Programação em Linguagem FORTRAN

Helder Pereira Cristo

helderpc@deq.ufmg.br

Belo Horizonte

Setembro/1999

 

ÍNDICE

Primeira Parte: Conceitos da Linguagem »

1. Introdução »

2. Formatação »

3. Conceitos Básicos »

4. Declaração de Variáveis »

Tipos de Variáveis: »

Inteiras (INTEGER): »

Reais (REAL): »

Complexas (COMPLEX): »

Alfanuméricas (CHARACTER): »

Lógicas (LOGICAL): »

5. Operadores »

Atribuição »

Operadores Literais »

Operadores Aritméticos »

Operadores Relacionais »

Operadores Lógicos »

Prioridade »

6. Funções Intrínsecas »

Funções Trigonométricas »

Outras Funções »

7. Funções e Subrotinas »

Funções »

Subrotinas »

8. Leitura e Impressão »

9. Formatos »

Outras Recursos Para Formatos »

10. Arquivos »

Outros Recursos »

Segunda Parte: Estruturas de Programação »

1. Estrutura Seqüencial »

2. Comando ‘GO TO’ ou ‘GOTO’ »

3. Estrutura Condicional »

Estrutura Condicional Simples »

Estrutura Condicional Composta »

Estrutura Condicional Composta Simplificada »

4. Estruturas de Repetição »

Estruturas de Repetição Simples »

DO WHILE (F90) »

DO Implícito (WIN) »

Terceira Parte: Recursos de Programação »

1. Deslocamento »

GOTO Implícito »

IF Com Deslocamento »

2. Declarações e Atribuições Avançadas »

DIMENSION »

PARAMETER »

TYPE (F90) »

DATA »

3. Designação de Memória »

COMMON »

BLOCK DATA »

4. Modularização »

INCLUDE »

Apêndice A: Funções Intrínsecas »

1. Funções Trigonométricas »

2. Funções Genéricas »

3. Exponenciais »

4. Logaritmos »

5. Máximos »

6. Mínimos »

7. Restos »

8. Raiz Quadrada de X »

9. Truncamento de X »

10. Arredondamento de X »

11. Diferença Positiva Entre X e Y »

12. Tipo de Dado »

13. Transformação do Tipo de X »

14. Complexos »

15. Caracteres »

16. Valores Absolutos de X »

Apêndice B: Opções de Arquivos, Leitura e Escrita »

1. Abertura de Arquivos (OPEN) »

2. Fechamento de Arquivos (CLOSE) »

3. Escrita (WRITE) »

4. Leitura (READ) »

5. Recuo Total (REWIND) »

6. Recuo de um Campo (BACKSPACE) »

Apêndice C: Tabela de Valores ASCII »

Primeira Parte: Conceitos da Linguagem

1. Introdução

Em FORTRAN existem basicamente duas formas de se escrever um programa: com formulário fixo ("fixed form") ou com formulário livre ("free form"). Sendo este segundo disponível apenas para compiladores baseados em WINDOWS. Outro ponto importante são os comandos validos somente nos novos compiladores ( por exemplo Microsoft Developer Studio) que aceitam programas em FORTRAN 90. Por isso será adotado o seguinte critério para as explicações :

Deve ficar claro que compiladores para FORTRAN 90 aceitam também os outros dois tipos, e os baseados em WINDOWNS aceitam todos os comandos dos compiladores mais antigos (FORTRAN 77), e que a reciproca não é verdadeira.

Os programas podem ser escritos em qualquer editor de texto, desde que sejam salvos com as extensões .for ou .f90. Esta segunda forma somente para FORTRAN 90. Os compiladores em WINDOWNS possuem um editor próprio, que deve ser usado pois possui muitos recursos adicionais, como por exemplo o destaque das palavras chaves.

2. Formatação

Os seguintes critérios devem ser seguidos para se escrever um programa em FORTRAN no modo de formulário fixo:

F90 – O programa pode ser escrito em qualquer posição, desde que o modo "free form" esteja ativado. Alguns pontos devem ser observados para este formato:

3. Conceitos Básicos

    1. Comentários: não são interpretados pelo computador, um bom programa deve conter muitos para que fique o mais claro possível. Em FORTRAN a letra ‘c’ ou o caractere ‘*’ na primeira coluna indicam que toda a linha é um comentário. Na linha de comentário é permitido o uso de qualquer caracter, especial ou não.

WIN – o ponto de exclamação ‘!’ indica que o que vem após ele é comentário, ele pode vir em qualquer posição, inclusive após comandos.

    1. Variáveis e Nomes de Blocos: devem ter no máximo seis letras, não é permitido o uso de caracteres espaciais e não podem começar com um número.
    2. WIN – podem ter 31 caracteres, inclusive o caracter upercase ‘_’

    3. Constantes:

    1. Maiúsculas e Minúsculas: o FORTRAN não faz qualquer distinção entre letras maiúsculas e minúsculas. É permitido inclusive o uso do nome da variável escrita de formas diferentes no mesmo programa. EX.: VAR = var = Var.
    2. Os programas podem conter no início o seu nome (program nome_do _programa), e devem terminar com a palavra ‘end’.
    3. Outra forma de parar o programa, e esta pode ser usada em qualquer parte dele, é usando a palavra ‘stop’. O programa terminará independentemente de haver mais comandos na seqüência.

4. Declaração de Variáveis

As variáveis podem ser inteiras, reais ou literais. A declaração de uma variável deve vir antes que ela seja usada, se isto não ocorrer o compilador assumirá as variáveis que começam com as letras I até N como inteiras (INTEGER*4) e todas as outras como reais (REAL*4).

Esta forma de declaração implícita pode ser modificada usando o comando ‘implicit tipo (a1-a2,b1-b2,...)’ antes do tipo de variável. Sendo a1, a2, b1, b2 quaisquer letras da alfabeto. Quando não se deseja que nenhuma variável seja declarada implicitamente usa-se o comando ‘implicit none’.

Para se declarar variáveis que sejam matrizes e vetores deve-se indicar suas dimensões logo após o nome da variável; entre parênteses, e separadas umas das outras por vírgula. Ex.: a(4,3) indica uma matriz de 4 linhas por 3 colunas. As variáveis podem receber valores iniciais usando ‘/valor/’, logo após sua declaração.

Tipos de Variáveis:

Inteiras (INTEGER):

Podem assumir os seguintes valores:

INTEGER*1 –128 a 127

INTEGER*2 –32,768 a 32,767

INTEGER*4 –2,147,483,648 a 2,147,483,647

INTEGER*4 pode ser representado somente por: INTEGER

Reais (REAL):

Precisão simples até 6 casas decimais:

REAL*4 ou REAL ` 3.402823E+38

Incremento mínimo de ` 1.175494E-38

Precisão dupla até 15 casas decimais:

REAL*8 ou DOBLE PRECISION ` 1.797693134862316D+308

Incremento mínimo de ` 2.225073858507201D-308

A parte exponencial deve ser separada por um ‘d’ ou ’D’ no lugar do ‘e’ ou ‘E’.

WIN – pode ser usado o ‘e’ ou ‘E’ para separar a parte exponencial. Não só isso mas também todas as outras funções (item 6 primeira parte) podem ser iguais a de um real comum para compiladores baseados em WINDOWS.

Complexas (COMPLEX):

Precisão simples até 6 casas decimais:

COMPLEX*8 ou COMPLEX

Precisão dupla até 15 casas decimais:

COMPLEX*16

Os valores que um complexo pode assumir são os mesmos que os reais.

Alfanuméricas (CHARACTER):

CHARACTER NOME*w

Onde w representa o número máximo de caracteres que a variável pode conter dentro do programa.

Ou CHARACTER *wvar1,var2

(var1 e var2 possuem o mesmo tamanho w)

Ou CHARACTER (LEN = w) var1, (LEN=w2) var2

(var1 tem tamanho w e var2 tamanho w2)

Lógicas (LOGICAL):

LOGICAL NOME

Podem assumir os valores .TRUE. (VERDADEIRO) ou .FALSE. (FALSO)

Ou somente T e F

implicit integer (a-t,x,y,z)

integer num_dias/3/

real temp(3)

character data1*8,*8 data2,data3

data1 = "12\10\98"

data2 = "20\11\98"

data3 = "15\3\99"

temp(1)= 25.6

temp(2)= 22.4

temp(3)= 22.8

 

O sinal ‘=’ atribui a variável o valor que vem á sua direita (item 5).

