Media móvil Fortran 90

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Promedios móviles de soluciones de ODEs Universidad Metodista del Sur Dallas, TX 75275 S. Thompson Departamento de Matemáticas y Estadística Universidad de Radford Radford, VA 24142 Esta página contiene información acerca de calcular promedios móviles de soluciones de ODEs. Hemos escrito dos códigos que realizan el promedio. Una función de Matlab odeavg.m se basa en una variante del solucionador de retardo Matlab dde23; Y se ha agregado una subrutina de Fortran 90 ODEAVG.F90 al solucionador de retardo F90 DDE_SOLVER_M.F90. Se incluye un manuscrito que describe las ideas relevantes, el código fuente para cada uno de los dos solucionadores, y ejemplos de programas para cada solver. Esta hoja de trabajo también está disponible en formato PDF. Al final de esta hoja de trabajo, podrá: Entender el uso de arrays Mejorar la apariencia de su salida Imaginemos que queremos encontrar el promedio de 10 números. Un método (crudo) se muestra en el siguiente programa. Este enfoque es desordenado, implica un montón de escribir y es propenso a error. ¡Imagínese si tuviéramos que lidiar con miles de números! El camino alrededor de esto es usar matrices. Una matriz es una lista a la que podemos acceder a través de un subíndice. Para indicar a FORTRAN que estamos utilizando una matriz, sólo especificamos su tamaño cuando lo declaramos. Este fragmento de código asigna 100 ubicaciones de memoria a la matriz x. Para acceder a una ubicación individual, se le llama elemento de matriz. Utilizamos un subíndice - aquí estamos asignando el número 4 al 66º elemento de la matriz xy 3 al primer elemento. Ahora volvamos al programa av al comienzo de esta hoja de trabajo, lo volveremos a escribir usando una matriz. Observe que si escribimos El programa imprimirá todo el contenido de la matriz. El beneficio adicional de este programa es que con muy pocos cambios, podríamos hacer que se ocupe de cualquier número de elementos en nuestra lista. Podemos mejorar esto aún más haciendo uso del tipo de datos del parámetro: Tenga en cuenta que este es un ejemplo de buena programación. El código es fácil de mantener - todo lo que tenemos que hacer para encontrar una media de una lista de números de cualquier tamaño es sólo para cambiar el tamaño del parámetro imax. También podemos asignar el tamaño de la matriz en tiempo de ejecución mediante la asignación dinámica de memoria. El siguiente programa demuestra el uso de matrices donde no sabemos el tamaño de la matriz. El programa se llama alloc.f95 y se puede copiar desde la página web. Observe en particular las líneas en negrita. La nueva forma de declarar el vector de matriz le dice al compilador que es asignable, es decir, el tamaño se determinará en tiempo de ejecución. Examinaremos esto más adelante en la Sección 7. Ejercicio 5.1 Escribir un programa que le pregunta al usuario cuántos números quieren entrar, llame a este imax. Asigne elementos imax a dos matrices, a y b. Lea en números imax a a y haga lo mismo para b. Imprima las matrices a, b e imprima la suma de a y b. Compare su intento con sumalloc.f95. Array magic Uno de los beneficios de los arrays es que usted puede hacer operaciones fácilmente en cada elemento usando operadores aritméticos simples. Copie el programa ramagic.f95 y archive el archivo data.txt en su propio ordenador. Ejecute el programa y examine la salida. Ejercicio 5.3 Escriba un programa que rellene una matriz de 10 elementos x con valores entre 0 y .9 en pasos de .1. Imprima los valores de sin (x) y cos (x) utilizando las propiedades de arrays para simplificar su programa. Compare su respuesta con ramagic2.f95. Arrays multidimensionales Los arreglos que hemos visto hasta ahora han sido unidimensionales. Que es una lista única de números a los que se accede utilizando un solo subíndice. En el concepto, las matrices 1 dimensionales funcionan de manera similar a los vectores. También podemos usar matrices bidimensionales que conceptualmente son equivalentes a matrices. Así por ejemplo, Establece un espacio de almacenamiento con 25 ubicaciones de números enteros. El siguiente programa crea una matriz bidimensional con 2 filas y 3 columnas. Llena todas las ubicaciones en la columna 1 con 1, columnas 2 con 2, columna 3 con 3 y así sucesivamente. Fortran realmente permite el uso de matrices de hasta 7 dimensiones, una característica que rara vez