IDRIS
Cours Fortran 95
Patrick CORDE et Hervé DELOUIS
07 novembre 2007
Version 9.8
Fortran 95
CNRS–7décembre2007
Cours Fortran 95
Constitué à partir des transparents du cours Fortran 95 de l’IDRIS, ce manuel ne traite que des nouveautés importantes apportées par les normes 90 et 95. Il suppose donc une bonne connaissance préalable de Fortran 77. À noter que l’IDRIS propose aussi un cours Fortran 95 1erniveau ainsi qu’un support de cours Fortran 2003 (en préparation). Pour une étude exhaustive, consulter les manuels référencés aux paragraphes 1.7 et 1.8.
Patrick CORDE<>
Jean-Michel DUPAYS<>
c Institut du Développement et des Ressources en Informatique Scientifique (C.N.R.S.)
Boîte postale 167 – 91403 ORSAY CEDEX
7 décembre 2007
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I001 267p
Table des matières
1 Introduction 9
1.1 Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Compatibilité norme 77/90 . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3 Apports de Fortran 90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4 Aspects obsolètes de Fortran 90 . . . . . . . . . . . . . 14
1.5 Aspects obsolètes de Fortran 95 . . . . . . . . . . . . . 16
1.6 Évolution : principales nouveautés Fortran 95 . . . . . . 17
1.7 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.8 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2 Généralités 21
2.1 Structure d’un programme . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2 Éléments syntaxiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.1 Les identificateurs . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.2 Le “format libre” . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.3 Les commentaires . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.4 Le “format fixe” . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.5 Les déclarations . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.6 Typage et précision des nombres : paramètre KIND 32
2.3 Compilation, édition des liens, exécution . . . . . . . . 39
3 Types dérivés 41
3.1 Définition et déclaration de structures . . . . . . . . . . 42
3.2 Initialisation (constructeur de structure) . . . . . . . . . 43
3.3 Symbole % d’accès à un champ . . . . . . . . . . . . . 44
3.4 Types dérivés et procédures . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.5 Types dérivés et entrées/sorties . . . . . . . . . . . . . . 49
3.6 Remarques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4 Programmation structurée 53
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2 Boucles DO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.3 Construction SELECT-CASE . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5 Extensions tableaux 63
5.1 Définitions (rang, profil, étendue, ) . . . . . . . . . . . 64
5.2 Manipulations de tableaux (conformance, constructeur,
section, taille, ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.3 Tableau en argument d’une procédure (taille et profil im-
plicites) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.4 Section de tableau non contiguë en argument d’une pro-
cédure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.5 Fonctions intrinsèques tableaux . . . . . . . . . . . . . . 79
5.5.1 Interrogation (maxloc, lbound, shape, ) 79
5.5.2 Réduction (all, any, count, sum, ) 83
5.5.3 Multiplication (matmul, dot_product, ) 88
5.5.4 Construction/transformation (reshape, cshift, pack, spread, transpose, ) . . . . 90
5.6 Instruction et bloc WHERE . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.7 Expressions d’initialisation autorisées . . . . . . . . . . 107
5.8 Exemples d’expressions tableaux . . . . . . . . . . . . . 108
6 Gestion mémoire 113
6.1 Tableaux automatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.2 Tableaux dynamiques (ALLOCATABLE, profil différé) . . . 115
7 Pointeurs 119
7.1 Définition, états d’un pointeur . . . . . . . . . . . . . . 120
7.2 Déclaration d’un pointeur . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
7.3 Symbole => . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.4 Symbole = appliqué aux pointeurs . . . . . . . . . . . . 125
7.5 Allocation dynamique de mémoire . . . . . . . . . . . . 126
7.6 Imbrication de zones dynamiques . . . . . . . . . . . . 127
7.7 Fonction NULL() et instruction NULLIFY . . . . . . . . . 129
7.8 Fonction intrinsèque ASSOCIATED . . . . . . . . . . . . 130
7.9 Situations à éviter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
7.10 Déclaration de “tableaux de pointeurs” . . . . . . . . . . 133
7.11 Passage d’un pointeur en argument de procédure . . . . 135
7.12 Passage d’une cible en argument de procédure . . . . . . 136
7.13 Pointeur, tableau à profil différé et COMMON : exemple . . 138
7.14 Liste chaînée : exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8 Interface de procédures et modules 141
8.1 Interface implicite : définition . . . . . . . . . . . . . . 142
8.2 Interface implicite : exemple . . . . . . . . . . . . . . . 143
8.3 Arguments : attributs INTENT et OPTIONAL . . . . . . . . 144
