Константы и переменные

Константа - это неизменная величина, которой приписано определенное значение. Как и в математике, имеются явные и именованные константы

например, -18 и 1.25 - это явные константы

по внешнему виду явные константы различают по типу - целые пишутся без десятичной точки,

например, -127 - это целая константа, в то же время -127. +25.871 0.0294, 0.15e-5, 1e-9 - это вещественные константы - обязательно пишутся или с десятичной точкой, или с порядком, независимо от того есть ли у числа дробная часть или нет.

Переменная

Переменная в Фортране

• величина, которая может изменяться в программе

• обязательно имеет собственное уникальное имя

• является скаляром, вектором или матрицей (массивом)

• различается по написанию

o простая переменная gamma

o переменная с индексами al(2,3)

o секция массива P(i,1:N)

• должна быть отнесена к одному из 5 базовых типов

o целые например, integer:: Ls=12, t1, gamma

o вещественные например, realfe, PI, track -

o комплексныенапример, complexCOMPL_DS,c -

o логическиенапример, logical mumu,tomu -

o строковые например character stringer,coocker -

o или к производному типу, определяемому программистом

20. Массив — упорядоченный набор данных, для хранения данных одного типа, идентифицируемых с помощью одного или нескольких индексов. В простейшем случае массив имеет постоянную длину и хранит единицы данных одного и того же типа.

Количество используемых индексов массива может быть различным. Массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя — двумерными и т. д. Одномерный массив

Размерность массива — количество индексов, необходимое для однозначного доступа к элементу массива

Описание массивов в Fortran пишется в начале программы, до исполняемых операторов.

eal a(10),b(5)

dimension Fi(10),beta(5) - вещественные одномерные массивы одни с индексацией от 1 до 10 другие - от 1 до 5

integer n(6),u(6), m - целые одномерные массивы n,u, с индексацией от 3 до 8, и целая переменная m

Билет 21. Осмысленная математическая формула, записанная по правилам Фортрана, называется арифметическим выражением. Правила записи выражений - это компромисс между привычным для математика и представлением формулы простым текстом. Простой (по-английски plain) текст вводится с клавиатуры символ за символом, аналогично его читает компилятор.

Фортран позволяет записывать арифметические выражения, состоящие из переменных и констант числовых типов, с использованием 5-ти арифметических операторов:

+ СЛОЖЕНИЕ

- ВЫЧИТАНИЕ

* УМНОЖЕНИЕ

/ ДЕЛЕНИЕ

** ВОЗВЕДЕНИЕ В СТЕПЕНЬ

В первую очередь выполняется возведение в степень (причем справа на лево), затем с равным приоритетом выполняются умножение и деление и, в последнюю очередь, сложение и вычитание с равным приоритетом.

Билет 22. Осмысленная логическая формула, изучаемая в математической логике и записанная по правилам Фортрана, называется логическим выражением.

Операндами в логической формуле являются логические переменные, отношения и подвыражения, каждое из которых принимает одно из двух указанных значений.

В логическое выражение входят

• логические константы,

• логические переменные,

• возможно использование, как встроенных логических функций, так и логических функций, определяемых самим программистом

• отношения

• логические операции

Логические выражения чаще всего используются в логическом операторе или конструкции IF. Над объектами данных логического типа определены следующие операции (указаны в порядке убывания приоритета, точки в написании обязательны):

.NOT. ЛОГИЧЕСКОЕ ОТРИЦАНИЕ (НЕ)

.AND. ЛОГИЧЕСКОЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (И)

.OR. ЛОГИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ (ИЛИ)

Каждое логическое отношение (утверждение) является элементарным логическим выражением и может принимать значения: ".TRUE." или ".FALSE.", все операции отношения имеют одинаковый приоритет выполнения по отношению друг к другу:

.EQ. РАВНО

.NE. НЕ РАВНО

.GT. БОЛЬШЕ

.GE. БОЛЬШЕ ЛИБО РАВНО

.LT. МЕНЬШЕ

.LE. МЕНЬШЕ ЛИБО РАВНО

23. Для описания переменных и массивов символьного (текстового) типа – оператор CHARACTER:

CHARACTER*10 C, C1, D*15 (переменные Cи C1 содержат 10 знаков, аD – 15)

Выражения отношения сравнивают величины двух арифметических или двух символьных выражений. Результатом выражения отношения является тип LOGICAL. Если сравниваются 2 операнда REAL иINTEGER, то результат будет REAL.