F90 – estas declarações poderiam estar na mesma linha desde que fossem separadas por ponto e vírgula ‘;’.

data3 = "15\3\99";temp(1)= 25.6;num_dias= 3

 

5. Operadores

Atribuição

A variável ou identificador que estiver a esquerda do sinal de atribuição ‘=’ recebem o valor da expressão, constante ou variável que estiver à direita.

Identificador = Expressão

nome = ‘Engenharia Quimica’

ano = 1999

Operadores Literais

Uma função útil para variáveis literais é a concatenação, ou a junção de duas ou mais palavras. Em FORTRAN a concatenação é feita pele operador ‘//’.

a = ‘tele’

b = ‘visao’

c = a//b => c = ‘televisao’

 

Operadores Aritméticos

Executam operações aritméticas comuns.

FORTRAN

Matemática Tradicional

Significado

+

+

soma

-

-

Subtração

*

Multiplicação

/

Divisão

**

ap

Potenciação

Quando uma variável inteira recebe o resultado de uma divisão com resto, este resto é desprezado ou seja o valor é truncado.

C = A**2 + B**2

D = E**(1/2)

Operadores Relacionais

Comparam variáveis, constantes ou expressões e retornam ‘.TRUE.’ ou ‘1’ se a comparação for verdadeira, ‘.FALSE.’ ou ‘0’ se a comparação for falsa.

FORTRAN

Matemática Tradicional

Significado

.LT.

<

MENOR QUE

.LE.

MENOR OU IGUAL QUE

.EQ.

=

IGUAL A

.NE.

DIFERENTE DE

.GT.

>

MAIOR QUE

.GE.

MAIOR OU IGUAL QUE

20 .ne. 30

=> verdadeiro

1000 .lt. 500

=> falso

Operadores Lógicos

São usados quando é necessário mais de uma condição relacional ou quando é preciso inverter seu resultado.

FORTRAN

Significado

.AND.

Junção

.OR.

Disjunção

.NOT.

Negação

10.GT.5 .AND. 20.GT.25

=> .FALSE.

10.GT.5 .OR. 20.GT.25

=> .TRUE.

.NOT. 20.GT.25

=> .TRUE.

 

Prioridade

Operador

Prioridade

**

*

/

+

-

.EQ.

.NE.

.GT.

.GE.

.LT.

.LE.

.NOT.

.AND.

.OR.

O uso de parênteses pode ser feito para trocar a ordem de prioridade.

(20.GT.10 .AND. 20.GT.25).OR.(10.LT.20 .AND. 10.LT.(3*10))

=> .TRUE.

6. Funções Intrínsecas

Existem várias funções predefinidas em FORTRAN, que podem ser usadas em qualquer parte do programa.

Funções Trigonométricas

Nome

Definição

Tipo de Argumento

Tipo da Função

SIN (x)

seno (radianos). Se x for complexo, a parte real é assumida como valor em radianos.

Real ou complexo.

REAL*4

ASIN (x)

Arcoseno (radianos). Retorna valores na faixa [-_ /2, _ /2 ]

Real, |x| .le. 1

REAL*4

COS (x)

Coseno (radianos) Se x for complexo, a parte real é assumida como valor em radianos.

Real ou complexo

REAL*4

ACOS (x)

Arcocoseno (radianos) ) Retorna valores na faixa [ 0, _ ]

Real, |x| .le. 1

REAL*4

TAN (x)

Tangente (radianos)

Real

REAL*4

ATAN (x)

Arcotangente (radianos). Retorna valores na faixa [-_ /2, _ /2 ]

Real

REAL*4

SINH (x)

Seno Hiperbólico (radianos)

Real

REAL*4

COSH (x)

Coseno Hiperbólico (radianos)

Real

REAL*4

TANH (x)

Tangente Hiperbólica (radianos)

Real

REAL*4

Outras funções trigonométricas podem ser encontradas no Apêndice A.

Outras Funções

Nome

Definição

Tipo de Argumento

Tipo da Função

ALOG10 (x)

logaritmo de x na base 10

real

real

ALOG (x)

logaritmo neperiano de x (x > 0)

real

real

EXP (x)

o número e (base dos logaritmos neperianos) elevado a x

real

real

ABS (x)

valor absoluto de x

real

real

IABS (x)

valor absoluto de x

inteiro

inteiro

IFIX (x)

conversão de real para inteiro, truncando

real

inteiro

FLOAT (x)

conversão de inteiro para real

inteiro

real

DBLE (x)

converte para dupla precisão

real

real (dupla precisão)

CMPLX (x)

converte para o tipo complexo

real

complexo

SIGN (x,y)

fornece valor positivo de x se y ³ 0 e negativo de x se y < 0

real

real

MOD (x,y)

resto da divisão de x por y

inteiro

inteiro

AMOD (x,y)

resto da divisão de x por y

real

real

SQRT (x)

raiz quadrada de x (x ³ 0)

real

real

Outras funções intrínsecas podem ser encontradas no Apêndice A.

7. Funções e Subrotinas

Funções e subrotinas podem ser usadas para economizar espaço e tempo de programação já que podem ser usadas várias vezes num mesmo programa. Outro ponto importante é que elas podem dar ao programa maior clareza, pois várias seqüências de cálculos ou execuções podem vir separadas do restante dos comandos.

O que dá grande versatilidade as funções e subrotinas, são os argumentos passados a elas, que quando variam produzem resultados diferentes. As funções e subrotinas podem vir em qualquer parte do programa, mas o mais comum é que apareçam no fim (após o ‘end’ de termino do programa), por motivo de clareza. As variáveis usadas em funções e subrotinas são locais e por isso devem ser declaradas novamente, podendo ser usado os mesmos nomes de variáveis de outras funções e subrotinas ou mesmo do programa principal. Os parâmetros necessários devem ser passados junto com a chamada da função ou subrotina, devem vir entre parênteses e separados por virgula. Os nomes das variáveis não precisão ser os mesmos na chamada e definição de uma função ou subrotina, devendo apenas estar na mesma ordem.

Funções

Retornam sempre um valor, e a ela podem ser passados qualquer número de parâmetros. As funções funcionam de forma semelhante as funções intrínsecas, com a diferença de que agora é o programador que define o que a função de gerar como resultado. O tipo da função deve ser declarado no programa principal, como se fosse uma variável comum. Uma função pode utilizar outras funções.

Chamada:

nome_da_função(lista_de_parâmetros)

Definição:

function nome_da_função(lista_de_parâmetros)

definição e declaração das variáveis e constantes locais

seqüência de comandos

return

end

A palavra chave ‘return’ é opcional. Ela indica que o comando deve retornar ao programa principal ou à função ou subrotina que a chamou.

A função retornará o valor do ultimo comando do tipo:

nome_da_função = expressão

Exemplo:

volume = gas_ideal(T,P,3)

function gas_ideal(temp,press,n_mols)

implicit none

real temp,press,n_mols,gas_ideal

gas_ideal= n_mols*8.314*temp/press

return

end

 

Subrotinas

Não retornam nenhum valor, e também a elas podem ser passados qualquer número de parâmetros. Nas subrotinas podem conter qualquer tipo de comandos como imprimir resultados, abrir arquivos (estes serão vistos à frente) ou executar cálculos. Como ocorre com as funções, as subrotinas podem ‘chamar’ outras subrotinas.

Chamada:

call nome_da_subrotina (lista_de_parâmetros)

Definição:

subroutine nome_da_subrotina (lista_de_parâmetros)

definição e declaração das variáveis e constantes locais

seqüência de comandos

return

end

 

A palavra chave ‘return’ é opcional.