8.4 Passage d’arguments par mot-clé . . . . . . . . . . . . . 146
8.5 Interface explicite : procédure interne (CONTAINS) . . . . 147
8.6 Interface explicite : 5 cas possibles . . . . . . . . . . . . 149
8.7 Interface explicite : bloc interface . . . . . . . . . . . . 150
8.8 Interface explicite : ses apports . . . . . . . . . . . . . . 153
8.9 Interface explicite : module et bloc interface (USE) . . . . 154
8.10 Interface explicite : module avec procédure . . . . . . . 156
8.11 Cas d’interface explicite obligatoire . . . . . . . . . . . 157
8.12 Argument de type procédural et bloc interface . . . . . . 160
9 Interface générique 161
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.2 Exemple avec module procedure . . . . . . . . . . . . 163
9.3 Exemple : contrôle de procédure F77 . . . . . . . . . . . 167
10 Surcharge ou création d’opérateurs 171
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
10.2 Interface operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
10.3 Interface assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
11 Contrôle de visibilité, concept d’encapsulation et gestion de
zones dynamiques 179
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
11.2 Instruction PRIVATE et PUBLIC . . . . . . . . . . . . . . 181
11.3 Attribut PRIVATE et PUBLIC . . . . . . . . . . . . . . . 182
11.4 Type dérivé “semi-privé” . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
11.5 Exemple avec gestion de zones dynamiques inaccessibles
en retour de fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
11.6 Paramètre ONLY de l’instruction USE . . . . . . . . . . . 195
12 Procédures récursives 197
12.1 Clauses RESULT et RECURSIVE . . . . . . . . . . . . . . 198
12.2 Exemple : suite de Fibonacci . . . . . . . . . . . . . . . 199
13 Nouveautés sur les E/S 201
13.1 OPEN (status, position, action, ) . . . . . . . . . . . 202
13.2 INQUIRE (recl, action, iolength, ) . . . . . . . . . . . 204
13.3 Entrées-sorties sur les fichiers texte (advance=’no’) . . . 205
13.4 Instruction NAMELIST : exemple . . . . . . . . . . . . 207
13.5 Spécification de format minimum . . . . . . . . . . . . 208
14 Quelques nouvelles fonctions intrinsèques 209
14.1 Conversion entiers/caractères (char, ichar, ) . . . 210
14.2 Comparaison de chaînes (lge, lgt, lle, llt) . . . . 211
14.3 Manipulation de chaînes (adjustl, index, ) . . . 212
14.4 Transformation (transfer) . . . . . . . . . . . . . . . . 213
14.5 Précision/codage numérique : tiny/huge, sign, nearest,
spacing, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
14.6 Mesure de temps, date, nombres aléatoires . . . . . . . . 217
14.7 Opérations sur les bits (iand, ior, ishft, ) . . . 221
A Annexe : paramètre KIND et précision des nombres 223
A.1 Sur IBM/SP4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
A.2 Sur NEC/SX8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
B Annexe : exercices 227
B.1 Exercices : énoncés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
B.2 Exercices : corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
C Annexe : apports de la norme 95 265
C.1 Procédures “pure” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
C.2 Procédures “elemental” . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
C.3 Le “bloc FORALL” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
Introduction : plan
1 Introduction
? Historique
? Compatibilité norme 77/90
? Apports de Fortran 90
? Aspects obsolètes de Fortran 90
? Aspects obsolètes de Fortran 95
? Évolution : nouveautés Fortran 95
? Bibliographie
? Documentation
Introduction : historique
1.1 Historique
• Code machine (notation numérique en octal).
• Assembleurs de codes mnémoniques.
• 1954–Projet création du premier langage symbolique par John
Backus d’IBM =? FORTRAN (MathematicalFORmulaTRANslating System) :
1. Efficacité du code généré (performance).
2. Langage quasi naturel pour scientifiques (productivité,maintenance, lisibilité).
• 1957–Livraison des premiers compilateurs.
• 1958–Fortran II (IBM) =? sous-programmes compilables de façon indépendante.
• Généralisation aux autres constructeurs mais :
– divergences des extensions =? nécessité de normalisation,
– ASA American Standards Association (=? ANSI American Nat. Standards Institute). Comité chargé du développement d’une norme Fortran =? 1966.
Introduction : historique
• 1966–Fortran 66 (Fortran IV). Première norme .
• Évolution par extensions divergentes
• 1977–Fortran 77 (Fortran V). Quasi compatible : aucune itération des boucles nulles =? DO I=1,0 – Nouveautés principales :
– type caractère,
– IF-THEN-ELSE,
– E/S accès direct et OPEN.
• Travail des comités X3J3/ANSI et WG5/ISO pour moderniser Fortran 77 :
– Standardisation : inclusion d’extensions.
– Développement : nouveaux concepts déjà exploités par langagesplus récents APL, Algol, PASCAL, Ada,
– Performances en calcul scientifique
– Totalement compatible avec Fortran 77• 1991/1992–Norme ISO et ANSI =? Fortran 90
• 1994 – Premiers compilateurs Fortran 90 Cray et IBM.