.LT. | Меньше чем |

.LE. | Меньше или равно |

.EQ. | Равно |

.NE. | Не равно |

.GT. | Больше чем |

.GE. | Больше или равно |

24. Встроенные функции: min(a,b,c), max(a,b,c), abs(a) – выводит соответственно миним. из знач., макс. из знач. и модуль числа.

Любой оператор м.б. помечен меткой (целое число,, не более 5 цифр). Цель: есть возможность обращаться к нужной строке из любого места проги (Оператор безусловного перехода GOTO). Пример:

GOTO(m1, m2, m3…) <арифметич выражение>

m1, m2, m3 – метки, значение арифметич выражения – целое число

или

READ (*,*) x (то есть прога запросит х, выведет знач х и синус х и заново

WRITE (*,*) x, sin(x) спросит х)

GOTO 2

Как работает: если значение арифметич выражения равно 1, то переход к метке m1…

Метка также ссылает на формат. Пример (1-это номер метки):

WRITE (*,1) ‘стороны – ‘, a,b,c, ‘площадь – ‘, s

1 FORMAT (1x, A, 3F5.2, A, F6.3)

Оператор присваивания имеет вид: V=A (V – имя переменной, А – арифмвыраж) Правила: важен порядок (сначала перем, потом знач); если V-целая, а А- веществ, то V присвоит целую часть.

25. Оператор условия служит для организации циклов выбора и разветвления в зависимости от выбранного условия.

IF (<условие>) THEN

<операторы 1>

ELSE (Можно без ELSE)

<операторы 2>

ENDIF

Подобно конструкции IF конструкция CASE позволяет выполнять тот или иной блок операторов, в зависимости от определенного условия. Пример:

selectcase (SYMBOL)

case('-', '+', '/', '*')

print*,'Арифметический оператор'

case('0':'9')

print*,'Цифра'

casedefault

print*,'Неизвестный символ'

endselect

Оператор цикла Do

DOi=1,20,2 (переменная=начзнач, конечнзнач, шаг)

<операторы>

ENDDO

Или м.б. записан:

DO<метка>i=1,20,2 (переменная=начзнач, конечнзнач, шаг)

<операторы>

<метка>CONTINUE

По ходу цикла проверяется условие. Если условие удовлетворяется, то тело цикла повторяется повторно, иначе – выход из цикла. Цикл м.б. записан через DOWHILE:

DOWHILE (<условие>)

<операторы>

END DO

Цикл dowhileто же самое что и if, только цикл продолжается покуда не будет выполнено условие. Так же из цикла можно выйти с помощью оператора экстренного выхода EXIT.

Билет 27. Оператор-функция

Оператор-функция используется в тех случаях, когда по одной и той же формуле необходимо производить большое количество вычислений с различными данными.

В общем виде оператор-функция записывается:

<имя функции> (<список формальных параметров>) = <выражение>

Пример: SFUN(X,Y)=EXP(X)+SQRT(X+Y)+ALOG(Y)*2.*D

Задавая различные значения X и Y, эта оператор-функция всегда будет вычислять арифметическое выражение по заданной формуле.Обращение к оператор-функции осуществляется путём указания имени функции и записи в скобках фактических параметров.

Правило: оператор-функция записывается в самом начале программы до первого выполняемого оператора. Желательно после оператора DIMENSION. Оператор FUNCTION действует только в данной программной единице, в которой он описан. Тип функции (целый, вещественный …) определяется по правилам определения имен переменных или в операторах описания.

В одной программной единице может быть большое количество оператор-функций. Формальными параметрами могут быть только переменные. Фактическими параметрами могут быть: переменные, константы, выражения, элементы массивов.

Правило: список формальных параметров оператор-функции должен соответствовать списку фактических параметров при обращении к оператор-функции по:

– очерёдности следования

– по типу данных

Имя оператор-функции должно соответствовать правилам формирования имён языка ФОРТРАН, то есть все оператор-функции считаются вещественного типа, за исключением тех, имя которых начинается на буквы I, J, K, L, M, N.