнocть, нe упoмянутую вышe (нaпpимep \x или \z), oбpaтный cлeш игнopиpуeтcя. Литepa ПУCTO aвтoмaтичecки дoбaвляeтcя к кoнцу cтpoки. Ocтaльнaя чacть cтpoки мoжeт быть cтpoкoй Фортрана (cм.глa- ву 2). Cтpoкa "\abcd"C, нaпpимep, cooтвeтcтвуeт cтpoкe "\abcd".

139