• 1997 – Norme ISO et ANSI =? Fortran 95
• 1999 – sur Cray T3E puis IBM RS/6000 =? Fortran 95
• septembre 2004 – Norme ISO et ANSI =? Fortran 2003
Introduction : compatibilité
1.2 Compatibilité norme 77/90
• La norme 77 est totalement incluse dans la norme 90.
• Quelques comportements différents :
– beaucoup plus de fonctions/sous-progr. intrinsèques =? risque d’homonymie avec procédures externes Fortran 77 et donc de résultats différents! =? EXTERNAL recommandé pour les procédures externes non intrinsèques,
– attribut SAVE automatiquement donné aux variables initialisées par l’instruction DATA (en Fortran 77 c’était “constructeur dépendant”),
– E/S - En lecture avec format, si Input list > Record length (ou plus exactement si une fin d’enregistrement est atteinte avant la fin de l’exploration du format associé à la valorisation de l’input list) :
– OK en Fortran 90 car au niveau de l’open, PAD="YES" pris par défaut.
– Erreur en Fortran 77!
Introduction : apports
1.3 Apports de Fortran 90
• Procédures internes (CONTAINS), modules (USE).
• “Format libre”, identificateurs, déclarations, ! , & , ; .
• Précision des nombres : KIND=? portabilité.
• Objets de types dérivés.
• DO-END DO, SELECT CASE, WHERE.
• Extensions tableaux : profil, conformance, manipulation, fonctions.
• Allocation dynamique de mémoire (ALLOCATE).
• Pointeurs.
• Arguments : OPTIONAL, INTENT, PRESENT.
Passage par mot-clé.
• Bloc interface, interface générique, surcharge d’opérateurs.
• Procédures récursives.
• Nouvelles fonctions intrinsèques.
• Normalisation directive INCLUDE.
1.4 Aspects obsolètes de Fortran 90
Notations
((H.N.95)) : aspects devenus Hors Norme 95
=? : conseil de substitution
1. IF arithmétique : IF (ITEST) 10,11,12
=? IF--THEN--ELSE IF--ELSE--ENDIF
2. Branchement au END IF depuis l’extérieur ((H.N.95)) =? se brancher à l’instruction suivante.
3. Boucle DO pilotée par réel : DO 10 I=1., 5.7, 1.3 ((H.N.95))
4. Partage d’une instruction de fin de boucle :
DO 1 I=1,N
DO 1 J=1,N
A(I,J)=A(I,J)+C(J,I)
1 CONTINUE
=? autant de CONTINUE que de boucles.
5. Fins de boucles autres que CONTINUE ou END DO
6. ASSIGN et le GO TO assigné : ((H.N.95))
ASSIGN 10 TO intvar .
ASSIGN 20 TO intvar
.
GO TO intvar
=? SELECT CASE ou IF/THEN/ELSE
7. ASSIGN d’une étiquette de FORMAT : ((H.N.95))
CHARACTER(7),DIMENSION(4)::C
| ASSIGN 2 TO NF | I=2 | |
| 2 FORMAT (F9.2) | =? | C(2)=’(F9.2)’ |
| PRINT NF,TRUC | PRINT C(I),TRUC |
8. RETURN multiples
CALL SP1(X,Y,*10,*20) ..
10 ..
20
..
SUBROUTINE SP1(X1,Y1,*,*) ..
.. RETURN 1 .. RETURN 2 ..
=? SELECT CASE sur la valeur d’un argument retourné
9. PAUSE ’Montez la bande 102423 SVP’ ((H.N.95))
=? READ qui attend les données
10. FORMAT(9H A éviter) ((H.N.95))
=? Constante littérale : FORMAT(’ Recommandé’)
1.5 Aspects obsolètes de Fortran 95
1. Le “format fixe” du source
=? “format libre”
2. Le GO TO calculé (GO TO (10,11,12, ), int_expr)
=? select case
3. L’instruction DATA placée au sein des instructions exécutables
=? avant les instructions exécutables
4. Statement functions (sin_deg(x)=sin(x*3.14/180.))
=? procédures internes
5. Le type CHARACTER* dans les déclarations
=? CHARACTER(LEN= )
6. Le type CHARACTER(LEN=*) de longueur implicite en retour d’une fonction
=? CHARACTER(LEN=len(str))
Introduction : évolution
1.6 Évolution : principales nouveautés Fortran 95
Le processus de normalisation (comité X3H5 de l’ANSI) se poursuit; notamment des extensions seront proposées pour machines parallèles à mémoire distribuée (HPFF : Hight Perf. Fortran Forum) ou partagée (OpenMP-2).
• FORALL(i=1:n,j=1:m,y(i,j)/=0.) x(i,j)=1./y(i,j) (cf. Annexe C3 page 270).
• Les attributs PURE et ELEMENTAL pour des procédures sans effet de bord et pour le second des arguments muets élémentaires mais appel possible avec arguments de type tableaux
(cf. Annexe C1 page 266 et Annexe C2 page 268).