8. Leitura e Impressão

Na maior parte dos programas é preciso haver uma interação entre o programa e o usuário, essa interação pode ser feita em FORTRAN pelos comandos de leitura e escrita de dados. Esses comandos na sua forma mais simplificada possuem a seguinte estrutura:

leitura :

read (unidade, formato) lista_de_parâmetros

impressão:

write (unidade, formato) lista_de_parâmetros

print formato, lista_de_parâmetros

Onde lista_de_parâmetros representa os dados que serão impressos, e devem vir separados por vírgula. Podendo conter variáveis ou expressões alfanuméricas, esta ultimas devem vir entre apóstrofos ‘ ‘. Unidade representa a unidade onde os dados serão impressos ou de onde serão lidos. Formato pode conter uma lista de formatos de impressão (mostrado a seguir), um rótulo que indique um comando ‘format’, que contenha alista de formatos ou o símbolo ‘*’ que indica impressão ou leitura de forma livre.

As unidades ‘6’ e ‘*’ se não forem definidas dentro do programa, serão consideradas como a tela do computador (‘write’ ou ‘print’). Da mesma forma as unidades ‘5’ ou ‘*’ são definidas como o teclado (‘read’). O comando ‘print’ imprime sempre os resultados na unidade definida por ‘*’ ou na tela caso não haja nenhuma definição para de uma unidade usando especificada pelo ‘*’.

Na leitura os dados devem vir separados por espaços ou vir na linha seguinte. Caso se tenha mais dados em uma linha do que os que serão lidos por um comando ‘read’ eles serão desprezados, inclusive pelo próximo comando ‘read’. Na escrita os dados virão um após o outro separados por espaços (no casa de ‘strings’ verão sem espaço entre elas), ou na linha seguinte quando não houver mais espaço. O próximo comando ‘write’ ou ‘print’ começará a escrever na linha seguinte.

F90 – para que se leia ou escreva dados na mesma linha mesmo após mudar o comando pode-se usar a opção ‘advance=’advance’’ no comando anterior. Onde advance pode ser ‘yes’ ou ‘no’ e indica se o comando deve ou não avançar automaticamente para a próxima linha. São usados somente nos comandos ‘read’ e ‘write’ onde a opção formato não seja livre.

write (*,2,advance=’no’) ‘Engenharia’

write (*,2) ‘ Quimica’

2 format(a)

imprime: Engenharia Quimica

 

a significa que será impressa um string de qualquer tamanho (item 9).

Outras opções de impressão e leitura são encontrados no Apêndice B.

9. Formatos

Os formatos servem para que os dados sejam impressos ou lidos de uma forma especifica, determinado pelo programador. Os formatos são compostos por uma seqüência de especificações que determinarão como os dados serão processados. Cada uma dessas especificações devem vir separadas por vírgulas. Pode-se ainda imprimir constantes numéricas e alfanuméricas, sendo que esta ultima deve vir entre apóstrofos ‘ ‘. O uso do ‘*’ no lugar do formato indica que todos os dados serão impressão de forma livre, com o número de casas especificados pelo próprio compilador. É um recurso útil para se evitar erros.

O FORTRAN não considera a primeira coluna da umidade de leitura e impressão quando a saída ou entrada é formatada, por isso deve-se incluir uma casa de impressão a mais para dados. Para formato livre não é necessário pois o FORTRAN os posiciona automaticamente.

Quando mais de um dado usar a mesma especificação, ela pode ser feita da seguinte forma: nespecificação1, n2especificação2 ou n( especificação1 , especificação2, ...), onde n e n2 representam o número de vezes que a seqüência deve se repetir.

Caso o número de especificações seja menor que o de variáveis a serem lidos ou impressos, a ultima especificação ou a ultima seqüência, caso seja usado o recurso n(especificação1, especificação2, ...), será repetida até que se complete o número necessário. Isto não é valido para constantes.

Quando o número de especificações é maior que os de dados a serem impressos as ultimas serão desprezadas.

A forma de se declarar os formatos é a seguinte:

r format (especificação1, especificação2, ...)

Onde r é um numero inteiro, e representa o rótulo do ‘format’. Um mesmo ‘format’ pode ser usado por vários comandos de escrita e leitura.

WIN – o formato pode vir entre apóstrofos e parênteses ‘(esp.1, esp2,..)’, dentro do próprio comando de impressão ou leitura.

print ‘(esp.)’, var1

write (*, ‘(esp.1,esp.2)’) var1,var2

read (*, ‘(esp.1,esp.2)’) var1,var2

 

Strings devem vir entre apóstrofos duplos (‘’string’’) nesse formato.

 

Formato

Uso

 

Iw[.m]

Valores Inteiros

 

Fw.d

Valores Reais

 

Ew.d[Ee]

Valores Reais com expoente

 

Gw.d[Ee]

Mesmo que Iw[.m], Ew.d[Ee], Lw e A[w]

 

Dw.d

Valores Reais de Dupla Precisão

 

Lw

Valores Lógicos

 

A[w]

Seqüência de Caracteres

WIN

Zw_hexedit

Valores Hexadecimais

F90

Bw[.m]

Valores Binários

F90

Ow[.m]

Valores Octadecimais

F90

ENw.d[Ee]

Valores Reais em Notação de Engenharia

F90

ESw.d[Ee]

Valores Reais em Notação Cientifica

 

‘w’ representa o tamanho do campo a ser impresso ou lido, ‘m’ representa o número de zeros que virá antes do número, ‘d’ representa o número de casas decimais e ‘e’ representa o número de casas para o expoente.

O ponto decimal, o ‘e’ do expoente e o sinal ‘-‘ devem ser contados ao se dar o tamanho do campo (‘w’). Ao ler um dado que não possui ponto decimal e no seu formato é esperado um, o compilador lerá este dado como se lá houvesse um ponto.

12345

read (*,’(f5.3)’) a => a = 12.345

Quando o ponto existe mas não está na posição especificada, a sua posição original é mantida.

12.345

read (*,’(f5.4)’) a => a = 12.345

A notação com zeros ‘m’ só é válida quando m é maior que o número de casas que o número ocuparia no formato livre.

a = 555

print ‘(i5.4)’,a => 0555

Nas notações com expoente (ENw.d[Ee], ESw.d[Ee], ...) não se pode omitir o ‘E’ ou ‘e’. Sempre que houver este termo, a parte exponencial vai existir independente do seu valor.

a = 12.345

b = 12345.789e6

write (*,1) a,b

1 format (‘ a=’,e10.4e3, ‘ e b=’,e10.4e3)

=> a=.1235E+002 e b=.1235E+011

 

Caso as strings sejam maiores que o espaço reservado à elas, serão tomados apenas os w primeiros caracteres. Se forem menores, elas serão alinhadas a direita e os outros espaços deixados em branco.

Nome = ‘belo horizonte’

read (*, ‘(a10)’) nome

write (*, ‘(a15)’) nome

=> belo horiz

=> belo horiz

 

F90 – os valores dos campos podem ser variáveis desde que venham entre ‘<var1>’. Não é valido para ‘print’.

a = 5

b = ‘FORTRAN’

write (*,‘(a<a>)’) b

=> FORTR

 

Para valores numéricos que precisão de mais casas de impressão que as indicadas no ‘format’, serão impressos somente ‘*’ naquele campo.

pi = 3.1416

print ‘(1x,E7.3e2)’, pi

=> *******

print ‘(1x,E8.3e2)’, pi

=> .314E+01

Outras Recursos Para Formatos

Alguns recursos adicionais são permitidos para ‘read’ ou ‘write’.

