fortran言語まとめ
私のFortranの基本的な使い方のまとめ
日曜日、10/14/2007-21:00-gator
日曜日、10/14/2007-21:00-gator
：gator
：
、
、
、
、
、
、
、
、
、
《Fortran 95 》 。 ， 3~9
， （ 16 ）。 Fortran C
， 。 C Fortran
。 ， ， ， ； C ，
， 。 ，
。 ， Fortran， ，
， 。 。
， 。 ！
，!
。
、
1、
Fortran=For
mula Tran
slator/Translation
： 。 ，
，IBM 。
。ortran 。 Fortran 。
2、Fortran
，Fortran 。 Fortran 77 Fortr
an90。ortran 90 Fortran 77 ， 77 ，
90。 77 ， 77 ，
77 。 77 90 。
Fortran 77：
（fixed format）， ：.f .for
（1） C,c * ， ；
（2） ， ， 1~5 （
）；7~72 ；73 ；
（3） ， "0" 。
Fortran 90：
（free format）， ：.f90
（1） "!" ；
（2） 132 ， ；
（3） & ， 。
Fortran 90。
3、Fortran ， C
， 。 。
（1）
（2）
（3）
（4） C，Fortran { }
（5） 。
complex :: a
! 。 ，
a=(1.0,2.0)
! a=1+i
（6） （**）。 。 ，
a=4.0**0.5，a=8.0**(1.0/3.0)
。
（7） ；
（8） ，
4、Fortran
"Hello Fortran" 。
program main
! ，main program ，
write(*,*) "Hello"
!
stop
!
end [program[main]]
!end ， 。[ ] ， 。
， 。 ，
。 Fortran 。 。 www.answers.com
。 ! 。
program cylinder
!
! Calculate the area of a cylinder.
! Declare variables and constants.
! constants=pi
! variables=radius squared and height
implicit none
! Require all variables to be explicitly declared
! 。 。
integer :: ierr
character :: yn
real :: radius, height, area
real, parameter :: pi = 3.1415926536
!
interactive_loop: do
!do ，Fortran ， d
!interactive_loop
! Prompt the user for radius and height
! and read them.
write (*,*) 'Enter radius and height.'
!
read (*,*,iostat=ierr) radius,height
! 。isotat 。
! If radius and height could not be read from input,
! then cycle through the loop.
if (ierr /= 0) then
write(*,*) 'Error, invalid input.'
cycle interactive_loop
!cycle C continue
end if
! Compute area. The ** means "raise to a power."
area = 2 * pi * (radius**2 + radius*height)
! C
! Write the input variables (radius, height)
! and output (area) to the screen.
write (*,'(1x,a7,f6.2,5x,a7,f6.2,5x,a5,f6.2)') &
!"&" 。
'radius=',radius,'height=',height,'area=',area
yn = ' '
yn_loop: do
! do
write(*,*) 'Perform another calculation? y[n]'
read(*,'(a1)') yn
if (yn=='y' .or. yn=='Y') exit yn_loop
if (yn=='n' .or. yn=='N' .or. yn==' ') exit interactive_loop
end do yn_loop
! do
end do interactive_loop
end program cylinder
Fortran 。 module ，
。
、
1、 ，
（1）integer： kind=2, kind=4
integer([kind=]2) :: a=3
integer:: a， 。
!"::" ； ::；
! ， 。
real，parameter :: pi=3.1415926
。parameter 。
（2）real： kind=4（ ）， kind=8
real([kind=]8) :: a=3.0
， 1E10 ，1D10
（3）complex
complex([kind=]4) b
（4）character
character([len=]10) c
!len
（5）logical
logical*2 :: d=.ture.
( logical(2)::d=.ture.
)
（6） type： C struct
Fortran 77 DATA ，
data a,b,string /1, 2.0, 'fortran'/
C ，Fortran , （ implicit ）。
， i,j,k,l,m,n integer, real。
implicit none。 。
Fortran " "：
integer a,b
equivalence(a,b)
a,b 。 ； 。 ：equivalence(
，a)， a 。
2、
：read(*,*) a
!
：write(*,*) "text"
! 。Fortran 77 ' text'。Fortan 90 " " ' '
print *，"text"
!