• Fonction intrinsèque NULL() pour forcer un pointeur à l’état nul y compris lors de sa déclaration (cf. chap. 7.1 page 120).
• Libération automatique des tableaux dynamiques locaux n’ayant pas l’attribut SAVE (cf. chap. 6.2 page 115).
• Valeur initiale par défaut pour les composantes d’un type dérivé (cf.
chap. 3.1 page 42).
• Fonction intrinsèque CPU_TIME (cf. chap. 14.6 page 217).
• Bloc WHERE : imbrication possible (cf. chap. 5.6 page 104).
• Expressions d’initialisation étendues (cf. chap. 5.7 page 107).
• MAXLOC/MINLOC : ajout argument dim (cf. Chap. 5.5.1 page 79).
• Ajout generic_spec (cf. Chap. 9 page 161) dans END INTERFACE [generic_spec]
• Suppressions (cf. page 14) et nouveaux aspects obsolètes.
Introduction : bibliographie
1.7 Bibliographie
• ADAMS, BRAINERD, MARTIN, SMITH et WAGENER, Fortran 95 Handbook, MIT PRESS, 1997, (711 pages), ISBN 0-262-51096-0.
• BRAINERD, GOLDBERG, ADAMS, Programmer’s guide to Fortran 90, 3eédit. UNICOMP, 1996, (408 pages), ISBN 0-07-000248-7.
• CHAMBERLAND Luc, Fortran 90 : A Reference Guide, Prentice Hall, ISBN 0-13-397332-8.
• DELANNOY Claude, Programmer en Fortran 90 – Guide complet, Eyrolles, 1997, (413 pages), ISBN 2-212-08982-1.
• DUBESSET M., VIGNES J., Les spécificités du Fortran 90, Éditions Technip, 1993, (400 pages), ISBN 2-7108-0652-5.
• ELLIS, PHILLIPS, LAHEY, Fortran 90 Programming, Addisson-Wesley, 1994, (825 pages), ISBN 0-201-54446-6.
• HAHN B.D., Fortran 90 for the Scientist & Engineers, Edward Arnold, London, 1994, (360 pages), ISBN 0-340-60034-9.
• KERRIGAN James F., Migrating to Fortran 90, O’REILLY & Associates Inc., 1994, (389 pages), ISBN 1-56592-049-X.
• LIGNELET P., Fortran 90 : approche par la pratique, Éditions Studio Image (série informatique), 1993, ISBN 2-909615-01-4.
• LIGNELET P., Manuel complet du langage Fortran 90 et Fortran 95, calcul intensif et génie logiciel, Col. Mesures physiques,MASSON, 1996, (320pages), ISBN 2-225-85229-4.
• LIGNELET P., Structures de données et leurs algorithmes avec
Fortran 90 et Fortran 95, MASSON, 1996, (360pages),
Introduction : bibliographie
ISBN 2-225-85373-8.
• METCALF M., REID J.,
- Fortran 90 explained, Science Publications, Oxford, 1994, (294 pages), ISBN 0-19-853772-7.
Traduction française par PICHON B. et CAILLAT M., Fortran 90 : les concepts fondamentaux, Éditions AFNOR, 1993, ISBN 2-12-486513-7.
- Fortran 90/95 explained, Oxford University Press, 1996, (345 pages), ISBN 0-19-851888-9.
• METCALF M., REID J. and COHEN M., "Fortran 95/2003 Explained", fin 2004, Oxford University Press, (ISBN 0-19-852693-8/0-19-852692-X).
• MORGAN and SCHOENFELDER, Programming in Fortran 90, Alfred Waller Ltd., 1993, ISBN 1-872474-06-3.
• OLAGNON Michel, Traitement de données numériques avec
Fortran 90, MASSON, 1996, (364 pages), ISBN 2-225-85259-6.
• REDWINE Cooper, Upgrading to Fortran 90, Springer, 1995, ISBN 0-387-97995-6.
• INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC 1539-1 :1997(E) Information technology - Progr. languages - Fortran - Part1 : Base language.
Disponible auprès de l’AFNOR.
Introduction : documentation
1.8 Documentation
• IBM/SP4 =? http:
– descriptif matériel et logiciel,
– système de compilation Fortran,
– exécution d’un code en intéractif et en batch,
– débogage,
– analyse de performances,– documentation Fortran IBM, – FAQ.
• NEC/SX8 =? http:
– descriptif matériel et logiciel,
– système de compilation Fortran,
– exécution d’un code en intéractif et en batch,
– débogage,
– analyse de performances,
– documentation Fortran NEC (accès limité aux utilisateurs IDRIS), – FAQ.