Formato

Uso

string

Transmite uma string para a saída

F90

Q

A variável recebe o número de espaços que o valor ocupa

nH

Transmite os próximos n caracteres para a saída

Tc

Move o ponto de leitura ou escrita para a posição c

TLc

Move o ponto de leitura ou escrita c posições á esquerda

TRc

Move o ponto de leitura ou escrita c posições á direita

nX

Deixa n posições em branco

SP

Escreve o sinal ‘+’ onde ele é opcional

SS

Omite o sinal ’+’ onde ele é opcional

S

Retorna ou padrão ‘ss’

/

Muda de linha

WIN

\

Começa a escrever no ponto onde a ultima escrita parou

WIN

$

Começa a escrever no ponto onde a ultima escrita parou

:

Termina a impressão se não houver mais itens na lista

kP

O número é multiplicado por 10 elevado à -k (se o número já possuir expoente não há efeito)

BN

Ignora os espaços em branco

BZ

Transforma os espaços em branco em zeros

 

Antes ou depois de ‘, ‘’, /, \, nH, $ ou : a vírgula é opcional.

real a, b

character dia*20

a = 23.99

b = 55.8e-3

dia = 'Segunda-feira'

write (*,'(5x,sp,e10.3e2,2x,en12.3e3)') a, b

write (*,'(/2x,''hoje e '',a8)') dia

 

produz o seguinte resultado:

+.240E+02 +55.800E-003

hoje e Segunda-

10. Arquivos

Quando se deseja trabalhar com grandes quantidades de dados, o melhor é armazena-los numa unidade de memória secundaria, ou seja em arquivos. Um programa pode gerar tantos dados que todos eles não caberiam na tela de uma só vez, e ainda seriam perdidos ao finalizar o programa. Os dados salvos em arquivos podem ser usados pelo próprio programa ou exportados para serem processados de outra forma. Arquivos de leitura economizam um tempo precioso para o usuário do programa pois ele não vai precisar de enviar dados via teclado, e com arquivos milhares de dados podem ser lidos em segundos.

O primeiro passo para se usar arquivos em FORTRAN é indicar ao programa qual é o nome do arquivo e o número de unidade referente a ele.

open (unidade,file=’nome.ext’)

Outras opções para abertura e fechamento de arquivos podem ser encontradas no Apêndice B.

Onde unidade deve ser um inteiro maior ou igual a zero, e é uma referencia a este arquivo. O número da unidade deve vir no comando ‘read’ ou ‘write’ indicando que os dados serão retirados ou colocados neta unidade. A disposição dos dados em arquivos são as mesmas utilizadas nas unidades de entrada e saída padrão (Item 8 Primeira Parte), com uma única diferença, as strings devem vir entre apóstrofos ‘ ‘. A abertura do arquivo pode ser feita em qualquer parte do programa (inclusive dentro de funções e subrotinas), desde que venha antes de um comando que o utilize.

Apesar de se poder usar qualquer extensão de arquivo ou até omiti-la, as extensões .dat para leitura e .out para saída são mais comumente encontradas.

Quando não for utilizado o comando ‘open’, o programa emitirá uma mensagem na tela pedindo o seu nome, podendo o usuário escolher um nome diferente a cada vez que o programa for executado. Todos os arquivos dever estar ou serão criados no mesmo diretório em que estiver o programa.

Um arquivo pode também ser fechado, isto fará com que o FORTRAN coloque uma marca de fim de arquivo naquele ponto, esta marca pode ser identificado por outro comando ou função (Apêndices A e B).

close (unidade,status=’estado’)

ou

endfile unidade

 

Onde status=’estado’ é opcional. Estado pode ser ‘keep’ que mantém o arquivo na memória (esta é a opção assumida quando status=’estado’ é omitida), ou ‘delete’ que apaga o arquivo da memória.

Arquivos fechados podem ser reabertos em qualquer parte do programa.

Outros Recursos

rewind unidade

(volta o controle ao primeiro espaço do arquivo)

backspace unidade

(volta o controle ao primeiro espaço do arquivo)

Programa

Arquivo ‘arqui.dat’

character *15a,b,c open(20,file='arqui.out') open(30,file='arqui.dat')

read (30,*) a

write(20,*) ' este é um '

write(20,*) ' arquivo de '

write(20,*) ' saída '

read (30,*) b

rewind 30

read (30,*) c

write(20,*) a

write(20,*) b,c

end

' Química' ' Física'

' Engenharia'

Arquivo ‘arqui.out’

este é um

arquivo de

saída

Química

Engenharia Química

Segunda Parte: Estruturas de Programação

1. Estrutura Seqüencial

Os programas em FORTRAN devem conter os comandos escritos na ordem em que serão executados, com exceção das funções, subrotinas e laços de repetição. Portanto um programa em FORTRAN deve seguir o seguinte padrão:

declaração 1

declaração 2

...

declaração n

comando 1

comando 2

...

end

 

Onde as declarações são opcionais ( item 4 primeira parte).

O comando end indica o fim do programa. Se o programador preferir pode finalizar o programa prematuramente usando o comando ‘stop’ ou ‘call exit’.

Programa

Resultado

integer*1 a,b

a=10

b=20

c=30

write (*,*) a

write (*,*) b

write (*,*) c

end

10

20

30.000000

integer*1 a,b

a=10

b=20

c=30

write (*,*) a

write (*,*) b

stop

write (*,*) c

end

10

20

integer*1 a,b

a=10

b=20

c=30

write (*,*) a

call exit

write (*,*) b

write (*,*) c

end

10

2. Comando ‘GO TO’ ou ‘GOTO’

O quando se deseja que o comando do programa avance ou recue em sua estrutura, usa-se o comando ‘goto’ ou ‘go to’.

goto r

Onde r é um rótulo de uma linha que possui ou não um comando. Como uma linha rotulada não pode estar em branco, se não for necessária à inclusão de nenhum comando, pode-se usar a palavra chave ‘continue’, que não irá interferir em nada no programa.

Programa

Resultado

goto 20

10 write (*,*) ' linha 10'

20 write (*,*) ' linha 20'

30 write (*,*) ' fim do programa'

end

linha 20

fim do programa

3. Estrutura Condicional

Estrutura Condicional Simples

if (expressão de teste) comando

ou

if (expressão de teste) then

seqüência de comandos

end if

Quando a expressão de teste for verdadeira os comandos serão executados, quando for falsa o programa segue para o próximo comando logo abaixo da estrutura condicional. A primeira opção só é valida quando for executado um único comando. Este comando pode ser de qualquer tipo, atribuição, escrita, leitura ou ‘goto’.

Estrutura Condicional Composta

if (expressão de teste) then

seqüência de comandos 1

else

seqüência de comandos 2

end if

Quando a expressão de teste for falsa a seqüência de comandos 2 será executada. Mesmo quando só há um comando na seqüência de comandos 1, não se pode omitir a palavra chave ‘then’.

É permitido o uso de estruturas condicionais umas dento das outras.

Programa

Resultado

implicit integer (a-z)

a=10

b=20

c=30

if (a.lt.b) then

write (*,*) ' a<b'

a=b+10

else

write (*,*) ' a>b'

b=a-5

end if

if (c.ge.20) write(*,*)' c=',c

end

a<b

c= 30

Estrutura Condicional Composta Simplificada

Uma outra forma de se usar uma estrutura condicional composta ( somente WINDOWS e FORTRAN 90) é usando o comando ‘case’.

WIN

F90

SELECT CASE (exp. case)

CASE (lista de seleção 1)

comandos 1

CASE (lista de seleção 2)

comandos 2

...

CASE (lista de seleção n)

comandos n

CASE DEFAULT

comandos d

END SELECT

nome_case: SELECT CASE (exp. case)

CASE (lista de seleção 1)

comandos 1

CASE (lista de seleção 2)

comandos 2

...

CASE (lista de seleção n)

comandos n

CASE DEFAULT

comandos d

END SELECT nome_case

 

Onde ‘exp. case' é uma expressão ou constante inteira, lógica ou literal (somente um caractere ‘character*1’). Caso o valor de ‘exp. case’ estiver na ‘lista de seleção 1’, os ‘comandos 1’ serão executados. Se o valor não estiver na ‘lista de seleção 1’ o computador irá avaliar a ‘lista de seleção 2’, se for verdadeira serão executados os ‘comandos 2’ e assim até terminar os comandos ‘case (lista de seleção n)’. O comando ‘case default’ é opcional, e faz com que os ‘comandos d’ sejam executados caso nenhuma das outras avaliações sejam verdadeiras. ‘nome_case’ é opcional, deve seguir as mesmas regras usadas para dar nomes as variáveis. A sua utilidade é apenas de dar maior clareza ao programa

As listas de seleção podem ser da seguinte forma: 

Estrutura

Condição para ser verdadeira

case (valor)

Exp. teste igual à valor

case (:valor)

Exp. teste menor que valor

case (valor:)

Exp. teste maior que valor

case (valor1:valor2)

Exp. teste entre valor1 e valor2

case (valor1,valor2,...,valorn)

Exp. teste igual à valor1 ou igual à valor2 ou ... valorn.