（*,*） （unit=*,fmt=*）。 unit / ， ， ；fmt
。 *， ， 。print *
。
、
1、
（1）
== /= > >= < <= !Fortran 90
.EQ. .NE. .GT. .GE. .LT. .LE. !Fortran 77
（2）
.AND. .OR. .NOT. .EQV. .NEQV.
! .NOT. ， （ logical ）
!.EQV.： ， .NEQV.：
2、IF
(1) ：
if( ) then
……
end if
then ，
if( ) …… !then end if
(2) ：
if（ 1） then
……
else if（ 2）then
……
else if （ 3）then
……
else
……
end if
(3) ：
if( ) then
if( ) then
if( ) then
else if( ) then
……
else
……
end if
end if
end if
(4) ：
program example
implicit none
real c
write (*,*) "input a number"
read (*,*) c
if(c) 10,20,30
!10,20 30 , c / / 0， 10/20/30
10 write (*,*) "A"
goto 40
!goto ，
20 write (*,*) "B"
goto 40
30 write (*,*) "C"
goto 40
40 stop
end
3、SELECT CASE
C switch
select case( )
case（ 1）
! case(1:5) 1<= <=5
……
!case（1，3，5） 1 3 5
case（ 2）
! integer,character logical ， real
…
case default
……
end case
4、PAUSE, CONTINUE
pause ， enter
continue ，
、
1、DO
do counter= , , /
!counter / ，
……
!counter 。 / 1
……
……
! {}
……
end do
Fortran 77 end do ， ：
do counter= , , /
……
……
! do
2、DO WHILE
do while( )
……
……
end do
C while( ) {……}。
， 。 if
。 ， 。 。
3、 C do{……}while( ); ， ，
：
do while(.ture.)
……
……
if( ) exit !exit C break。C continue Fortran cycle
end do
4、Fortran ：
， ：
outer: do i=1,3
inner: do j=1,3
……
end do inner
end do outer
， ：
loop 1: do i=1,3
loop2: do j=1,3
if(i==3) exit loop1
!exit loop1
if(j==2) cycle loop2
!cycle loop2 ， loop2
write(*,*) i,j
end do loop2
end do loop1
Fortran ， Fortran ， 。
、
1、
C ，Fortran （） ， （），
integer a(5)
!
real :: b(3,6)
!
integer, real, character, logical type。 7 。
。 C ，Fortran ， ：
integer, allocatable :: a(:)
! size ， ：
allocate(a(size))
!
。
C ，Fortran 1 ， ：
integer a(-3:1)
! -3，-2，-1，0，1
integer b(2:3,-1:3)
!b(2~3,-1~3)
2、
C ，Fortran a(2,2) a(1,1),a(2,1),a(1,2),a(2,2
)。 ， 。 column major。
3、
（1） ：
integer a(5)
data a /1,2,3,4,5/
integer :: a(5)=(/1,2,3,4,5/)
integer :: a(5)=5
， 5 5
integer :: a(2,2)=(/1,2,3,4/)
， a(1,1)=1,a(2,1)=2,a(1,2)=3,a(2,2)=4
（2） Fortran ： 。 。
integer a(5)
integer i
data (a(i),i=2,4)/2,3,4/
!(a(i),i=2,4) i 2 4 ， 1
：
integer i
integer :: a(5)=(/1,(2,i=2,4),5/)
! 1，2，2，2，5
integer :: b(5)=(/i, i=1,5/)
! 1，2，3，4，
data ((a(i,j),i=1,2),j=1,2)=/1,2,3,4/
!a(1,1)=1,1(2,1)=2,a(1,2)=3,a(2,2)=4
4、
a，b 、
a=5
! 5
a=(/1,2,3/)
! a ，a(1)=1,a(2)=2,a(3)=3
a=b
! ， a,b,c ，
a=b+c
a=b-c
a=b*c
a=b/c
a=sin(b)
!