• Documentation générale
– Support de cours (en préparation) Fortran 2003,
– Supports des cours Fortran 95 IDRIS (niveau 1 et 2),
– Manuel "Fortran 77 pour débutants" (en anglais) =?
http:
– The Fortran Company =? http:?walt/
Cours Fortran 95
2 – Généralités : plan
2 Généralités
? Structure d’un programme
? Éléments syntaxiques
– Les identificateurs
– Le “format libre”
– Les commentaires
– Le “format fixe”
– Les déclarations
– Typage et précision des nombres : paramètre KIND
? Compilation, édition des liens, exécution
Généralités Structure d’un programme
2.1 Structure d’un programme
PROGRAMME
Les identificateurs
2.2 Éléments syntaxiques
2.2.1 Les identificateurs
Un identificateur est formé d’une suite de caractères choisis parmi les lettres (non accentuées), les chiffres et le blanc souligné. Le premier d’entre eux doit être obligatoirement une lettre.
La longueur d’un identificateur est limitée à 63 caractères .
On ne distingue pas les majuscules des minuscules.
Attention : en “format libre”, les blancs sont significatifs.
Exemples d’identificateurs
• compteur
• Compteur
• fin_de_fichier
• montant_annee_1993
En Fortran 95 il existe un certain nombre de mots-clés (real, integer, if, logical, do, ), mais qui ne sont pas réservés comme dans la plupart des autres langages. On peut donc, dans l’absolu, les utiliser comme identificateurs personnels. Cependant, pour permettre une bonne lisibilité du programme on évitera de le faire.
Le “format libre”
2.2.2 Le “format libre”
Dans le mode “format libre” les lignes peuvent être de longueur quelconque à concurrence de 132 caractères.
Il est également possible de coder plusieurs instructions sur une même ligne en les séparant avec le caractère ; .
Exemple
print *, ’ Entrez une valeur :’; read *,n
Une instruction peut être codée sur plusieurs lignes : on utilisera alors le
caractère & .
Exemple
print *, ’Montant HT :’, montant_ht, &
’ TVA :’, tva , &
’Montant TTC :’, montant_ttc
Lors de la coupure d’une chaîne de caractères la suite de la chaîne doit obligatoirement être précédée du caractère &.
Exemple
print *, ’Entrez un nombre entier &
&compris entre 100 & 199’
Les commentaires
2.2.3 Les commentaires
Le caractère ! rencontré sur une ligne indique que ce qui suit est un commentaire. On peut évidemment écrire une ligne complète de commentaires : il suffit pour cela que le 1ercaractère non blanc soit le caractère !
Exemple
if (n < 100 .or. n > 199) ! Test cas d’erreur
. . . .
! On lit l’exposant read *,x
! On lit la base
read *,y
if (y <= 0) then ! Test cas d’erreur
print *,’ La base doit être un nombre >0’
else
z = y**x ! On calcule la puissance
end if
Notez la nouvelle syntaxe possible des opérateurs logiques :
.LE. --> <= .LT. --> < .EQ. --> ==
.GE. --> >= .GT. --> > .NE. --> /=
Les opérateurs .AND., .OR., .NOT. ainsi que .EQV. et .NEQV. n’ont pas d’équivalents nouveaux.
Les commentaires
Par contre, il n’est pas possible d’insérer un commentaire entre deux instructions situées sur une même ligne. Dans ce cas la 2einstruction ferait partie du commentaire.
Exemple
i=0 ! initialisation ; j = i + 1
Attention :
C----- Commentaire Fortran 77 c----- Commentaire Fortran 77 *----- Commentaire Fortran 77 ne sont pas des commentaires Fortran 90 en “format libre” et génèrent
des erreurs de compilation.
Le “format fixe”
2.2.4 Le “format fixe”
Le “format fixe” de Fortran 95 correspond à l’ancien format du Fortran 77 avec deux extensions :
• plusieurs instructions possibles sur une même ligne,
• nouvelle forme de commentaire introduite par le caractère ! .
Son principal intérêt est d’assurer la compatibilité avec Fortran 77.
C’est un aspect obsolète du langage!
Structure d’une ligne en “format fixe” :
• zone étiquette (colonnes 1 à 5)
• zone instruction (colonnes 7 à 72)
• colonne suite (colonne 6)
Les lignes qui commencent par C, c, * ou! en colonne 1 sont des commentaires.
2.2.5 Les déclarations
Forme générale d’une déclaration
type[, liste_attributs : :] liste_objets
Différents types :
• real
• integer
• double precision
• complex
• character
• logical
• type
Différents attributs :
| parameter | constante symbolique |
| dimension | taille d’un tableau |
| allocatable | objet dynamique |
| pointer | objet défini comme pointeur |
| target | objet accessible par pointeur (cible) |
| save | objet statique |
| intent | vocation d’un argument muet |
| optional | argument muet facultatif |
| public ou private | visibilité d’un objet défini dans un module |
| external ou intrinsic | nature d’une procédure |
Exemples de déclarations
integer nbre, cumul
real x, y, z
integer, save :: compteur integer, parameter :: n = 5 double precision a(100) double precision, dimension(100) :: a complex, dimension(-2:4, 0:5) :: c
Voici deux déclarations équivalentes d’un pointeur ptr susceptible d’être associé à un tableau de réels :
real, pointer, dimension(:) :: ptr
real, pointer :: ptr(:) ! non recommandé : pourrait ! être interprété à tort comme ! un tableau de pointeurs
Note : il est toujours possible de donner le type et les différents attributs d’un objet sur plusieurs instructions. Par exemple :
integer tab dimension tab(10) target tab
Dans ce dernier exemple, il est plutôt recommandé de regrouper l’ensemble des attributs sous la forme :
integer, dimension(10), target :: tab
Il est possible d’initialiser un objet au moment de sa déclaration. C’est d’ailleurs obligatoire si cet objet a l’attribut parameter.