Não é permitida a superposição de valores.

Os valores literais devem vir entre apóstrofos e seus valores serão avaliados de acordo com o padrão ASCII. Uma tabela com os valores ASCII pode ser encontrada no Apêndice C.

Programa

Resultado

i=20

select case (i)

case (10)

write (*,*) 'a=10'

case (20)

write (*,*) 'a=20'

case (11,19)

write (*,*) 'a>11 a<19'

end select

end

a=20

valor_i: character i*1

i='h'

select case (i)

case ('a','b','c')

write (*,*) 'i=a ou b ou c'

case ('d':'m')

write (*,*) 'i esta entre d e m'

case ('D':'M')

write (*,*) 'i esta entre D e M'

end select valor_i

end

i esta entre d e m

4. Estruturas de Repetição

Quando o mesmo comando precisa ser executado várias vezes até que se atinja uma certa condição ou um número certo de repetições, o melhor é usar as estruturas de repetição. Estas estruturas são bem simples e podem economizar várias linhas de comando.

Estruturas de Repetição Simples

r1 if (condição_de_teste) goto r2

comandos

goto r1

r2 continue

Esta é uma estrutura de repetição muito simples, mas não recomendada para programação. Estruturas mais aceitas, pois possuem equivalentes em outras linguagens, são da seguinte forma:

do r1 var=n1,n2,n3

seqüência de comandos

r1 continue

ou

WIN - do var=n1,n2,n3

seqüência de comandos

end do

‘var’ é uma variável inteira que recebe inicialmente o valor ‘n1’, a seqüência de comandos se repete, e o valor de ‘var’ aumenta de ‘n3’ a cada vez que o comando volta para a linha do ‘do’. A repetição só para quando o valor de ‘var’ ultrapassa ‘n2’.

A palavra chave ‘end do’ pode ser escrita como ‘enddo’. ‘n1’, ‘n2’ e ‘n3’ podem ser constantes ou variáveis inteiras ou reais, positivas ou negativas. Quando ‘n3’ for igual a um ele pode ser omitido.

DO WHILE (F90)

Uma forma de se usar uma expressão de teste no comando ‘do’, é o uso do ‘do while’.

do while(exp. teste)

seqüência de comandos

end do

 

Enquanto ‘exp. teste’ for verdadeira a seqüência de comandos será executada.

Programa

Resultado

real*8 a,b

a=0

b=0

1 if(a.lt.0) goto 2

a=cos(b)

b= b+.125

write (*,*) a

goto 1

2 continue

end

1.000000000000000

9.921976672293290E-001

9.689124217106447E-001

9.305076219123143E-001

8.775825618903728E-001

8.109631195052179E-001

7.316888688738209E-001

6.409968581633251E-001

5.403023058681398E-001

4.311765167986662E-001

3.153223623952687E-001

1.945477079889872E-001

7.073720166770291E-002

-5.417713502693632E-002

integer i/1/, j/1/

do while (i)

j=j+1

if(j.eq.5) i=0

print *,j,i

end do

end

2 1

3 1

4 1

5 0

real*8 a(4)

i = 1; a(1) = 2.97645984

a(2) = 576.74e5

a(3) =.45; a(4) = sin(.5)

do while(i.le.4)

print'(2x,sp,en16.5e3)', a(i)

write (*,*)' ---------------'

i = i + 1

end do

end

+2.97646E+000

---------------

+57.67400E+006

---------------

+449.99999E-003

---------------

+479.42554E-003

---------------

do i=9,12

print '(2x,I2.2)',i

enddo

end

09

10

11

12

DO Implícito (WIN)

Nos comandos read e write é possível usar uma estrutura de repetição semelhante ao ‘DO’, mas de forma implícita e mais simplificada.

read(unidade,formato)(lista_de_parâmetros, var=n1,n2,n3)

Onde ‘var=n1,n2,n3’ tem o mesmo significado que na estrutura ‘DO’. Pode ser usadas várias estruturas deste tipo em um mesmo read ou write desde que venham separadas por parênteses. Quando impressos desta forma, os dados ficam na mesma linha. Para leitura eles podem vir na mesma linha ou em linhas diferentes. Os parâmetros em formato serão usados até que se atinja o seu final, quando isto acontecer o comando muda de linha e os formatos são usados novamente desde o começo.

Programa

Resultado

integer a(5,3), b(3)

do i=1,5

do j=1,3

a(i,j)=10*i+j

b(j)=100+j**3

enddo

enddo

write (*,1) ((a(i,j), i=1,5) &

& ,b(j), j=1,3)

1 format ( 2x,i4,' - ',i5,' - ',i4)

end

11 - 21 - 31

41 - 51 - 101

12 - 22 - 32

42 - 52 - 108

13 - 23 - 33

43 - 53 - 127

Terceira Parte: Recursos de Programação

1. Deslocamento

GOTO Implícito

Outra forma de usar o ‘goto’ é a seguinte:

goto (r1, r2, ..., rn) variável

Onde ‘variável’ é uma variável inteira que deve ter valor máximo igual ao número de rótulos que estão dentro dos parênteses. Quando esta variável tiver valor 1 o comando do programa vai para a linha rotulada com ‘r1’, quando tiver valor 2 vai para a linha com o rótulo r2, e assim por diante. Se o valor de ‘variável’ for maior que o número de rótulos o comando do programa vai para a linha imediatamente abaixo do ‘goto’.

Programa

Resultado

i=2

goto (10,20,15) i

10 write (*,*) ' o valor de i=1'

goto 1

20 write (*,*) ' o valor de i=2'

go to 1

15 write (*,*) ' o valor de i=3'

1 continue

end

o valor de i=2

IF Com Deslocamento

Uma outra maneira de se deslocar num programa, usando agora uma expressão no lugar de uma variável é a seguinte:

if (exp. numérica) r1,r2,r3

Exp. numérica não pode ser complexa. r1, r2, r3 são rótulos. Se o valor de ‘exp. numérica’ for menor que zero o comando vai para a linha com o rótulo r1, quando for igual a zero o comando vai para linha com o rótulo r2 e quando for maior que zero vai para r3.

Programa

Resultado

i=1

10 if(i-2) 1,2,3

1 write (*,*) ' i<2'

i=2

goto 10

2 write (*,*) ' i=2'

i=3

goto 10

3 write (*,*) ' i>2'

end

i<2

i=2

i>2

2. Declarações e Atribuições Avançadas

DIMENSION

Uma outra forma de se declarar vetores e matrizes, com a vantagem de se poder especificar os índices mínimos e máximos em cada direção é usando o comando ‘dimension’.

tipo var1,var2,...,varn

dimension var1(Li1:Ls1), var2(Li2:Ls2),..., varn(Lin:Lsn)

ou

tipo var1(Li1:Ls1), var2(Li2:Ls2), ...,varn(Lin:Lsn)

 

‘tipo’ pode ser qualquer tipo de variável inteira, real, lógica, complexa ou literal. Li1, Li2,..., Lin são os índices inferiores, e Ls1, Ls2,..., Ln são os índices superiores da matriz ou vetor. Os valores de Li e Ls podem ser positivos, nulos ou negativos desde que sejam inteiros. Quando o valor de Li é omitido, o valor um é usado como padrão. As variáveis podem ter duas ou mais dimensões, sendo declaradas da mesma forma, com cada dimensão separada das outras por vírgulas.

var(Li1:Ls1, Li2:Ls2, ...,Lin:Lsn)

 

Programa

Resultado

integer a

dimension a(-3:2,3)

do i=-3,2

do j=1,3

a(i,j)=i**j

print 1,'a(',i,',',j,')=',a(i,j)