se necesita. Para especificar una matriz dimensional 3 de precisión extendida b con subíndices que van de 1 a 10, 1 a 20 y 1 a 30, escribiríamos: Ejercicio 5.4 El uso de una matriz 4 * 4 crear una matriz de identidad, es decir, una matriz de la forma: Y la salida. ¿No sería bueno si pudiéramos producir los elementos de la matriz en filas y columnas? Al final de esta sección veremos exactamente cómo hacerlo. Formateando su salida Usted puede ahora preguntarse si hay alguna manera de tener un mejor control sobre lo que su salida se parece. Hasta ahora hemos estado usando la opción de salida por defecto - eso es lo que los * son para las instrucciones write e print: Ejercicio 5.5 Copiar format.f95 y ejecutarlo Puede ver que las instrucciones de escritura y formato vienen en parejas. Estamos usando en este ejemplo un * como el dispositivo de salida - en otras palabras, la pantalla. La instrucción de formato puede ir a cualquier lugar del programa, pero por convención usualmente los colocamos justo después de la escritura asociada o todos juntos al final del programa. Es sólo una cuestión de gusto. La parte complicada aquí es la especificación. Existen diferentes especificaciones para variables enteras, reales y de caracteres. Especificación de entero Forma general: n i m justificado a la derecha M es el número de espacios de caracteres reservados para la impresión (incluido el signo si existe) Si el ancho real es menor que m, se imprimen espacios en blanco N es el número de enteros a emitir por línea. Si se omite, se genera un número por línea. Especificación del punto flotante Forma general. Nf md justificado a la derecha M es el número de espacios de caracteres reservados para la impresión (incluido el signo si existe) y el punto decimal. Si el ancho real es menor que m, se imprimen espacios en blanco N es el número de números reales a emitir por línea. Si se omite, se genera un número por línea. D es el número de espacios reservados para la parte fraccional del número - lleno de 0 si se necesitan menos espacios. Si la parte fraccional es demasiado ancha, es redondeada. Regla m & gt; = ancho de la parte entera plus d plus 1 (espacio para el punto decimal) más 1 (espacio para signo - si es negativo) Especificación exponencial Categoría: Fortran A continuación se enumeran todas las tareas del Código Rosetta que se han resuelto mediante Fortran. Su ayuda necesaria Si conoces a Fortran. Escriba código para algunas de las tareas no implementadas en Fortran. Fortran es el lenguaje de programación más antiguo que todavía está en uso generalizado. El lenguaje ha evolucionado considerablemente desde que fue lanzado por primera vez en 1957. Fortran fue desarrollado originalmente para aplicaciones científicas y de ingeniería, y sigue siendo especialmente adecuado para computación numérica y computación científica. Por convención, las versiones anteriores al Fortran 90 se deletrean con todas las letras mayúsculas (por ejemplo, FORTRAN 66, FORTRAN 77), mientras que comenzando con Fortran 90, se usa la escritura de casos mixta (es decir, Fortran 90, Fortran 95, Fortran 2003 y Fortran 2008). La norma más reciente es Fortran 2008 (ISO / IEC 1539-1: 2010). FORTRAN 77, siendo bastante viejo, carece de casi todo lo que uno espera de un lenguaje de programación moderno. Utiliza una línea de longitud fija y un formato de línea orientado a columnas que fue motivado por tarjetas perforadas. Debido a su antigüedad, y dado que los compiladores de FORTRAN generalmente daban un rendimiento muy bueno para el código numérico, una gran cantidad de código, especialmente el código científico, fue escrito en FORTRAN. Además, durante bastante tiempo no hubo compilador gratuito de Fortran 90, que también causó que un montón de código FORTRAN 77 se escribiera incluso bastante tiempo después de que el Fortran 90 fuera estandarizado. Debido a la gran cantidad de código escrito en FORTRAN 77 sigue siendo relevante hoy en día. De hecho, todos los compiladores Fortran modernos todavía acepta código FORTRAN 77. Fortran 90 fue una revisión importante del lenguaje. Se introdujo un nuevo formato de código fuente de forma libre, características de lenguaje de programación modernas como módulos, punteros y tipos definidos por el usuario, un sistema de tipo mejorado para tipos incorporados y manejo de array incorporado superior. Los nuevos estándares de Fortran (Fortran 2003 y Fortran 2008) agregaron