Exemples
character(len=4), dimension(5) :: notes = &
(/ ’do# ’,’re ’,’mi ’,’fa# ’,’sol#’ /)
integer,dimension(3)::t_entiers=(/ 1, 5, 9 /)
Attention : en Fortran 77 toute variable initialisée (via l’instruction
DATA) n’est permanente que si l’attribut save a été spécifié pour cette variable, ou bien si la compilation a été faite en mode static.
Par contre, en Fortran 90 toute variable initialisée est permanente; elle reçoit l’attribut save implicitement.
Typage par défaut : mêmes règles qu’en Fortran 77
• il est vivement recommandé d’utiliser l’instruction
IMPLICIT NONE
• types prédéfinis (ou intrinsèques) : REAL, INTEGER, COMPLEX,
LOGICAL, CHARACTER
• types-dérivés définis par le développeur.
2.2.6 Typage et précision des nombres : paramètre KIND
| Réel | simple précision | 4 ou 8 octets |
| Réel | double précision | 8 ou 16 octets |
| Réel | quadruple précision | 32 octets? |
Les types prédéfinis en Fortran 90 sont en fait des noms génériques renfermant chacun un certain nombre de variantes ou sous-types que l’on peut sélectionner à l’aide du paramètre KIND lors de la déclaration des objets.
Ce paramètre est un mot-clé à valeur entière. Cette valeur désigne la variante souhaitée pour un type donné.
Les différentes valeurs du paramètre KIND sont dépendantes du système utilisé. Elles correspondent, en général, au nombre d’octets désirés pour coder l’objet déclaré.
En ce qui concerne les chaînes de caractères, cette valeur peut indiquer le nombre d’octets utilisés pour coder chaque caractère :
• 2 octets seront nécessaires pour coder les idéogrammes des alphabets chinois ou japonais,
• 1 seul octet suffit pour coder les caractères de notre alphabet.
Exemples
• real(kind=8) x
Réel double précision sur IBM RS/SP4 ou NEC SX5 et simple précision sur Cray T3E.
C’est l’équivalent du real*8 souvent utilisé en Fortran 77.
• integer(kind=2), target, save :: i
équivalent de l’extension integer*2 en Fortran 77.
À chaque type correspond une variante par défaut, sélectionnée en l’absence du paramètre KIND : c’est par exemple, la simple précision pour les réels.
(=? Voir tableau des sous-types sur IBM RS/SP4 et NEC SX5 en annexe A page 224)
On a la possibilité d’indiquer le sous-type désiré lors de l’écriture des constantes.
Il suffira, pour cela, de les suffixer (pour les constantes numériques) ou de les préfixer (pour les constantes chaînes de caractères) par la valeur du sous-type voulu en utilisant le caractère _ comme séparateur.
Exemples de constantes numériques
23564_4
12.879765433245_8 ou ce qui est plus portable :
integer, parameter :: short = 2, long = 8
1234_short
12.879765433245_long
Exemples de constantes chaînes de caractères
1_’wolfy’ 2_"wolfy" integer(kind=short), parameter :: kanji = 2
kanji_"wolfy"
Fonction intrinsèque KIND
Cette fonction renvoie une valeur entière qui correspond au sous-type de l’argument spécifié.
Exemples
| kind(1.0) | retourne la valeur associée au sous-type réel simple précision. |
| kind(1.0d0) | retourne la valeur associée au sous-type réel double précision. |
| real(kind=kind(1.d0)) | permet de déclarer un réel double précision quelle que soit la machine utilisée. |
| integer(kind=kind(0)) | pour déclarer un entier correspondant au sous-type entier par défaut. |
| character(kind=kind(’A’)) | pour déclarer une variable caractère |
avec le sous-type character par défaut.
Remarque: les types définis via cette fonctionKINDsont assurés d’être portables au niveau de la compilation.
Les fonctionsSELECTED_REAL_KINDetSELECTED_INT_KINDvues ci-après vont plus loin en assurant la portabilité au niveau de l’exécution (sauf impossibilité matérielle détectée à la compilation).
Fonction intrinsèque SELECTED_INT_KIND(r)
Elle reçoit un nombre entier r en argument et retourne une valeur qui correspond au sous-type permettant de représenter les entiers n tels que :
?10r<n< 10r
Elle retourne -1 si aucun sous-type ne répond à la demande.