1 format(1x,sp,a,i3.2,a,i3.2 &

& ,a,i3.2)

enddo

enddo

end

a(-03,+01)=-03

a(-03,+02)=+09

a(-03,+03)=-27

a(-02,+01)=-02

a(-02,+02)=+04

a(-02,+03)=-08

a(-01,+01)=-01

a(-01,+02)=+01

a(-01,+03)=-01

a(+00,+01)=+00

a(+00,+02)=+00

a(+00,+03)=+00

a(+01,+01)=+01

a(+01,+02)=+01

a(+01,+03)=+01

a(+02,+01)=+02

a(+02,+02)=+04

a(+02,+03)=+08

PARAMETER

Uma constante pode ser representada por um símbolo no lugar do seu valor, ou seja o valor de _ pode ser sempre que preciso referenciado como ‘pi’, no lugar de se escrever sempre 3.14159, bastando para isso o uso do comando ‘parameter’. A diferença entre um valor com ‘parameter’ e uma variável comum é que com ‘parameter’ o valor não pode ser modificado em nenhuma parte do programa ou ser lido através de um comando ‘read’. O tipo do constante deve ser especificado antes ou serão usadas as atribuições implícitas (item 4 primeira parte).

tipo constante1, constante2,...

parameter ( constante1 = valor, constante2 = valor,...)

Os parênteses são opcionais. ‘tipo’ pode ser ‘integer’, real ou qualquer outro tipo de variáveis. Em ‘parameter’ não se pode declarar vetores e matrizes.

F90 – Uma forma simplificada de se atribuir o valor e o tipo da constante é feito da seguinte forma.

tipo , parameter :: constante1=valor, constante2=valor,...

 

Programa

resultado

real pi,r(3),a

parameter (pi=3.1459)

do i=1,3

r=i**2

a=area(r(i),pi)

print *,a

enddo

end

function area(r,pi)

real r,area

area=2*pi*r

return

end

real pi,r(3)

parameter (pi=3.1459)

do i=1,3

r=i**2

call area(r(i),pi)

enddo

end

subroutine area(r,pi)

real r,a

a=2*pi*r

print *,a

return

end

6.291800

25.167200

56.626200

TYPE (F90)

Quando várias variáveis estão relacionadas entre si, o melhor é agrupadas em grupos (‘type’), de forma que possam ser acessadas pelo nome do grupo.

Declaração:

type nome_type

declarações

end type nome_type

Nome_type é o nome do bloco, e deve seguir as mesmas regras para nomes de variáveis. Declarações são declarações de variáveis ( tipo variável). Este bloco pode ser usado várias vezes, associando á cada novo bloco um nome. O bloco com esse novo nome terá as mesmas variáveis feitas na declaração.

Associação:

type (nome_type) :: nome

Atribuição:

nome = nome_type (valor das variáveis)

ou

nome%nome_variável = valor

 

Programa

Resultado

type anivers

character nome*10

character mes*10

integer*1 dia

end type anivers

type (anivers) :: helder

type (anivers) :: luciene

type (anivers) :: carlo

helder=anivers('Helder','Fevereiro',17)

carlo=anivers('Carlo','Fevereiro',12)

luciene%nome='Luciene'

luciene%mes='Agosto'

luciene%dia=22

write(*,*) helder%mes

write(*,*) helder%nome,helder%dia

write(*,*) carlo%nome,carlo%dia

write(*,'(1x,a,a,i2)') luciene

end

Fevereiro

Helder 17

Carlo 12

Luciene Agosto 22

DATA

O modo mais estruturado de se atribuir valores iniciais valores a variáveis é pelo comando ‘data’. As diferenças entre o ‘data’ e ‘parameter’ é que as variáveis declaradas em ‘data’ podem alterar seu valor durante o programa, e essas variáveis podem ser vetores ou matrizes.

data var1/valor1/,var2/valor2/,...,varn/valorn/

ou

data var1,var2,...,varn/valor1,valor2,...,valorn/

Os valores de vetores e matrizes devem ser declarados todos de uma vez, com separação entre eles feita por vírgula.

Programa

Resultado

integer h(3,4),a,b,c

logical l1,l2

character cor*5

data h/1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12/

data a/5/,b/3/,c/10/

data l1,l2,cor/.true.,.false.,'preto'/

print '(2x,6i2.2,/,2x,6i2.2)',h

print '(2x,3(i2.2,2x))',a,b,c

print '(2x,l7,2x,l7)',l1,l2

print *,cor

end

010203040506

070809101112

05 03 10

T F

preto

3. Designação de Memória

COMMON

Quando muitos dados devem ser passados à funções ou subrotinas, um recurso útil é o ‘common’, que pode resumir este serviço. Um mesmo ‘common’ pode ser usado várias vezes e ‘carregar’ muitas variáveis ao mesmo tempo. Este comando deve aparecer de forma igual no início do programa principal (logo após a definição dos tipos de variáveis) e também no início de cada função ou subrotina que o utilize.

common /nome/lista de variáveis/nome2/lista de variáveis2,...

O nome do bloco é opcional, e se for repetido as variáveis serão agrupadas em um bloco de mesmo nome. A ausência do nome e o nome ‘/ /’ tem o mesmo significado. As variáveis de um ‘common’ sem nome não podem ser declaradas pelo comando ‘data’. Uma mesma variável não pode ocupar mais de um comando ‘common’.

Programa

Resultado

common /func/a,b

common / /c,d

common e,f

data a,b/1,2/

c=3;d=4;e=5

f=funcao(4)

call subrotina(5)

end

! funções e subrotinas

function funcao(t)

common /func/a,b

a=a*2

funcao=t+a+b

return

end

subroutine subrotina(r)

common /func/a,b

common c,d,e,f

r=r+c+d+e

print '(3(2x,f6.3,/))',r,a,f

return

end

12.000

2.000

4.000

 

BLOCK DATA

As variáveis declaradas em um ‘common’ com nome podem receber valores iniciais de uma forma mais estruturada. No ‘block data’ podem ser usados os seguintes recursos: common(com nome), parameter, data, dimension e variáveis derivadas de um type.

block data nome_bloco

declarações e atribuições

end

O ‘nome_bloco’ é opcional e deve seguir as mesmas regras para nomes de variáveis.

4. Modularização

INCLUDE

Declarações, atribuições, common e outros comados que estejam em um arquivo de texto com o mesmo formato usado no programa podem ser adicionados ao programa principal através do comando ‘include’. Esses arquivos podem ser adicionados a outros arquivos ‘include’ ao programa principal e a funções e subrotinas. O mesmo arquivo pode ser usado várias vezes. Os arquivos serão interpretados como parte do programa, e por isso devem seguir as mesmas regras de programa normal escrito em FORTRAN. Funções e subrotinas não podem ser declaradas em um arquivo ‘include’, mas podem ser acessadas a partir deles.

include nome.ext

ou

include "nome.ext"

Nome e extensão podem ser qualquer um, mas a extensão ‘.inc’ é a mais comum para este tipo de arquivo. É permitido o uso de caminhos completos no lugar do nome.