otras características modernas, como el soporte para la programación orientada a objetos. herencia. polimorfismo. procesamiento en paralelo. Y la interoperabilidad con el lenguaje de programación C. Funciones intrínsecas en Fortran 90 Introducción Hay un gran número de funciones intrínsecas y cinco subrutinas intrínsecas en Fortran 90. Trato las rutinas numéricas y matemáticas muy pronto, ya que no se cambian de Fortran 77 y por lo tanto deben ser bien conocidos. Esta sección se basa en la sección 13 de la norma ISO (1991), que contiene un tratamiento más formal. Seguimos la disposición de las diferentes funciones y subrutinas en el estándar, pero explicamos directamente en la lista. Para un tratamiento más detallado, nos referimos a Metcalf y Reid (1990, 1993). Cuando un parámetro a continuación es opcional, se da en caracteres minúsculos. Cuando una lista de argumentos contiene varios argumentos, la función puede ser llamada por argumentos relacionados con la posición o por una palabra clave. Se debe usar una palabra clave si no se incluye algún argumento anterior. Las palabras clave son normalmente los nombres que se dan a continuación. No siempre hemos dado todas las limitaciones naturales a las variables, por ejemplo, que no se permite que el rango sea negativo. 1. Función que determina si un determinado argumento está en una lista de argumentos real: La función PRESENT (A) devuelve .TRUE. Si el argumento A está en la lista de llamadas, .FALSE. En el otro caso. El uso se ilustra en el programa de ejemplo en el capítulo 8 del texto principal. 2. Funciones numéricas: Los siguientes están disponibles en Fortran 77: ABS, AIMAG, AINT, ANINT, CMPLX, CONJG, DBLE, DIM, DPROD, INT, MAX, MIN, MOD, NINT, REAL y SIGN. Además, CEILING, FLOOR y MODULO se han añadido a Fortran 90. Sólo el último es difícil de explicar, lo que es más fácil de hacer con los ejemplos de ISO (1991) Las siguientes funciones de Fortran 77 puede utilizar un tipo-parámetro como En AINT (A, tipo). AINT, ANINT, CMPLX, INT, NINT y REAL. Un hecho histórico es que las funciones numéricas en Fortran 66 tenían que tener nombres específicos (diferentes) en diferentes precisiones, y estos nombres explícitos son los únicos que se pueden utilizar cuando se pasa un nombre de función como argumento. Siguen una tabla completa de todas las funciones numéricas. Los nombres que se indican con una estrella * no están permitidos para ser utilizados como argumentos. Algunas funciones, como INT e IFIX tienen dos nombres específicos, o se puede utilizar. Por otro lado, algunas funciones no tienen ningún nombre específico. A continuación, utilizo C para valores de coma flotante complejos, D para valores de coma flotante en doble precisión, I para enteros y R para valores de coma flotante en una sola precisión. El truncamiento es hacia cero, INT (-3.7) se convierte en -3. Pero el redondeo es correcto, NINT (-3.7) se convierte en -4. Las nuevas funciones PISO y TECHO truncan hacia menos y más infinito, respectivamente. La función CMPLX puede tener uno o dos argumentos, si dos argumentos están presentes éstos deben ser del mismo tipo pero no COMPLEX. La función MOD (X, Y) calcula X - INT (X / Y) * Y. La función de transferencia de signo SIGN (X, Y) toma el signo del segundo argumento y lo coloca en el primer argumento, ABS (X) si Y & gt; = 0 y -ABS (X) si Y & lt; 0. Diferencia positiva DIM es una función que nunca he utilizado, pero DIM (X, Y) da X-Y si esto es positivo y cero en el otro caso. El producto interno DPROD por otra parte es una función muy útil que da el producto de dos números en sola precisión como número de doble precisión. Es rápido y preciso. Las dos funciones MAX y MIN son únicas en que pueden tener un número arbitrario de argumentos, pero al menos dos. Los argumentos tienen que ser del mismo tipo, pero no se permite que sean del tipo COMPLEX. 