概要

VSCodeのユーザースニペットの機能を利用して，Fortranの変数宣言等を簡略化しました．

使用環境

• Visual Studio Code 1.40.1
• Modern Fortran Extension 2.1.1

VSCodeのユーザースニペット

VSCodeには，コードの断片とそれに対応する記述子を登録しておき，記述子を入力するだけで対応するコード断片を呼び出すことができます．
VSCodeでは，VSCodeが認識しているファイル形式ごとに，ユーザースニペットの設定を記述します．まずは，Fortranのソースファイルを認識させるために，Modern Fortran拡張をインストールしておきましょう．

VSCodeのメニューバーから，ファイル→基本設定→ユーザースニペットと辿ると，VSCodeが認識しているファイル形式の一覧が出てきます．

その中から，FortranFreeFormを選択すると，FortranFreeForm.jsonが作られます．

{
    // Place your snippets for FortranFreeForm here. Each snippet is defined under a snippet name and has a prefix, body and
    // description. The prefix is what is used to trigger the snippet and the body will be expanded and inserted. Possible variables are:
    // $1, $2 for tab stops, $0 for the final cursor position, and ${1:label}, ${2:another} for placeholders. Placeholders with the
    // same ids are connected.
    // Example:
    // "Print to console": {
    //  "prefix": "log",
    //  "body": [
    //      "console.log('$1');",
    //      "$2"
    //  ],
    //  "description": "Log output to console"
    // }
}

FortranFreeForm.json（というか新規のユーザースニペットファイル）にはコメントが書かれており，それによると，記述するのは以下の4項目です．

• スニペットの識別名
• 記述子
• 変換されるコード断片
• スニペットの説明文

識別名は，他のスニペットと重複していなければよいだけなので，識別名はスニペットの説明文と同じとしておくと楽でしょう．

Fortranで登録しておいた方がよいスニペット

Fortranは，配列の取扱いが柔軟であるため，プログラムの実行部分は比較的楽に記述できます．
一方で，型宣言などの宣言部は，非常に長々と書く必要があり，肝心の数値計算のアルゴリズムを記述する前に疲れてしまいます．

手続きの名前と仮引数を書いた後，絶対に欠かすことのできないimplicit noneを書き，仮引数の型宣言を書きます．Fortranは，属性を付与することで変数の特徴（静的変数である，動的割付である，手続き内で読込専用である，など）を指定します．また，Fortranの型名にも，安全でない方言（real*4, real(4)など）が蔓延しています．Fortran2008からは標準で型名が定められましたが，それがreal(real32)と長く，さらにreal32というパラメータを使うにはiso_fortran_envモジュールをuseする必要があるなど，雪だるま式に記述量が増えていきます．

これらのような，言ってしまえば数値計算の本質に関わらない所は，スニペットに登録して簡略化してしまいましょう．
以下のような項目を登録しておくと便利です．

1. implicit none
2. Fortranの組み込みモジュールのuse
3. 型宣言
4. 名前付きの構文

implicit none

implicit noneは，FortranをFortranたらしめている，最も重要な記述です．本来は標準でimplicit noneが有効になっているべきですが，FORTRANとの後方互換維持のために，そうはなっていません．そのため，数ストロークで入力できるように，スニペットとして登録しておきます．

    "Disable implicit typing": {
        "prefix": "imp",
        "body": [
            "implicit none"
        ],
        "description": "Disable implicit typing"
    }

Fortranの組み込みモジュールのuse

Fortranでは，モジュールをuseする際，組み込みのモジュールに対しては，intrinsicを付けることで，ユーザ定義のモジュールと区別をしています．また，モジュール名もiso_c_bindingやieee_arithmetic等，それほど長くはないですが，打ちにくい名前になっています．
これらもスニペットに登録することで，入力の簡略化が測れます．useあるいはus+1文字くらいが適切でしょう．

    "Using iso_fortran_env module": {
        "prefix": "usf",
        "body": [
            "use,intrinsic :: iso_fortran_env"
        ],
        "description": "Using iso_fortran_env module"
    },
    "Using iso_c_binding module": {
        "prefix": "usc",
        "body": [
            "use,intrinsic :: iso_c_binding"
        ],
        "description": "Using iso_c_binding module"
    }

型宣言

integer(int32)やreal(real32)等は，個別にスニペットに登録しておくと，入力効率が劇的に改善します．
i4やr4などとして登録しておき，allocatable属性付きの宣言は，記述子にaを足す，などと独自のルールを決めるとよいでしょう．

    "Declaration of binary32": {
        "prefix": "r4",
        "body": [
            "real(real32)"
        ],
        "description": "Declaration of binary32"
    },
    "Declaration of binary64": {
        "prefix": "r8",
        "body": [
            "real(real64)"
        ],
        "description": "Declaration of binary64"
    },
    "Declaration of 4-bytes-integer": {
        "prefix": "i4",
        "body": [
            "integer(int32)"
        ],
        "description": "Declaration of 4-bytes-integer"
    }

名前付きの構文

Fortranでは，do構文やif構文，block構文などに名前を付けることができます．Fortran拡張をインストールすると，各構文に対するスニペットが利用できるようになりますが，名前付きの構文に関しては用意されていません．特に名前付きblock構文に関しては，スニペットを用意して簡単に利用できるようにすることで，コードの可読性が劇的に向上します．

このとき，$から始まる特殊な記述を用いると，簡単に記述できます．$1,$2,...をコード断片に記述しておくと，記述子がコード断片に変換された後，$1が書かれた場所にカーソルキーが移動します．tabキーで$2, $3...と移動していきます．$0は最後にカーソルが来ます．
ラベル付きの記述（${1:ラベル}）も可能です．

    "named do constructor": {
        "prefix": "ndo",
        "body": [
            "${1:name} : do $2 = $3, $4",
            "    $0",
            "end do ${1:name}"
        ],
        "description": "named do constructor"
    },
    "named block constructor": {
        "prefix": "nblock",
        "body": [
            "${1:blockname} : block",
            "    $2",
            "end block ${1:blockname}"
        ],
        "description": "named block constructor"
    }

ユーザスニペットを使った効果

ユーザスニペットを設定したことで，記述がどれくらい簡略化できるか，簡単なプログラムで確認してみます．

ユーザスニペット設定前

ユーザスニペットを設定する前は，Modern Fortran拡張によって，programやdoの入力を簡略化できています．しかし，intrinsicが入力候補に出てこなかったり，real64のように，入力候補に出てはくるが，結局残り1文字まで入力しなければならないなど，今一な感じがします．また，名前付きdo構文には対応していません．

ユーザスニペット設定後

ユーザスニペット設定後は，useの記述，型名，名前付きdo構文が簡単に入力できていることが確認できます．

まとめ

FortranはOS以前に誕生したプログラミング言語の後継であり，モダンな言語と比較して，後方互換のために様々な制約があります．そういった面倒くさいところは，ツールを使って解決しましょう．