Apêndice A: Funções Intrínsecas

1. Funções Trigonométricas

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

SIN (X)

seno (radianos). se x for complexo, a parte real é assumida como valor em radianos.

real ou complexo.

real*4

SIND (X)

seno (graus se x for complexo, a parte real é assumida como valor em graus.

real ou complexo

real*4

CSIN (X)

seno (radianos)

complex*4

complex*4

CDSIN (X)

seno (radianos)

complex*8

complex*8

DSIN (X)

seno (radianos)

real*8

real*8

DSIND (X)

seno (graus)

real*8

real*8

ASIN (X)

Arcoseno (radianos). retorna valores na faixa [-_ /2, _ /2 ]

real, |x| .le. 1

real*4

ASIND (X)

Arcoseno (graus) retorna valores na faixa [-90, 90 ]

real |x| .le. 1

real*4

DASIN (X)

Arcoseno (radianos). retorna valores na faixa [-_ /2, _ /2 ]

real*8

real*8

DASIND (X)

Arcoseno (graus) retorna valores na faixa [-90, 90 ]

real*8

real*8

COS (X)

coseno (radianos) se x for complexo, a parte real é assumida como valor em radianos.

real ou complexo

real*4

COSD (X)

coseno (graus) se x for complexo, a parte real é assumida como valor em graus.

real ou complexo

real*4

CCOS (X)

coseno (radianos)

complex*4

complex*4

CDCOS (X)

coseno (radianos)

complex*8

complex*8

DCOS (X)

coseno (radianos)

real*8

real*8

DCOSD (X)

coseno (graus)

real*8

real*8

ACOS (X)

Arcocoseno (radianos) ) retorna valores na faixa [ 0, _ ]

real, |x| .le. 1

real*4

ACOSD (X)

Arcocoseno (graus) retorna valores na faixa [ 0, 180 ]

real, |x| .le. 1

real*4

DACOS (X)

Arcocoseno (radianos) ) retorna valores na faixa [ 0, _ ]

real*8, |x| .le. 1

real*8

DACOSD (X)

Arcocoseno (graus) ) retorna valores na faixa [ 0, 180 ]

real*8, |x| .le. 1

real*8

TAN (X)

tangente (radianos)

real

real*4

TAND (X)

tangente (graus)

real

real*4

DTAN (X)

tangente (radianos)

real*8

real*8

DTAND (X)

tangente (graus)

real*8

real*8

COTAN (X)

cotangente (radianos)

real. x não pode ser 0.

real*4

DCOTAN (X)

cotangente (radianos)

real*8. x não pode ser 0.

real*8

ATAN (X)

Arcotangente (radianos). ) retorna valores na faixa [-_ /2, _ /2 ]

real

real*4

ATAND (X)

Arcotangente (graus). ) retorna valores na faixa [-90, 90 ]

real

real*4

DATAN (X)

Arcotangente (radianos). retorna valores na faixa [-_ /2, _ /2 ]

real*8

real*8

DATAND (X)

Arcotangente (graus). retorna valores na faixa [-90, 90 ]

real*8

real*8

ATAN2 (Y,X)

Arcotangente (y / x) em radianos. retorna valores na faixa [-_ ,_ ]

real. x e y não podem ambos ser 0.

real*4

ATAN2D (Y,X)

Arcotangente (y / x) em graus. retorna valores na faixa [-180, 180 ]

real. x e não podem ambos ser 0.

real*4

DATAN2 (Y,X)

Arcotangente (y / x) em radianos retorna valores na faixa [-_ ,_ ])

real*8 x e y não podem ambos ser 0.

real*8

DATAN2D (Y,X)¤

Arcotangente (y / x) em graus. retorna valores na faixa [-180, 180 ]

real*8 x e y não podem ambos ser 0.

real*8

SINH (X)

seno hiperbólico (radianos)

real

real*4

DSINH (X)

seno hiperbólico (radianos)

real*8

real*8

COSH (X)

coseno hiperbólico (radianos)

real

real*4

DCOSH (X)

coseno hiperbólico (radianos)

real*8

real*8

TANH (X)

tangente hiperbólica (radianos)

real

real*4

DTANH (X)

tangente hiperbólica (radianos)

real*8

real*8

2. Funções Genéricas

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

DPROD(A,B)

a*b

real*4, real*4

real*8

EOF(UNIT)

verifica o final da unidade unit

integer*2

logical

SIGN(X,Y)

retorna x com o sinal de y

real ou inteiro

real ou inteiro

ISIGN(X,Y)

retorna x com o sinal de y

inteiro

inteiro

DSIGN(X,Y)

retorna x com o sinal de y

real*8

real*8

3. Exponenciais

O número ‘e’ elevado a X (eX )

Nome

Parâmetro

Resultado

CDEXP (X)

complex*16

complex*16

CEXP (X)

complex*8

complex*8

DEXP (X)

real*8

real*8

EXP (X)

real, inteiro ou complexo

mesmo que o parâmetro

4. Logaritmos

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

LOG (X)

logaritmo natural

real ou complexo

mesmo que o parâmetro

ALOG (X)

logaritmo natural

real*4

real*4

DLOG (X)

logaritmo natural

real*8

real*8

CLOG (X)

logaritmo natural

complex*8

complex*8

CDLOG (X)

logaritmo natural

complex*16

complex*16

LOG10 (X)

logaritmo na base 10

real

mesmo que o parâmetro

ALOG10 (X)

logaritmo na base 10

real*4

real*4

DLOG10 (X)

logaritmo na base 10

real*8

real*8

5. Máximos

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

MAX(X1,X2,..)

maior valor

qualquer tipo

maio tipo entre os valores

MAX0(X1,X2,..)

maior valor

inteiro

inteiro

AMAX1(X1,X2,..)

maior valor

real

real

AMAX0(X1,X2,..)

maior valor

inteiro

real

MAX1(X1,X2,..)

maior valor

real

inteiro

DMAX1(X1,X2,..)

maior valor

real*8

real*8

6. Mínimos

Semelhante as funções de máximo (MIN, MIN0, AMIN1, AMIN0, MIN1, DMIN1)

7. Restos

Resto da divisão de X por Y

Nome

Parâmetro

Resultado

MOD(X,Y)

real ou inteiro

real ou inteiro

AMOD(X,Y)

real*4

real*4

DMOD(X,Y)

real*8

real*8

8. Raiz Quadrada de X

Nome

Parâmetro

Resultado

SQRT(X)

real ou complexo

real ou complexo

DSQRT(X)

real*8

real*8

CSQRT(X)

complex*8

complex*8

CDSQRT(X)

complex*16

complex*16

9. Truncamento de X

Nome

Parâmetro

Resultado

AINT(X)

real

real

DINT(X)

real*8

real*8

10. Arredondamento de X

Nome

Parâmetro

Resultado

NINT(X)

real

inteiro

DNINT(X)

real*8

real*8

ANINT(X)

real

real

IDNINT

real*8

inteiro

11. Diferença Positiva Entre X e Y

( se Y > X o valor é zero)

Nome

Parâmetro

Resultado

DIM(X,Y)

real ou inteiro

real ou inteiro

DDIM(X,Y)

real*8

real*8

DIM(X,Y)

inteiro

inteiro

12. Tipo de Dado

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

ALLOCATED(X)

.true. se a for vetor ou matriz

todos

lógico

EPSILON(X)

menor valor que pode ser incrementado

real

real

HUGE(X)

maior valor possível

real ou inteiro

real ou inteiro

MAXEXPONENT(X)

maior expoente possível

real

real

MINEXPONENT(X)

menor expoente possível

real

real

NEAREST(X,Y)

se y é positivo retorna o maior real se negativo o menor real

real

real

PRECISION(X)

número de casas decimais

real

real

TINY(X)

menor valor positivo que pode ser armazenado

real

real

13. Transformação do Tipo de X

Nome

Parâmetro

Resultado

INT(X)

real, inteiro ou complexo

inteiro

INT1(X), INT2(X), INT4(X), INTC(X)

real, inteiro ou complexo

integer*1, integer*2, integer*4, c integer

IFIX(X)

real*4

inteiro

HFIX(X)

real, inteiro ou complexo

integer*2

JFIX(X)

real, inteiro ou complexo

integer*4

IDINT(X)

real*8

inteiro

REAL(X)

real, inteiro ou complexo

real*4

DREAL(X)

complex*16

real*8

FLOAT(X)

inteiro

real*4

SNGL(X)

real*8

real*4

DBLE(X)

real*8 ou complexo

real*8

DFLOAT(X)

real*8 ou complexo

real*8

CMPLX(X)

inteiro, real, complexo

complexo

DCMPLX(X)

inteiro, real, complexo

complex*16

ICHAR(X)

ASCII

inteiro

CHAR(X)

integer*4

ASCII

14. Complexos

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

IMAG(X)

retorna a parte imaginária

complexo

real

DIMAG(X)

retorna a parte imaginária

complex*16

real*8

AIMAG(X)

retorna a parte imaginária

complex*8

real*4

CONJG(X)

retorna o complexo conjugado

complex*8

complex*8

DCONJG(X)

retorna o complexo conjugado

complex*16

complex*16

15. Caracteres

Nome

Definição

Parâmetro

Resultado

LEN(X)

tamanho de x

character

inteiro

LGE(X,Y)

compara x e y se x >= y .true.