3. Funciones matemáticas: Igual que en Fortran 77. Todas las funciones trigonométricas funcionan en radianes. Están disponibles los siguientes: ACOS, ASIN, ATAN, ATAN2, COS, COSH, EXP, LOG, LOG10, SIN, SINH, SQRT, TAN y TANH. Un hecho histórico es que las funciones matemáticas en Fortran 66 tenían que tener nombres específicos (diferentes) en diferentes precisiones, y estos nombres explícitos son los únicos que se pueden usar cuando se pasa un nombre de función como argumento. Una tabla completa de todas las funciones matemáticas sigue. A continuación, utilizo C para valores de coma flotante complejos, D para valores de coma flotante en doble precisión, I para enteros y R para valores de coma flotante en una sola precisión. El propósito de la mayoría de estas funciones es obvio. Tenga en cuenta que todos ellos sólo se definen para números de coma flotante y no para enteros. Por lo tanto, no puede calcular la raíz cuadrada de 4 como SQRT (4). Pero en su lugar puede utilizar NINT (SQRT (REAL (4))). Observe también que todas las funciones complejas devuelven el valor principal. La raíz cuadrada da un resultado real para un argumento real en precisión simple o doble, y un resultado complejo para un argumento complejo. Así SQRT (-1.0) da un mensaje de error (normalmente ya en tiempo de compilación), mientras que puede obtener la raíz cuadrada compleja utilizando las siguientes instrucciones. El argumento para los logaritmos habituales tiene que ser positivo, mientras que el argumento para CLOG debe ser diferente de cero. El módulo para el argumento a ASIN y ACOS tiene que ser como máximo 1. El resultado estará dentro de [-pi / 2, pi / 2] y [0, pi], respectivamente. La función ATAN devolverá un valor en [-pi / 2, pi / 2]. La función ATAN2 (Y, X) = arctan (y, x) devolverá un valor en (-pi, pi) Si Y es positivo el resultado será positivo Si Y es cero el resultado será cero si X es positivo , Y pi si X es negativa.Si Y es negativo el resultado será negativo.Si X es cero el resultado será más o menos pi / 2. Tanto X como Y no se permite que sean cero simultáneamente El propósito de la función Es evitar la división por cero. Una limitación natural para las funciones matemáticas es la precisión limitada y rango, lo que significa que por ejemplo EXP puede causar subflujo o desbordamiento en valores bastante comunes del argumento. Las funciones trigonométricas obtendrán una precisión muy baja para argumentos grandes. Estas limitaciones dependen de la implementación y se deben dar en el manual del proveedor. 4. Funciones de cadena de caracteres: Las funciones a continuación realizan operaciones desde y hacia cadenas de caracteres. Tenga en cuenta que ACHAR funciona con el juego de caracteres ASCII estándar mientras CHAR funciona con la representación en el ordenador que está utilizando. Las rutinas anteriores comparan dos cadenas usando clasificación según ASCII. Si una cadena es más corta que la otra, se añaden espacios en blanco al final de la cadena corta. Si una cadena contiene un carácter fuera del conjunto de caracteres ASCII, el resultado depende de la implementación. 5. Función de cadena de caracteres para la solicitud: LEN (STRING) devuelve la longitud de una cadena de caracteres. No se debe asignar un valor a la variable STRING. 6. Funciones de tipo: La primera devuelve el tipo de argumento real, que puede ser del tipo INTEGER, REAL, COMPLEX, LOGICAL o CHARACTER. El argumento X no tiene que ser asignado ningún valor. El segundo devuelve un tipo entero con el número solicitado de dígitos y el tercero devuelve el tipo para números de coma flotante con precisión numérica al menos P dígitos y un exponente decimal entre -R y + R. Los parámetros P y R deben ser enteros escalares. Debe darse al menos uno de P y R. El resultado de SELECTED_INT_KIND es un entero desde cero y hacia arriba, si el tipo deseado no está disponible obtendrá -1. Si varios tipos implementados satisfacen la condición, se utiliza el que tiene el rango menos decimal. Si todavía hay varios tipos o tipos que satisfacen la condición, se usará el que tenga el número de tipo más pequeño. El resultado de SELECTED_REAL_KIND es también un entero desde cero y hacia arriba; Si el tipo deseado no está disponible, entonces se devuelve -1 si la precisión no está disponible, -2 si el rango del exponente no está disponible y -3 si no hay ninguno de los requisitos disponibles. Si varios tipos implementados satisfacen la condición, se devuelve el que tiene la menor precisión decimal, y si hay varios de ellos, se devuelve el que tiene el menor número de tipo. Los ejemplos se dan en el capítulo 2 del texto principal. Ejemplos de clases en algunas implementaciones diferentes (NAG y Cray) se dan en el Apéndice 6. Array numérico tridimensional de un solo Números reales de precisión, el primer índice De 0 a 5, el segundo de 1 a 10 y el tercero de -3 a 3 En Fortran, el límite inferior predeterminado del rango de un subíndice es 1, en lugar de 0 como en Basic. Un