• Ускорители заряженных частиц
• Радиотехника и техника СВЧ
• Вакуумная техника и физ. электроника
• Электронные системы ускорителей
• Информ. системы ускорителей
• Инициативные разработки

3.5. Скалярные переменные и константы

Все данные, используемые при программировании на Фортране, подразделяются на константы и переменные. Значение переменной может изменяться во время работы программы, а значение константы не может быть изменено.

Переменная всегда имеет имя (или идентификатор – п.3.1), а константы подразделяются на буквальные константы (п.3.3) и именованные константы (т.е. константы, имеющие идентификатор). Язык программирования Фортран 90/95 оперирует со скалярными переменными и константами, а так же с массивами.

Скаляр – это единичный (не являющийся массивом) объект данных (переменная или константа) одного типа.

Массив представляет собой индексированный (определенным образом пронумерованный) набор скаляров одного типа. Обращение к элементу массива осуществляется через имя массива и индекс элемента. Элементы массива могут быть либо только переменными, либо только константами.

Переменные и именованные константы описываются в начале программы, до первого исполнимого оператора.

Объявление именованных констант в Фортране 90/95 имеет следующий вид:

тип ([KIND=K]), PARAMETER :: Ик1=БК, Ик2=ИК, Ик3=ВЫР…

где тип – название (идентификатор типа), K – параметр разновидности типа в виде буквальной или именованной константы либо как целое арифметическое выражение.

Атрибут PARAMETER указывает, на то, что объекты данных, перечисленные через запятую после разделителя «::» (двойное двоеточие), являются именованными константами (с именами Ик1, Ик2, Ик3 и т.д.), которые могут быть инициализированы (инициализация – это присвоение первоначального значения) тремя способами:

1. посредством буквальных констант – БК;
2. через ранее определенные именованные константы – ИК;
3. путем вычисления значения выражения соответствующего типа – ВЫР.

Во всех трех случаях необходимо, чтобы именованные константы были инициализированы значениями соответствующей разновидности типа: KIND=K. При этом значение параметра разновидности типа K может быть задано в виде целой константы (буквальной или ранее определенной именованной) или целого арифметического выражения.

Приведенные ниже примеры (Пример 3.7, 3.8, 3.9 и 3.10) иллюстрируют три способа инициализации именованных констант.

Пример 3.7. Инициализация именованных констант стандартной разновидности (параметр KIND не обязателен) через буквальные константы

program CONSTINIT1
real, parameter:: PI= 3.1415927, E= 2.7182817
print*, PI, E
end
	

Пример 3.8. Инициализация именованных констант нестандартной разновидности. Параметр разновидности типа обязателен.

program CONSTINIT2
real (kind=8), parameter:: PI= 3.1415926535897931_8
real (8), parameter:: E= 2.7182818284590451_8
print*, PI, E
end
	

Пример 3.9. Инициализация именованных констант через выражения, содержащие ранее определенные именованные константы.

program CONSTINIT3
real, parameter:: PI= 3.1415927, R=1., L= 2.*PI*R
real, parameter:: S= PI*R**2.
print*, PI, R, L, S
end
	

Пример 3.10. Инициализация именованных констант с использованием математических функций.

program CONSTINIT4
real(8), parameter:: PI = acos(–1._8), E = exp(1._8)
print *, PI, E
end
	

Именованных константы могут быть инициализированы в стиле ФОРТРАН 77, в том числе, в соответствии с правилами неявного определения типов (Пример 3.11 и 3.12).

Пример 3.11. Инициализация именованных констант с запретом неявного определения типа.

program CONSTINIT5
implicit none 		! Запрет неявного определения типа
real (kind=8) PI, E 
integer MIN, MAX
parameter  (PI= 3.1415926535897931_8, E= 2.7182818284590451_8)
parameter  (MIN = 0, MAX = 100)
print*, PI, E, MIN, MAX
end
	

Пример 3.12. Инициализация именованных констант с неявным определением типа (только для стандартной разновидности типа).

program CONSTINIT6
parameter (PI= 3.1415927, MIN = 0)
parameter (E= 2.7182817, MAX =100)
print*, PI, E, MIN, MAX
end
	

Объявление и инициализация скалярных переменных в Фортране 90/95, аналогично объявлению именованных констант, за исключением атрибута PARAMETER, используемого только при объявлении констант.

тип ([KIND=K]) :: Пер1=БК, Пер2=ИК, Пер3=ВЫР…

Объекты данных, перечисленные через запятую после разделителя «::» (двойное двоеточие), являются переменными (с именами Пер1, Пер2, Пер3 и т.д.), которые, как и именованные константы могут быть инициализированы тремя способами:

1. посредством буквальных констант – БК;
2. через ранее определенные именованные константы – ИК;
3. путем вычисления значения выражения ВЫР.

Во всех трех случаях переменные следует инициализировать значениями соответствующей разновидности типа: KIND=K.

Далее (Примеры 3.13 ÷ 3.16) приводятся примеры, иллюстрирующие объявление переменных в Фортране 90/95.

Пример 3.13. Инициализация переменных стандартной разновидности (параметр KIND не обязателен) через буквальные константы

program VARINIT1
real :: PI= 3.1415927, E= 2.7182817
print*, PI, E
end
	

Пример 3.14. Инициализация переменных нестандартной разновидности. Параметр разновидности типа обязателен.

program VARINIT2
real (kind=8):: PI= 3.1415926535897931_8
real (8):: E= 2.7182818284590451_8
print*, PI, E
end
	

Пример 3.15. Инициализация переменных через выражения, содержащие ранее определенные именованные константы.

program VARINIT3
real, parameter:: PI= 3.1415927, R=1.
real:: L= 2.*PI*R, S= PI*R**2.
print*, PI, R, L, S
end
	

Пример 3.16. Инициализация переменных с использованием математических функций.

program VARINIT4
real(8):: PI = acos(–1._8), E = exp(1._8)
print *, PI, E
end
	

Пример 3.17. Инициализация переменных с запретом неявного определения типа.

program VARINIT5
implicit none 		! Запрет неявного определения типа
real (kind=8) PI, E 
integer MIN, MAX
PI= 3.1415926535897931_8; E= 2.7182818284590451_8; MIN = 0; MAX = 100
print*, PI, E, MIN, MAX
end
	

Переменные могут быть объявлены (в смысле типа) и инициализированы в стиле ФОРТРАН 77, в том числе, в соответствии с правилами неявного определения типов. При этом можно использовать свободный формат записи программы.

Пример 3.18. Инициализация переменных с неявным определением типа (только для стандартной разновидности типа).

program VARINIT6
PI= 3.1415927; E= 2.7182817; MIN = 0; MAX =100
print*, PI, E, MIN, MAX
end
	

Copyright © Кафедра Электрофизических установок МИФИ, 2016 - 2024