character

logical

LGT(X,Y)

compara x e y se x > y .true.

character

logical

LLE(X,Y)

compara x e y se x <= y .true.

character

logical

LLT(X,Y)

compara x e y se x < y .true.

character

logical

INDEX(X,Y)

procura y em x e retorna a posição

character

inteiro

LEN_TRIM(X)

tamanho de x menos o número de espaços

character

inteiro

SCAN(X,Y)

procura um dos caracteres de y em x e retorna o número de ocorrências

character

inteiro

VERIFY(X,Y)

procura um dos caracteres de y em x e retorna a posição da primeira não ocorrência

character

inteiro

 

16. Valores Absolutos de X

Nome

Parâmetro

Resultado

ABS(X)

complexo ou real

complexo ou real

IABS(X)

inteiro

inteiro

DABS(X)

real*8

real*8

CABS(X)

complex*16

complex*16

CDABS(X)

complex*16

real*8

Os valores absolutos dos dados complexos são calculados pela seguinte formula:

Apêndice B: Opções de Arquivos, Leitura e Escrita

As opções contidas aqui foram baseadas no compilador FORTRAN Visual Workbrench v 1.00. Outros compiladores possuem outros nomes para estas opções, e podem possuir outras alem destas.

As opções entre colchetes são opcionais. Elas podem vir em qualquer ordem, exceto quando explicitado.

1. Abertura de Arquivos (OPEN)

OPEN ([UNIT=]unit [ , ACCESS=access] [ , BLANK=blanks]

[ , BLOCKSIZE=blocksize] [ , ERR=errlabel] [ , FILE=file]

[ , FORM=form] [ , IOSTAT=iocheck] [ , MODE=mode]

[ , RECL=recl] [ , SHARE=share] [ , STATUS=status])

UNIT= - Quando omitido, o primeiro valor será o número da unidade (unit).

unit – Expressão inteira. Indica o número da unidade.

access – Expressão alfanumérica. ‘APPEND’ , ‘DIRECT’ ou ‘SEQUENTIAL’ (padrão, quando access é omitido)

blanck – Expressão alfanumérica. ‘NULL’ ignora zeros e espaços, ‘ZERO’ espaços são substituídos por zeros. Os formatos BN e BZ podem anular este efeito.

blocksize – Expressão inteira. Especifica o tamanho da unidade (em bytes).

errlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se houver erro. Quando omitido o efeito é determinado pela presença ou não de iocheck.

file – Expressão alfanumérica. Indica o nome do arquivo. Quando omitido o programa pede ao usuário um nome.

form – Expressão alfanumérica. ‘FORMATED’ (padrão quando access=’SEQUENTIAL’), ‘UNFORMATED’ (padrão quando access=’DIRECT’), ‘BINARY’.

iocheck – Variável inteira. Retorna zero quando não ocorre erros, retorna um número negativo se encontrar a marca de fim de arquivo (EOF), retorna o número do erro quando um ocorre.

mode – Expressão alfanumérica. ‘READ’ o arquivo é só para leitura, ‘WRITE’ o arquivo é só para escrita, ‘READWRITE’ o arquivo pode ser usado para leitura ou escrita.

recl – Expressão inteira. Representa o tamanho de cada dado em bytes. É obrigatório para access=’DIRECT’.

share – Expressão alfanumérica. ‘DENYRW’ ignora mode=’READWRITE’, ‘DENYWR’ ignora mode=’WRITE’, ‘DENYRD’ ignora mode=’READ’, ‘DENYNONE’ ignora qualquer mode,

status – Expressão alfanumérica. ‘OLD’ indica que o arquiva já existe, ‘NEW’ indica que o arquivo deve ser criado, ‘UNKOWN’ (padrão) verifica a existencia do arquivo, se ele não existir será criado um, ‘SCRATHC’

2. Fechamento de Arquivos (CLOSE)

CLOSE ( [UNIT=] unit [,ERR=errlabel] [,IOSTAT=iocheck]

[,STATUS=status] )

UNIT= - Quando omitido, o primeiro valor será o número da unidade (unit).

unit – Expressão inteira. Indica o número da unidade.

errlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se houver erro. Quando omitido o efeito é determinado pela presença ou não de iocheck.

iocheck – Variável inteira. Retorna zero quando não ocorre erros, retorna um número negativo se encontrar a marca de fim de arquivo (EOF), retorna o número do erro quando um ocorre.

status – Expressão alfanumérica. ‘KEEP’ indica que o arquiva deve ser mantido, ‘DELETE’ indica que o arquivo deve ser apagado.

3. Escrita (WRITE)

WRITE ([UNIT=] unit [ , [{[ FMT=] format] | [ NML=] nml }]

[ , ERR=errlabel] [ , IOSTAT=iocheck] [ , REC=rec] ) iolist

UNIT= - Quando omitido, o primeiro valor será o número da unidade (unit). Se FMT= ou NML= forem omitidos, format ou nml devem ser o segundo parâmetro.

unit – Expressão inteira. Indica o número da unidade.

format – Expressão inteira. Indica o rótulo de um comando ‘format’. Expressão alfanumérica. Expressão que contenha os formatos de impressão.

nml – Lista de variáveis á serem impressas, se estiver presente iolist deve ser omitida.

errlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se houver erro. Quando omitido o efeito é determinado pela presença ou não de iocheck.

iocheck – Variável inteira. Retorna zero quando não ocorre erros, retorna o número do erro quando um ocorre.

rec – Expressão inteira. Indica a posição do arquivo onde o dado será impresso. Somente para arquivos com access=’DIRECT’.

iolist – Lista de variáveis á serem impressas.

4. Leitura (READ)

READ { { format, | nml } | ([UNIT=]unit [ , [ {[FMT=] format] |

[NML=]nmlspec}] [ , END=endlabel] [ , ERR=errlabel] [ , IOSTAT=iocheck]

[, REC=rec])} iolist

UNIT= - Quando omitido, o primeiro valor será o número da unidade (unit). Se FMT= ou NML= forem omitidos, format ou nml devem ser o segundo parâmetro.

unit – Expressão inteira. Indica o número da unidade.

format – Expressão inteira. Indica o rótulo de um comando ‘format’. Expressão alfanumérica. Expressão que contenha os formatos de leitura.

nml – Lista de variáveis á serem lidas, se estiver presente iolist deve ser omitida.

endlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se a marca de fim de arquivo (EOF) for encontrada.

errlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se houver erro. Quando omitido o efeito é determinado pela presença ou não de iocheck.

iocheck – Variável inteira. Retorna zero quando não ocorre erros, retorna 1 se encontrar EOF, retorna o número do erro quando um ocorre.

rec – Expressão inteira. Indica a posição do arquivo de onde o dado será lido.

iolist – Lista de variáveis á serem lidas.

5. Recuo Total (REWIND)

REWIND { unit | ([UNIT=]unit [ , ERR=errlabel] [ , IOSTAT=iocheck])}

UNIT= - Quando omitido, o primeiro valor será o número da unidade (unit).

unit – Expressão inteira. Indica o número da unidade.

errlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se houver erro. Quando omitido o efeito é determinado pela presença ou não de iocheck.

iocheck – Variável inteira. Retorna zero quando não ocorre erros, retorna o número do erro quando um ocorre.

6. Recuo de um Campo (BACKSPACE)

BACKSPACE {unit|( [UNIT=] unit [,ERR=errlabel] [,IOSTAT=iocheck ]] ) }

UNIT= - Quando omitido, o primeiro valor será o número da unidade (unit).

unit – Expressão inteira. Indica o número da unidade.

errlabel – Expressão inteira. Indica o rótulo de uma linha no mesmo arquivo para onde o comando vai se houver erro. Quando omitido o efeito é determinado pela presença ou não de iocheck.

iocheck – Variável inteira. Retorna zero quando não ocorre erros, retorna o número do erro quando um ocorre.

Apêndice C: Tabela de Valores ASCII

Valor ASCII – Caracter Correspondente