dos puntos separa los límites inferior y superior siempre que se especifiquen ambos. Si utiliza una instrucción de dimensión para declarar una matriz, debe precederla con una declaración de tipo. Aquí hay una forma de introducir un peso de matriz real. Indexados de 1 a 7: Inicializando Variables Recuerde que en Basic el valor por defecto de una variable numérica es siempre cero, es decir, si introduce una variable numérica pero no especifica su valor, Basic le da automáticamente el valor cero. En GNU Fortran la situación es más confusa. Una variable real sin valor especificado recibirá un valor, pero usualmente un valor muy pequeño que no es exactamente cero, ya veces un valor que ni siquiera es cercano a cero. A este entero se le da el valor por defecto 1. Este comportamiento extraño casi nunca es un problema, ya que normalmente cuando la variable se utiliza en el programa se le da un valor apropiado por alguna declaración de asignación. Pero puede surgir un problema si un programador olvidadizo procede de la suposición de que el valor predeterminado es cero, o tal vez omite incluir una declaración de asignación. Si está preocupado por el problema, puede asignar valores a todas sus variables al principio de su programa, un procedimiento llamado "inicializar variables". La forma más fácil de hacerlo es con instrucciones de asignación ordinarias, como "x = 0", o "y = 2.61", etc. (Para programas con un gran número de variables, un método más eficiente es usar las instrucciones de DATA; Discutir estos más tarde.) En Fortran la expresión mod (n, m) da el resto cuando n se divide por m; Se pretende que se aplique principalmente a números enteros. Ejemplos son Mod (8,3) = 2. mod (27,4) = 3. mod (11,2) = 1. mod (20,5) = 0. Subrutinas Una subrutina en Fortran funciona como un subprograma en Basic, excepto que no se declara una subrutina. Las subrutinas se escriben en el archivo de origen después del programa principal. Una subrutina debe tener un nombre, seguido de una lista de variables entre paréntesis. Una variable puede ser de cualquier tipo, incluyendo una variable de carácter, y puede ser una matriz. Una subrutina comienza con declaraciones de declaración de variables, igual que el programa principal. El programa principal utiliza una instrucción de llamada para llamar a la subrutina. La instrucción de llamada tiene también una lista de variables, que se sustituyen por las variables de subrutina. La subrutina se ejecuta, modificando algunas o todas sus variables, que luego se sustituyen por las variables de llamada originales en el programa principal. Las variables de la instrucción de llamada deben coincidir con las variables de la subrutina según el número, el tipo y la dimensión. (Supervisión conduce a mensajes de error de tipo incompatibles por el compilador.) C = (a + b) / 2. Cuando se llama a la subrutina sustituye x por a, y por b, y z por c. Después de que la subrutina hace sus cálculos, los nuevos valores de a, b, c se sustituyen de nuevo en el programa principal por x, y, z. (A pesar de que el usuario no ingresa z, GNU Fortran le dará un valor por defecto). (En esta subrutina en particular sólo c cambia, por lo que x y y conservan sus valores originales.) Después de que la subrutina complete su ejecución, la acción se devuelve a la sentencia en el programa principal inmediatamente después de la instrucción de llamada. Sólo recuerde que, a excepción de la primera sentencia que nombra la subrutina y lista las variables, una subrutina tiene la misma estructura general que un programa principal. Comienza con las declaraciones de tipo y de dimensión, tiene un cuerpo principal que lleva a cabo la acción y concluye con una sentencia final. La ventaja de utilizar las subrutinas es que el programa principal puede mantenerse relativamente simple y fácil de seguir, mientras que los cálculos de gran calidad y los procedimientos complejos se barajan en varias subrutinas, cada una realizando una tarea específica. Una subrutina bien escrita puede ser guardada en una "biblioteca" de subrutina, para ser insertada en otros programas principales según sea necesario. Una subrutina puede llamar a otra subrutina, y también puede acceder a un subprograma de función. Una subrutina no necesita depender de ninguna variable, en cuyo caso ningún paréntesis sigue el nombre de la subrutina. Aquí está una subrutina simple que no implica ninguna variable: Por favor complete