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What is Fortran?

Oyetoke Tobi Emmanuel
Oyetoke Tobi Emmanuel

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Dec 14, 2019 · 6 min read

Fortran is an imperative programming language compiled for general purposes that are particularly suitable for numerical computing and scientific computing.

Fortran was first launched in 1954, Fortran is and is still commonly used as the oldest programming language. Scientific fields, in particular, numerical weather prediction, computational fluid dynamics, and computational physics find their applications.

Fortran is quite common in high-performance computing and is used to mark the program bench and rank the fastest supercomputers in the world.

Fortran is a compiled language, or more specifically it is compiled ahead-of-time. つまり、書いたコードをコンピュータで実行する前に、コンパイルと呼ばれる特別なステップを行う必要がある。 この点が、Python や R などのインタプリタ型言語と Fortran が異なる点です。Fortran は、命令を直接実行するインタープリタを通して実行されますが、計算速度は犠牲になります。

Fortranは、工学用途で使用される主要なプログラミング言語です。したがって、工学部の卒業生にとって、Fortranコードを読み、修正できることが重要です。

Fortranは、工学アプリケーションに使用される主要なプログラミング言語であり、したがって、工学部の卒業生がFortranコードを読み、修正できることが重要です。 このような予測は常に失敗してきた。 Fortranは、歴史上最も永続的なコンピュータ・プログラミング言語なのだ。
長年にわたり、多くの科学技術マシンでFortranを使って書かれた膨大なコードのコレクションが、この言語を存続させることを可能にしています。

Fortranを学ぶべきいくつかの理由:

1.

1.サブルーチンにおける引数のサポート
2.豊富な組込み関数群
3.複素数のサポート
4.配列セクションに対する演算を可能にする配列記法のサポート
5.

Fortranの基礎

FORTRANは科学者、エンジニア、プログラマー向けに設計されています。 Fortran コードと、コードが有効でコンパイル可能かどうかを管理する一連の規則があります。 Fortran は Syntax- 文字と予約キーワードの組み合わせと呼ばれる一般的なコード構造用語を使用して Fortran プログラムを作成し、コンピュータに命令を発行します。

以下は Fortran プログラミングの基本です。

プログラム構造

これは Fortran プログラムの構造で、まさにそのための予約キーワードが存在します。 FortranはPROGRAMEND PROGRAMキーワードでプログラムを開始し終了させます。 例:

PROGRAM myprogram
! Do some stuff, other code, statements, functions
END PROGRAM

PROGRAM文の中では、他のプログラミング言語と同様に、関数を定義し、その関数で使用する変数を宣言できます。

変数の定義

これらはプログラムの中で使用する値またはデータです。 変数は 1 のような単一の値を参照することも、リストのようなより大きなデータ構造を指すこともできます。

各変数は通常、データの種類を参照します。

各変数は通常、データのタイプを参照します。データ型は、変数が保持することが期待されるデータの種類を記述します。 整数である数値や文字列である単語を格納することができます。 x=3x は整数型のデータを保持していることになりますが、どのようなデータを保持しているかは指定されていないのです。

Fortran では、変数は次のように宣言されます:

INTEGER :: n = 3
INTEGER :: m = 6

上記の Fortran のコードは、2 つの INTEGERINTEGERREALLOGICAL 、などがあります。

メッセージの読み書き

計算結果を見たりコンソールにメッセージを表示したり、ユーザーからの入力を収集して例えば計算で使用するための最も簡単な方法です。 これは基本的に、コンソールにメッセージを印刷する方法と、ユーザーがプログラムから直接キーボードを使って値を入力する方法を提供します。

読み取り。 READ関数はFORTRANプログラムにキーボードを使用して入力した値を記録し、プログラム内で定義した変数に保存するように指示します。

READ(*,*) a, b, c

Fortran 関数では、関数に必要な入力は、read (input1, input2, etc…) のように丸括弧 (括弧) 内のリスト内に配置されます。 プログラムが実行され、READ文に到達すると、変数を入力してEnterを押すように促されます。

書き込みを行います。 WRITE関数はREAD関数と似ています。 与えられた値をコンソール画面に出力するだけです。 例えば:

WRITE(*,*) a, b, c

これはコードで指定した変数に割り当てられた値を表示します。

数学的演算

Fortranは主に数値計算のために設計されており、数学演算用の組み込み関数が多数用意されているのです。 Fortranでは、基本的な関数を使用する。

意思決定

これはプログラムの論理的な流れである。 たとえば、ほとんどの計算が行われ、最終的な結果を決定するところです。 これは、私たちが日常生活で行う論理的な意思決定に少し似ています。 例えば、IFTHENELSE そこには自由に行くことができる傘があるといったものです。 以下はその例です:

LOGICAL :: Raining
LOGICAL :: UmbrellaIF (Raining .AND. Umbrella) THEN
WRITE(*,*) "Its raining and I have an umbrella, I can go out"
ELSE
WRITE(*,*) "Its raining and I have no umberella, I can't g out"
END IF

意思決定の構成要素:

  1. IF文とTHEN文のことです。 この2つのキーワードは、プログラム内で論理的な決定を行うために使用されます。 IF THEN 構成は、条件が満たされたことに基づいて何かを行うために使用されます
  2. ELSE文。 ELSE文は、条件が偽の場合に実行したいことがある場合に便利ですが、通常は任意です。 ほとんどの場合、ELSE文は条件を満たさない場合にエラーメッセージを表示するためにここで使用されます。
  3. 終了IF文。 これは、意思決定ブロックの終わりを示します。 常に END IF ステートメントで終了することを忘れてはなりません。

コンパイル

ほとんどのプログラミング言語は、通常、実行または実行する前にコンパイルするか、あるプロセスを通過させる必要があります。 Fortran プログラムは、gfortran コンパイラーを使用して、コンピューターが理解できるようにコンパイルする必要があります。 これは、Fortranコードをコンピュータが理解できるようにコンパイルするものです。 .f90 という拡張子を持つテキストファイルにコードを保存し、コンパイラで実行して機械語コードを生成します。

ターミナル ディレクトリで以下のコマンドを実行できます:

gfortran example.f90 -o example

これは gfortranexample.f90example という実行するプログラムを生成するように指示します。 oフラグは、生成されたプログラムの出力名を指定します。

Fortran の利点

Fortran には多くの利点がありますが、そのうちのいくつかは次のとおりです:

  1. 科学界では、Fortran は非常に強力です。
  2. Fortran は世界で最も高速なネイティブ コードを生成します。
  3. Fortranはベクトル化に対して非常に最適化されており、スーパーコンピュータのモデリングに最適です。
  4. 現代のFortranは驚くほど読みやすく、理解しやすいものです。 C++ と比較してください。
  5. Fortran は、Python で見られるオフサイド ルールのひどい構文を使用しません。

Fortran の主要機能

  1. FORTRAN II は、コードのアルゴリズム記述を可能にする手続き型プログラミングの言語を支持しました。
  2. COMMON宣言はサブルーチンのプログラムで使用されるグローバル変数にアクセスするために使用される。
  3. FORTRAN IIはサブルーチンがタスクを実行し戻り値を書くことができる。
  4. 任意の固有または派生型はPOINTERであるかもしれない。
  5. ソーステキストの小文字が許されるようになった。 セミコロンは、さまざまなステートメントを区別するために単一のソース行で使用することができます。

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