5、
a
a(3:5)=(/3,4,5/)
!a(3)=3,a(4)=4,a(5)=5
a(1:5:2)=3
!a(1)=3,a(3)=3,a(5)=3
a(3:)=5
!a(3) 5
a(1:3)=b(4:6)
!
a(:)=b(:,2)
!a(1)=b(1,2),a(2)=b(2,2)，
6、WHERE
where if， 。 、 a,b
where(a<3)
b=a
!a 3 b
end where
：where(a(1:3)/=0) c=a
! end where, where ，
! do 。
7、FORALL
C for ：
forall(triplet1[,triplet2 [,triplet3…]],mask)
triplet i=2：6：2， ， 1
：
forall(i=1:5,j=1:5,a(i,j)<10)
a(i,j)=1
end forall
： forall(i=1:5,j=1:5,a(i,j)/=0) a(i,j)=1/a(i,j)
forall ， C for 。
、
Fortran ： （subroutine） （function）。
， ， 。 ，
。 ， C 。
1、
： ， 。
。
：
subroutine name (parameter1, parameter2)
! 。 ， 。
， 。
implicit none
integer:: parameter1, parameter2
! 。
……
! 。
……
mreturn
! C ， 。
! 。 ， ； return 。
end [subroutine name]
： call ， 。 ：
call subroutine name(parameter1,parameter2)
：
a. 。 ， 。
b. C 。Fortran (call by address/reference)，
， 。
， 。
c. ， C。 。
、 ， 。
2、
： 。 。
。 ， 。
：real, external :: function_name
。
：
function function_name(parameter1, parameter2)
implicit none
real:: parameter1, parameter2
! ，
real::function_name
! ，
……
……
function_name=….
!
return
end
， ：
real function function_name(parameter1, parameter2)
implicit none
real:: parameter1, parameter2
!
……
……
function_name=….
!
return
end
：function_name(parameter1,parameter2)
call 。
。 。
， ， 。
3、
（1） 。Fortran ，
。 call ShowReal(1.0) 1.0 1。
（2） ， C ， ，
。 a(5)， call function(a) a(1) ， call functio
n(a(3)) a(3) 。
（3） ， C ， ，
。 Fortran column major 。
（4） ， ， ，
。 ：
subroutine Array(num,size)
implicit none
integer:: size
integer num(size)
! ， 。
……
……
return
end
（5）save ： ，
。 save ：
integer, save :: a=1
（6） （ 、 、 ）。 C
。
real, external :: function
!
real, intrinsic :: sin
!
external sub
!
（7） （interface）： 。 ：
a.
b.
c.
d.
e. 。
。 。 。
4、
。 ： ， C 。
：
integer :: a,b
common a,b
!
：
integer :: c,d
common c,d
a c ，b d 。
。 ， common
。
common /groupe1/ a, common /group2/ b
。
， common /groupe1/ c
a、c 。
block data 。 data
。 ； data ：
block data [name]
implicit none
integer a,b,c
real d,e
common a b c
common /group1/ d,e
data a,b,c,d,e /1,2,3,4.0,5.0/
end [block data [name]]
5、Module
Module 。 ，
。 ， ， ， ，
odule 。Module 。
：
module module_name
……
……
end [module [module_name]]
： ， ：use module_name.
Module contains （ contains
， contains ）。 module module
， ， module
。
6、include ， ( )。 ：
include 'funcion.f90'
、
1、
Fortran ，
：
：
。 。
character(len=20)::filenamein="in.txt", filenameout="out.txt"
!
logical alive
integer::fileidin=10,fileidout=20
!10，20 ， 1，2，5，6 ， 2、6 （
），1、5 （ ）
integer::error
real::in,out
!
inquire(file=filenamein, exist=alive)
! ，alive 0
if(.NOT. alive) then
write(*,*) trim(filenamein), " doesn't exist."
!trim filenamein
! stop ，
end if
open([unit=]fileidin, file=filenamein, status="old")
open([unit=]fileidout,file=filenameout[,status="new"])
!unit / 。 status="old"； status="new"；
! status， status="unknown"， ……
read([unit=]fileidin, [fmt=]100,iostat=error )in
!error=0 。
100 format(1X,F6.3)
! ， ， read/write
write(([unit=]fileidout, "(1X,F6.3)")out
close(fileidin)
close(fileidout)
!1X 。F6.3 real 6 （ ）， 。
! I3， ， ；A8， ， 8 。 /
。 。
2、
（internal file）。 。
integer::a=1,b=2
character(len=20)::string
write(unit=string,fmt="(I2,'+',I2,'=',I2)")a,b,a+b
write(*,*)string
1+2=3。 ：
integer a
character(len=20)::string="123"
read(string,*)a
write(*,*)a
123。