Учебные циклы

• Ускорители заряженных частиц
• Радиотехника и техника СВЧ
• Вакуумная техника и физ. электроника
• Электронные системы ускорителей
• Информ. системы ускорителей
• Цикл довузовской подготовки

7.2. Внешние подпрограммы

Внешние подпрограммы служат для выполнения определенной задачи в рамках основной программы, а также используются во избежание повторения одинаковых блоков операторов. В Фортране существует два вида внешних подпрограмм – это на подпрограммы-процедуры и подпрограммы-функции. Оба вида подпрограмм имеют практически одинаковую структуру.

Структура подпрограммы-процедуры:

SUBROUTINE имя процедуры (список формальных параметров)

...описание формальных параметров

...описание внутренних параметров

...исполняемые операторы

CONTAINS

...внутренние подпрограммы

END имя процедуры

Структура подпрограммы-функции:

тип функции FUNCTION имя функции (список формальных параметров)

...описание формальных параметров

...описание внутренних параметров

...исполняемые операторы

CONTAINS

...внутренние функции

END подпрограммы-процедуры

Запись операторов подпрограммы-процедуры ограничена операторными скобками: SUBROUTINE … END, а для подпрограммы-функции операторными скобками являются: FUNCTION … END.

После имени подпрограммы в круглых скобках указывается список формальных параметров, которые передаются в подпрограмму при ее вызове. Формальные параметры, переданные в подпрограмму-процедуру, изменяются алгоритмом процедуры и возвращаются в программную компоненту, из которой была вызвана подпрограмма.

Подпрограмма-процедура может вернуть в вызывающую программу только список формальных параметров – для ее вызова используется оператор CALL (Пример 7.1).

Пример 7.1. Подпрограмма-процедура, складывающая два числа.

program SUBPRG1
real :: X=1., Y=2., Z
call SUMAB(X, Y, Z)
print *, Z
end

subroutine SUMAB(A,B,C)
real :: A, B, C
C = A + B
return
end
	

Подпрограмма-функция может использоваться в вызывающей программе аналогично переменной соответствующего типа (Пример 7.2), в том числе в выражениях и присваиваниях – для этого функция должна быть объявлена внешней, с помощью оператора EXTERNAL. Точно так же используется внутри Подпрограммы-функции ее имя – переменной соответствующего типа, но перед завершением работы подпрограммы-функции эта переменная должна получить значение, которое вернется в вызывающую программу. При этом подпрограмма-функция, как и подпрограмма-процедура, может изменять значения элементов списка формальных параметров (но этого делать не рекомендуется).

Пример 7.2. Подпрограмма-функция, складывающая два числа.

program SUBPRG2
external SUM
real :: X=1., Y=2., Z
Z = SUM(X, Y)
print *, Z
end

real function SUM(A,B)
real :: A, B
SUM = A + B
return
end
	

Возврат управления в вызывающую процедуру осуществляется оператором RETURN, а если в силу каких-то причин, необходимо прекратить работу программы в целом, то можно воспользоваться оператором STOP.

Если в подпрограмме (процедуре или функции) предполагается обработка массива, то ранги (размерности) массивов в вызывающей и вызываемой программной компоненте должны совпадать, а экстенты (количество элементов по каждому измерению) должны передаваться через список формальных параметров (Пример 7.3).

Пример 7.3. Передача массива в подпрограмму.

program SUBPRG3
integer, parameter :: M=1, N=2
integer , dimension(M,N) :: A, B, C
data A /1, 2/ B /3, 4/
call SUMARR(A, B, C, M, N)
print *, C
end

subroutine SUMARR(X,Y, Z, K, L)
integer , dimension(K, L) :: X,Y, Z
Z = X+Y
return
end
	

Формальные параметры подпрограммы должны быть объявлены в разделе описания – или к ним будут применены правила по умолчанию для имен переменных. При вызове подпрограммы в список формальных параметров предаются соответствующие фактические параметры. Списки формальных и фактических должны иметь строгое поэлементное соответствие в отношении данных. Скаляру должен соответствовать скаляр того же типа, массиву – массив, а функции – функция.

Одноименные переменные в списках формальных и фактических параметров программ и подпрограмм ни как не связаны друг с другом, поскольку являются внутренними переменными своих программ и подпрограмм (Пример 7.4).

Пример 7.4. Независимость имен (A и B) в программных компонентах.

program SUBPRG4
external SUM
real :: A=1., B=2.
print *,  SUM (A, B)
end

real function SUM(A, B)
real :: A, B
SUM = A + B
return
end
	

Copyright © Кафедра Электрофизических установок МИФИ, 2016 - 2021