el cheque de seguridad para acceder a www.dreamincode.net ¿Por qué tengo que completar un CAPTCHA? Completar el CAPTCHA demuestra que usted es un ser humano y le da acceso temporal a la propiedad web. ¿Qué puedo hacer para evitar esto en el futuro? Si está en una conexión personal, como en su casa, puede ejecutar un análisis antivirus en su dispositivo para asegurarse de que no está infectado con malware. Si se encuentra en una oficina o en una red compartida, puede pedirle al administrador de red que ejecute un análisis en la red en busca de dispositivos infectados o mal configurados. CloudFlare Ray ID: 262d4c3196232908 & bull; Tu dirección Ip. 78.109.24.111 & bull; Rendimiento & amp; Seguridad por CloudFlare El do -loop se utiliza para el cómputo simple. Aquí hay un ejemplo simple que imprime las sumas acumulativas de los números enteros de 1 a n (asuma que n se ha asignado un valor en otro lugar): El número 10 es una etiqueta de la sentencia. Normalmente, habrá muchos bucles y otras declaraciones en un solo programa que requieren una etiqueta de sentencia. El programador es responsable de asignar un número único a cada etiqueta en cada programa (o subprograma). Recuerde que las posiciones de columna 2-5 están reservadas para las etiquetas de instrucciones. El valor numérico de las etiquetas de sentencia no tiene importancia, por lo que se pueden utilizar números enteros. Normalmente, la mayoría de los programadores incrementan las etiquetas de 10 a la vez. La variable definida en la sentencia do se incrementa por 1 de forma predeterminada. Sin embargo, puede definir cualquier otro entero que sea el paso. Este segmento de programa imprime los números pares entre 1 y 10 en orden decreciente: La forma general del bucle do es la siguiente: var es la variable de bucle (a menudo llamada el índice de bucle) que debe ser entero. Expr1 especifica el valor inicial de var. Expr2 es el límite de terminación, y expr3 es el incremento (paso). Nota: ¡La variable do -loop nunca debe ser cambiada por otras sentencias dentro del bucle! Esto causará gran confusión. Muchos compiladores de Fortran 77 permiten que los bucles sean cerrados por la instrucción enddo. La ventaja de esto es que la etiqueta de la sentencia puede ser omitida ya que se supone que un enddo cierra la sentencia anterior anterior más cercana. La construcción enddo es ampliamente utilizada, pero no forma parte de ANSI Fortran 77. Bucles de tiempo La manera más intuitiva de escribir un while -loop es o alternativamente, las sentencias en el cuerpo se repetirán siempre y cuando la condición en la sentencia while sea verdadera. Aunque esta sintaxis es aceptada por muchos compiladores, no es ANSI Fortran 77. La forma correcta es usar if y goto. He aquí un ejemplo que calcula e imprime todas las potencias de dos que son menores o iguales a 100: Hasta-bucles Si el criterio de terminación está al final en lugar del principio, a menudo se denomina un bucle hasta. El pseudocódigo se parece a esto: De nuevo, esto debería ser implementado en Fortran 77 usando if y goto. Tenga en cuenta que la expresión lógica en la última versión debe ser la negación de la expresión dada en el pseudocódigo! Pregunta número 2. En principio, el rango posible del exponente puede depender del procesador y del compilador. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, la mayoría de los procesadores y compiladores modernos utilizarán el estándar IEEE. Si es necesario, es posible especificar el rango requerido de una variable al declararlo. La función a utilizar es SELECTED_REAL_KIND ([P, R]). Por ejemplo, suponga que debe asegurarse de que x es de un tipo con precisión decimal de al menos 10 dígitos y un rango exponencial decimal de al menos 100. En la práctica, si usted está escribiendo un programa que requiere una precisión dada, y que se puede ejecutar en sistemas exóticos o antiguos, es una muy buena idea definir sus tipos de esta manera. Algunas definiciones comunes se muestran aquí: Real Precision Aquí hay ayuda para convertir a Fortran 90 F ORTRAN 77 es un subconjunto de Fortran 90. Por lo tanto, si está utilizando FORTRAN 77 estándar, puede cambiar fácilmente a Fortran 90. Aunque hay muchas nuevas características de idioma en Fortran 90, no es necesario que las utilice. Este artículo hace hincapié en las diferencias entre los estándares FORTRAN 77 y Fortran 90 y ofrece algunos ejemplos de compilación para comenzar