Wkuno

Hvordan å programmere i Fortran

Mange oppfatter Fortran som en arkaisk og "død" programmeringsspråk. Imidlertid er de fleste vitenskapelige og tekniske kode skrevet i Fortran. Som sådan, programmering i F77 og F90 er fortsatt en nødvendig ferdighet for de fleste tekniske programmerere. FORTRAN betyr Formel oversettelse og er best egnet for matematiske og numeriske applikasjoner i stedet for grafikk eller databaseapplikasjoner. De fleste Fortran koder tar skriving fra en fil eller kommando-linjen i stedet for fra en meny eller GUI grensesnitt.

Trinn

Hvordan å programmere i Fortran. Start med å ha en god ide om hva programmet skal gjøre.
Hvordan å programmere i Fortran. Start med å ha en god ide om hva programmet skal gjøre.
  1. 1
    Start med å ha en god ide om hva programmet skal gjøre. Tenk på hva slags data er nødvendig som input, hvordan å strukturere produksjonen, og inkluderer noen mellomliggende utgang slik at du kan overvåke fremdriften i regnestykket. Dette vil være svært nyttig hvis du vet at beregningen vil kjøre i lang tid eller involverer flere kompliserte trinn.
  2. 2
    Hvis du allerede vet annet programmeringsspråk, kan du være i stand til å bare begynne å lære syntaksen og ser opp ekvivalenter til ulike kommandoer. Ellers bør du gjøre dette:
  3. 3
    Lære å kompilere og kjøre et grunnleggende program, vil dette være det første programmet, vanligvis den vil bare skrive ut "Hello World" til skjermen og avslutte. Ikke bekymre deg om alle de små detaljene i syntaks, bare bli komfortabel med å kompilere og kjøre.
  4. 4
    Lær om variable typer (heltall, real, karakter, LOGICAL)
  5. 5
    Lær om begrepet variabler, matriser, funksjoner og subrutiner. Er variabler der informasjonen er lagret, funksjoner og subrutiner er biter av kode som kan kjøres, og arrays er grupper av variabler.
  6. 6
    Lær betinget utsagn, for eksempel "hvis" og "utvalgte case" uttalelser. "Hvis" statement vil være en av de mest brukte setninger, kan du kjøre kode basert på om en betingelse er sann eller ikke (for eksempel om fargen brukeren gitt var rød).
  7. 7
    Lær loops og "exit" og "syklus" uttalelser.
  8. 8
    Lær om subrutiner og funksjoner.
  9. 9
    Lær rekursjon (f90 og senere) og andre avanserte emner
  10. 10
    Les eller slå opp noen bøker om vitenskapelig programmering. For eksempel boka "Numerical Recipes i Fortran" er både en god tekst på vitenskapelige programmering algoritmer og en god innføring i hvordan å sette sammen koder. Nyere utgaver inkludere kapitler om hvordan å programmere i en mixed-språkmiljø og parallell programmering.
  1. 1
    En enkel "hello world" code:

MERK du må plass hver linje over syv plasser

C HELLO.F - HELLO WORLD PROGRAM C Public Domain

  PROGRAM HELLO 
  SKRIV (*, *) 'Hello World' 
  END PROGRAM 
  1. 1
    skrive (*, *) betyr skrive noen uformatert tekst til standard ut
  1. 1
    Hvorfor mellomrom? Dette er en levning fra fortiden. I de tidlige dagene av datamaskin, var det ingen terminaler. Du har tastet inn data via hullkort. En "C" i første linje på klippekort indikert en kommentar linje. De neste fire områder var forbeholdt linjenummer og sjette plass indikerte at gjeldende linje er en videreføring av forrige linje. Dette er nødvendig fordi hullkort var bare 80 tegn bredt. Så, ville hvilken som helst linje lenger enn 72 tegn kuttes! På grunn av denne arven, er linjer med Fortran noen ganger kalt "Kort"
  1. 1
    Fortran 90 introduserte "fri form" kildekoden, slik at koden må skrives uten mellomrom og uten 72 tegn. For eksempel, "Hello, World" kan skrives som
 ! HELLO.F90 - HELLO WORLD PROGRAM ! Public domain   PROGRAM HELLO  SKRIV (*, *) 'Hello, World! "! Vise "Hello, World '  END PROGRAM 
  1. 1
    Fortran

Kompilering

Når du har skrevet inn koden, må du kompilere den. Dette betyr oversette tekstfilen (som du kan lese) til et sett av objekter og kjørbare filer på datamaskinen kan lese. La oss si at du skriver din killer applikasjon, kalt killerap.x og koden er i to filer, main.f og morestuff.f.

  1. 1
    Kompilere de to Fortran filer:

Vanligvis er dette gjort ved å utstede kommandoer (den> indikerer kommandolinjen)

> F77-c main.f

og

> F77-c morestuff.f

som genererer filene: main.o og morestuff.o deretter

F77-o killerap.x main.o morestuff.o

som lenker main.o og morestuff.o å gjøre killerap.x. The-c og-o flagg er ganske vanlig... men du bør lese deg opp på kompilering flagg for din spesielle kompilatoren.

  1. 1
    Du kan vanligvis få fart på koden ved å skrive effektiv kode. Men de fleste kompilatorer inkluderer optimalisering algoritmer som forbedrer ting enda mer. Disse er vanligvis slått på ved å inkludere en-O,-O2, eller-O3 flagget når kompilering (igjen avhengig av hvilken versjon av Fortran). Vanligvis er det laveste nivå-O eller-O2 nivå best. Vær oppmerksom på at bruk av mer aggressiv optimalisering alternativ kan introdusere feil i komplekse koder og kan også bremse ting ned! Teste koden.

Tips

  • G77 og GFORTRAN er to gratis FORTRAN kompilatorer
  • Emacs er en god gratis teksteditor å bruke i stedet for Notepad
  • Start med små programmer. Når du gjør din egen kode, prøve å identifisere den mest avgjørende del av problemet - er det data input eller kall av funksjonene, oppbygging av loopen (disse er noen svært elementære eksempler) og starte derfra. Deretter bygge på dette i små trinn.

Ting du trenger

  • En FORTRAN kompilatoren. Det er Fortran kompilatorer for Windows, Mac OS og Linux.
  • En tekst editor. De fleste (alle?) Operativsystemer kommer med tekst redaktører, men kan du foretrekker en annen tekst editor over standard.