Fonction intrinsèque SELECTED_REAL_KIND(p,r)
Elle admet deux arguments p et r indiquant respectivement la précision (nombre de chiffres décimaux significatifs) et l’étendue (range) désirées. Elle retourne un entier (kind) qui correspond au sous-type permettant de représenter les réels x répondant à la demande avec :
10?r<| x |< 10r
Les arguments p et r sont optionnels, toutefois l’un des deux doit obligatoirement être fourni.
Cette fonction retourne -1 si la précision demandée n’est pas disponible, -2 si c’est l’étendue et -3 si ni l’une ni l’autre ne le sont.
Exemple
integer,parameter :: prec = &
selected_real_kind(p=9,r=50)
integer,parameter :: iprec = &
selected_int_kind(r=2)
integer(kind=iprec) :: k=1_iprec real(kind=prec), save :: x
real(prec), save :: y
x = 12.765_prec
. . . .
Autres exemples d’appel :
selected_int_kind(30) ! Impossible ! -> -1
selected_real_kind(8) selected_real_kind(9, 99) selected_real_kind(r=50)
À noter que la précision et l’étendue peuvent être évaluées en utilisant les fonctions PRECISION et RANGE vues ci-après.
Fonctions intrinsèques RANGE et PRECISION
Pour le sous-type de l’argument entier ou réel fourni, la fonction RANGE
retourne la valeur entière maximale de l’exposant décimal r telle que tout entier ou réel satisfaisant :
| entier |< 10r
10?r<| réel |< 10r
est représentable.
La fonction PRECISION retourne la précision décimale (nombre
maximum de chiffres significatifs décimaux — mantisse) pour le sous-type de l’argument réel fourni.
| Exemples : | Cray C90 | Machines IEEE |
| range(1_4) | 9 | 9 |
| range(1_8) | 18 | 18 |
| range(1.0) | 2465 | 37 |
| precision(1.0) | 13 | 6 |
| range(1.d0) | 2465 | 307 |
| precision(1.d0) | 28 | 15 |
Généralités : compilation,
édition de liens, exécution
2.3 Compilation, édition des liens, exécution
• Le compilateur crée pour chaque fichier source :
– un fichier objet de même nom suffixé par .o,
– autant de fichiers nom_module.mod qu’il y a de modules (sur IBM RS/SP4, la commande what permet de savoir, entre autres, de quel fichier source ils sont issus).
• Si un module fait appel (USE) à d’autres modules, ces derniers doivent avoir été précédemment compilés.
————————————————————————————–
1. Compilation préalable des sources contenant les modules :
f90 -c mod1.f90 mod2.f90
2. Compil./link de prog.f90 utilisant ces modules : f90 prog.f90 mod1.o mod2.o
les fichiers .mod (contenant la partie descripteur) sont automatiquement trouvés s’ils se trouvent dans le répertoire courant ou dans celui du source. L’option -I permet de spécifier d’autres répertoires de recherche prioritaires.
3. Exécution : a.out
Généralités : compilation, édition de liens, exécution
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Cours Fortran 95
3 – Types dérivés : plan
3 Types dérivés
? Définition et déclaration de structures
? Initialisation (constructeur de structure)
? Symbole % d’accès à un champ
? Types dérivés et procédures
? Types dérivés et entrées/sorties
? Remarques
Types dérivés : définition
3.1 Définition et déclaration de structures
• Tableau : objet regroupant des données de même type repérées par
un/des indices numériques.
• Nécessité de définir un objet composite (structure de données)
regroupant des données (champs ou composantes) hétérogènes. Chaque champ est identifié par son nom. Sa déclaration nécessite la définition préalable du type dérivé étendant les types prédéfinis.
Exemple : manipuler des couleurs en composantes additives RVB
1. Définition du type dérivé COULEUR :
type COULEUR character(len=16) :: nom real,dimension(3) :: compos end type COULEUR
Norme 95 : possibilité d’initialisation des champs.
2. Déclaration du tableau TABRVB des 3 couleurs de base et initialisation :
type(COULEUR),dimension(3),parameter :: &
TABRVB=(/ &
couleur(’rouge’, (/ 1.,0.,0. /)), & couleur(’vert ’, (/ 0.,1.,0. /)), & couleur(’bleu ’, (/ 0.,0.,1. /)) /)
Types dérivés : initialisation
3.2 Initialisation (constructeur de structure)
Dans l’expression
(/ couleur(’rouge’, (/ 1.,0.,0. /) ),&
bien distinguer :
1. Notion de constructeur de structure (Structure Constructor) :
fonction (ici couleur) de même nom que le type dérivé ayant pour arguments les valeurs à placer dans les divers champs.
Automatiquement créée, elle permet l’initialisation ou l’affectation globale d’une structure de données.