el proceso de conversión a Fortran 90. Para complementar este artículo, la Oficina de Asesoramiento Técnico de SCD ha creado un nuevo conjunto de información Fortran 90 En su ConsultWeb en línea. La URL de ConsultWeb es: Seleccione el enlace "Fortran 90 Info". El sitio de ayuda de ConsultWeb Fortran 90 enfatiza los problemas prácticos de la migración de los sistemas de compilación Cray CF77 a CF90, incluyendo la comprobación de su código, compilación y vinculación, cambios de idioma, entorno UNIX, problemas de rendimiento, nuevas características y administración de origen mediante make. Reimpresiones de SCD Computing Noticias de Fortran 90 artículos de Jeanne Adams, un Tutorial de Fortran 90 de Zane Dodson (Universidad de Nuevo México) y una lista de Preguntas Frecuentes de Fortran 90 (FAQ). ¿Por qué convertir ahora? Cuando se liberó el entorno de programación Cray 2.0 este resorte, el compilador Cray Fortran 90 (CF90) reemplazó el sistema de compilación CF77 para sistemas CRAY PVP como el compilador Fortran soportado. La conversión a Fortran 90 se ha convertido en una alta prioridad porque SCD ha adquirido un Cray C90 que reemplazó al CRAY Y-MP (antero). SCD también ha adquirido un Cray J90se, ouray. El compilador Fortran sólo en estas máquinas es el compilador Fortran 90 (CF90). Si se obtienen otros nuevos Crays, también tendrán CF90 como el único compilador de Fortran. ¿Qué le pasará a la CF77? A pesar de SCD todavía puede ser capaz de proporcionar el sistema de compilación CF77 en nuestros sistemas más antiguos, como el CRAY Y-MP (shavano), todos los nuevos sistemas Cray vienen con CF90 como el sistema de compilación por defecto. CF77 debe ser considerado como un compilador de transición sólo, con énfasis en la obtención de códigos de ejecución con CF90 tan pronto como sea posible. Los usuarios que planean funcionar en el C90 (antero) DEBEN convertir sus códigos a Fortran 90 ahora. Conversión a Fortran 90: Problemas y respuestas ¿Está utilizando Fortran estándar (77 o 90)? Entonces la conversión debe ser una brisa. Los usuarios de FORTRAN 77 necesitarán realizar muy pocos cambios en un programa FORTRAN 77 para convertirlo a Fortran 90, siempre y cuando todas las sentencias utilizadas sean declaraciones bona fide de FORTRAN 77. Como se mencionó anteriormente, Fortran 90 es un superconjunto del lenguaje FORTRAN 77. Algunas de las dificultades para convertir programas provienen de declaraciones que son extensiones Cray a la norma FORTRAN 77 que no están en el estándar Fortran 90. Si las instrucciones están en el estándar FORTRAN 77, habrá muy pocos cambios (si los hay) para ejecutarse utilizando el compilador Fortran 90. Por supuesto, hay archivos de control y los cambios de línea de comandos que inevitablemente vienen con el cambio a cualquier nuevo compilador. Y cualquier compilador nuevo tendrá características de optimización que pueden ser diferentes a las que se han utilizado en el pasado. El trabajo de conversión no requiere cambiar los bucles DO a la notación vectorial de Fortran 90 (que, por cierto, se puede hacer usando varias rutinas de conversión). Puede aprovechar las nuevas características en un momento posterior, después de ejecutar los programas en el compilador Fortran 90. Hay diferentes enfoques para la conversión de un código fuente dependiendo de qué tipo de declaración está en cuestión. Los códigos estándar de FORTRAN 77 deberían compilar sin dificultad, a excepción de algunas advertencias que se tratan a continuación. Norma FORTRAN 77 declaraciones: Algunas advertencias Las instrucciones estándar de FORTRAN 77 se compilarán, con algunas excepciones, en el Fortran estándar 90. Una de las excepciones es con los nombres de las funciones proporcionadas por el usuario que son iguales a los nuevos nombres en la lista de funciones estándar de Fortran 90. Un ejemplo podría ser MATMUL en Fortran 90, que hace que una matriz se multiplique en matrices numéricas o lógicas. Si también tiene una función llamada MATMUL y desea utilizar su propia rutina, debe declarar su rutina EXTERNAL o cambiar su nombre. Otro nombre comúnmente utilizado que puede causar conflictos es la función intrínseca SUM de Fortran 90. El descriptor de edición de formato G produce 0.0E + 00 en salida, mientras que Fortran 90 produce 0.0. Fortran 90 no en blanco pad después de un carácter dirigido a la lista si el número de caracteres en la lista es menor que el número de