INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN EN FORTRAN. Métodos Numéricos Carlos Zotelo

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN EN FORTRAN Métodos Numéricos Carlos Zotelo

2 Introducción a Fortran 77 / El lenguaje Fortran 77 / Tipos de datos básicos 3. Constantes y variables 4. Entrada y Salida básica 5. Esquema de programa

3 1. El lenguaje Fortran 1.1. Conjunto de caracteres 1.2. Palabras reservadas 1.3. Identificadores 1.4. Operadores

4 1.1. Conjunto de caracteres Caracteres alfanuméricos: Alfabéticos: A, B, C,..., Z, a, b, c,..., z Dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Caracteres especiales: <blanco> = + - * / ( ),. :! % & ; < >? $ _ 1.2. Palabras reservadas Combinaciones de caracteres con significado predefinido para el compilador: CHARACTER, DO, END, GOTO, IF, INTEGER, MATMUL, MINVAL, OPEN, PRINT, PROGRAM, READ, REAL, STOP, WRITE,...

5 1.3. Identificadores Nombre utilizado por el programador para referirse a un objeto dentro del programa F90: Máximo de 31 caracteres, el primero obligatoriamente alfabético Ejemplos de identificadores válidos aaaa, num_manzanas, r2d2, Rosa, ROSA, rosa (son equivalentes para el compilador) Ejemplos de identificadores erróneos _variable (porque comienza con subrayado), 2dedos (porque comienza con un dígito), Carácter_ilegal

6 1.4. Operadores Aritméticos + suma - resta * multiplicación / división ** potencia Relacionales.GT. > mayor que.ge. >= mayor o igual que.lt. < menor que.le. <= menor o igual que.eq. == igual que.ne. /= distinto de

7 Lógicos.NOT..AND..OR..EQV..NEQV. Negación lógica Conjunción Disyunción Equivalencia lógica No es equivalente

8 2. Tipos de datos básicos Un objeto viene definido por (nombre, tipo, valor) En Fortran 77 (90) existen 4 (5) tipos de datos básicos: INTEGER REAL COMPLEX LOGICAL CHARACTER enteros reales (simple y doble precisión) complejos (simple y doble precisión) lógicos carácter o cadena de texto Los tipos CHARACTER, INTEGER, REAL y LOGICAL admiten una especificación adicional, indicando su número de bytes (parámetro del tipo): CHARACTER*20, INTEGER*4, REAL*4, COMPLEX*2

9 TIPO PARÁMETRO DEL TIPO (*valor por defecto) INTEGER 4* Rango (32 bits): Entre y REAL 4* Rango: y Con precisión de 7-8 decimales REAL 8 Rango: y Con precisión de decimales COMPLEX 4* Rango: y Con precisión de 7-8 decimales COMPLEX 8 Rango: y Con precisión de decimales LOGICAL 4*.TRUE..FALSE. CHARACTER 1* Carácter del código ASCII

10 3. Constantes y variables Variables <tipo>[<parámetros>] <identidad> {, <ident.>} 3.1. Tipo INTEGER Constantes _4 78_tipo Ejemplos no válidos 12,53 7s INTEGER:: dato_entero INTEGER:: km, mes, minimo Uso obligatorio (en ELF90) de IMPLICIT NONE

11 3.2. Tipo REAL Constantes Notación normal _8 Notación científica o en punto flotante 5.27E0-3.44E E-2 Ejemplos no válidos 34, E 21.3E3.2 Variables reales REAL = velocidad, radio REAL*8 = cantidad_1, cantidad_2

12 3.3. Tipo COMPLEX (F90) Formados por dos números reales Z = a + bi a y b reales Constantes - Admiten notación normal y científica (36.0, -2.05) equivale a i (5.E01, -2.1E2) equivale a i Variables complejas COMPLEX = C1 COMPLEX*8 = c2, C_3 (F90)

13 3.4. Tipo LOGICAL Pueden tomar valor verdadero (.TRUE.) o falso (.FALSE.) Variables lógicas LOGICAL = respuesta LOGICAL*1 = ok 3.5. Tipo CHARACTER Permiten representar caracteres y cadenas Constantes ejemplo de cadena c Tambien es una cadena d El peso era de 10 kg (para poner comillas dentro de una constante, doblar el otro símbolo de comillas)

14 Variables tipo carácter/cadena (F90) CHARACTER:: uno, c CHARACTER(2):: dos, d CHARACTER(LEN=20):: cadena_3! Un único carácter! Cadena de dos! Cadena de 20 car. CHARACTER(LEN=10):: x, y, título*20, cabecera*30 Operador de concatenación: // cadena 1 // mas // cadena 2 Operador subcadena: texto(i:j) CHARACTER(LEN=11):: cad = diez letras cad(1:5) diez cad(5:10) letra cad (:5) diez cad (6:) letras

15 3.6. Ejemplos de expresiones n = 5 CHARACTER*11=Titulo Titulo= ser // o // no ser COMPLEX=X1 x1 = (-b + (b**2-4*a*c)**0.5) / (2*a) IF(sin(x).LT.0.5) THEN p=y**2*(n+1) ELSE p=0 END IF IF((val1.AND. val2).ne.0) GOTO 100

16 3.7. Asignación de valores Inicialmente las variables no tienen ningún valor Se puede asignar valores En tiempo de ejecución Acción de asignación interna Z = X * Y ó A = 7 Asignación externa (Lectura / Escritura) usando READ / WRITE Paso de parámetros En tiempo de compilación Al declarar los objetos Declarando PARAMETER (hace que sea una constante) DATA de FORTRAN 77

17 Declarando PARAMETER (convierte una variable en constante) Debe definirse al principio del programa previo a las variables PARAMETER(pi= ) PARAMETER(e= ) REAL = NUMERO CHARACTER*15 = Pregunta CHARACTER*1 = Res Pregunta= Responda (s/n): DATA en FORTRAN 77 Es compatible con Fortran 90, aunque se DESACONSEJA su uso DATA coordenada_x, coordenada_y /0.0, 1.0/ DATA coor1, coor2 /3.0, 6.0/, eje1, perfil /3.67, 4.51/

18 4. Entradas y Salidas básicas Equivalen a Leer A, B Escribir C, D READ (*,*) A, B WRITE (*,*) C, D Ejemplo: PARAMETER(j=3) WRITE (*,*) Por favor ingrese un número entero READ (*,*) i m = i * j WRITE (*,*) El triple de, i, es =, m

19 5. Esquema de programa PROGRAM IMPLICIT NONE (F90)! Declaración de variables y constantes (datos y resultados)! Cálculo de expresiones! Escritura de los resultados STOP END