caracteres en el registro. FORTRAN 77 dejó este procesador dependiente. Si depende de esta característica, utilice PAD = NO en la instrucción OPEN. Cuando se utiliza una constante real para inicializar una constante de doble precisión, sólo se utiliza la precisión de la constante real en Fortran 90. FORTRAN 77 permite una mayor precisión. Si los datos se inicializan en una instrucción DATA, Fortran 90 indica que los datos tienen el atributo SAVE; FORTRAN 77 hace depender este procesador. Cray Fortran declaraciones que extienden Fortran 90 y Cray Fortran declaraciones que se extienden FORTRAN 77, pero que no están en Fortran 90: No hay un tipo de doble complejo en un estándar Fortran. Cray NAMELIST es diferente del Fortran 90 NAMELIST. Ambos formularios se aceptan en el compilador Fortran 90. Si planea trasladar su programa a otro sistema, utilice el NAMELIST estándar conforme. Las abreviaturas de una letra como .T. de verdad. Y .A. Para y. Etc no están en el estándar, pero se permiten en el compilador Cray CF77. El compilador Cray CF77 es permisivo en estos casos. La interpretación de los operadores lógicos intrínsecos da como resultado un valor lógico (verdadero o falso) en los estándares de Fortran. Estos no se interpretan como un operador de enmascaramiento en una expresión booleana como en Cray Fortran. XOR. Es un operador adicional añadido por Cray. Hay varias rutinas de biblioteca de sistema en Cray CF77 Fortran que no están en el estándar. Sin embargo, estas rutinas permanecerán en el compilador Cray Fortran 90 para compatibilidad. Algunas de las directivas de tarea de Cray CF77 Fortrans anterior han sido reemplazadas por EXIT y la construcción CASE en el Fortran estándar 90. El DO GLOBAL ha sido reemplazado por la instrucción DO ALL, que no está en el Fortran estándar 90. La instrucción DO ALL es Cray Fortran 90. REAL * 4, etc. no están conformes de manera estándar en Fortran 90; El parámetro KIND se utiliza en su lugar en el estándar. Sin embargo, ambas formas están en Cray Fortran 90. La recursión fue en Cray FORTRAN 77, pero en una forma ligeramente diferente. En Fortran 90, la palabra RECURSION debe aparecer en procedimientos recursivos. Fue requerido en el estándar debido a consideraciones de eficiencia para los escritores del compilador, ya que la recursión es generalmente ineficiente e impacta la optimización. Tanto los punteros Cray como los punteros Fortran 90 están en Cray Fortran 90. Aunque estas dos implementaciones son diferentes, no entran en conflicto si el usuario se pega a una forma u otra. No obstante, los punteros Cray no son conformes a las normas. Fortran 90 es más estricto con la comprobación de tipo que con el CF77. Los punteros no son intercambiables con el tipo entero como en CF77. En Fortran 90, los punteros son su propio tipo y apuntan a un tipo particular de datos. La traducción directa de los punteros de Cray Fortran a los punteros estándar de Fortran 90 puede añadir una sobrecarga significativa debido a la creación, copia y desasignación de arreglos temporales. Fortran 95 proyectos de declaraciones estándar Fortran 95 todavía está siendo revisado y votado. La votación final debe concluir a principios de 1997. Sólo hay algunas nuevas características en esta norma. Incluyen la instrucción FORALL y la construcción, las funciones PURE y ELEMENTAL, algunas nuevas funciones intrínsecas (NULL y CPU_TIME) y la inicialización por defecto del puntero. Muchas aclaraciones se hicieron a Fortran 90 en la preparación del proyecto de documento del Fortran 95. Arquitectura del lenguaje Fortran 90/95: Continuando How to keep a language from growing indefinitely to a very large size and how to allow old software to run on any new system are two issues that are difficult to resolve. For this reason, a language architecture was developed for Fortran 90 that defined what features were old, new, obsolescent, and not standard anymore (deleted). The list of obsolescent features was derived from those that were little used, and/or redundant with another feature, possibly a new one. The deleted features were chosen each standard revision cycle from the list of current obsolescent features. However, not all of these features are deleted, especially if users complain in a public review cycle. At least one standard revision cycle is required before a feature is removed from the language.
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