2. Notion de constructeur de tableau (Array Constructor) :
agrégat vectoriel (séquence de valeurs scalaires sur une seule dimension) délimité par les caractères (/ et /) permettant l’initialisation ou l’affectation globale d’un tableau de rang 1.
Exemples
real,dimension(3) :: TJ
type(couleur),dimension(5) :: TC
TC(1)=couleur(’gris_fonce’, (/ 0.2,0.2,0.2 /)) TC(2)=couleur(’gris_clair’, (/ 0.8,0.8,0.8 /))
TJ=(/ 1.0, 1.0, 0.0 /)
TC(3)=couleur(’jaune’,TJ)
Types dérivés : symbole %
3.3 Symbole % d’accès à un champ
Le symbole % permet d’accéder à un champ d’une structure de donnée.
Voici quelques exemples :
• TC=? tableau de structures de données de type dérivé COULEUR.
• TC(2) et TABRVB(3)=? structures de type COULEUR.
• TC(1)%nom=? champ nom ("gris_fonce") de TC(1).
• TC(1)%compos=? tableau de 3 réels contenant les composantes RVB de la teinte gris_fonce.
• TC(2)%compos(2)=? réel : composante verte du gris_clair.
• TC%compos(2) =? tableau de 5 réels : composantes vertes. Attention : dans le cas où l’opérande de gauche est un tableau (ici TC), l’opérande de droite ne doit pas avoir l’attribut pointer!
• TC%compos=? INCORRECT!! car au moins une des deux entités encadrant le % doit être un scalaire (rang nul) sachant qu’une structure est considérée comme un scalaire. Dans ce cas, TC et
compos sont des tableaux de rang 1.
Types dérivés : symbole %
Supposons que nous voulions stocker dans TC(4) la couleur jaune sous la forme (Rouge + Vert); il serait tentant de le faire sous la forme :
TC(4) = tabrvb(1) + tabrvb(2)
Cette instruction ne serait pas valide car si le symbole d’affectation (=) est bien surchargé par défaut pour s’appliquer automatiquement aux structures de données, il n’en est pas de même de l’opérateur d’addition (+). Comme nous le verrons plus loin, seule l’affectation ayant un sens par défaut, la surcharge éventuelle d’opérateurs pour s’appliquer à des opérandes de type dérivé est possible mais à la charge du programmeur. Voilà pourquoi nous devons opérer au niveau des composantes de ces structures en utilisant le symbole % .
Voici donc une nouvelle définition de la couleur jaune :
TC(4)=couleur(’jaune’, (/ & tabrvb(1)%compos(1) + tabrvb(2)%compos(1), & tabrvb(1)%compos(2) + tabrvb(2)%compos(2), & tabrvb(1)%compos(3) + tabrvb(2)%compos(3) /)) ou plus simplement :
TC(4)=couleur(’jaune’, & tabrvb(1)%compos + tabrvb(2)%compos)
3.4 Types dérivés et procédures
Une structure de données peut être transmise en argument d’une procédure et une fonction peut retourner un résultat de type dérivé.
Si le type dérivé n’est pas "visible" (par use association depuis un module ou par host association depuis la procédure hôte), il doit être défini à la fois (situation à éviter) dans l’appelé et l’appelant. Les deux définitions doivent alors :
• posséder toutes les deux l’attribut SEQUENCE=? stockage des champs avec même ordre et mêmes alignements en mémoire,
• être identiques. Le nom du type et celui de la structure peuvent différer mais pas le nom et la nature des champs.
type(COULEUR) :: demi_teinte ! Obligatoire ici !
. . . . .
TC(5)=demi_teinte(TC(1))
. . . . .
function demi_teinte(col_in) implicit none
!----------------------------------------------type COLOR !<--- au lieu de COULEUR
SEQUENCE !<--- ne pas oublier dans l’appelant character(len=16) :: nom real,dimension(3) :: compos
end type COLOR
!----------------------------------------------type(COLOR) :: col_in, demi_teinte demi_teinte%nom=trim(col_in%nom)//’_demi’ demi_teinte%compos=col_in%compos/2.
end function demi_teinte
program geom3d implicit none integer :: i type VECTEUR
real :: x,y,z
end type VECTEUR type CHAMP_VECTEURS ! >>>> Types imbriqués integer :: n ! Nb. de vecteurs
type(VECTEUR),dimension(20) :: vect !taille end type CHAMP_VECTEURS !max.
!-------------------------Déclarations -------type(VECTEUR) :: u,v,w type(CHAMP_VECTEURS) :: champ
real :: ps
!---------------------------------------------u=vecteur(1.,0.,0.) !>>> Construct. struct.
w=u !>>> Affectation
! champ=u !>>> ERREUR
! if(u==v) then !>>> ERREUR
.. ps=prod_sca(u,v) champ%n=20 champ%vect=(/ u,v,(w,i=1,18) /)!>>> Construct.
! tableau contains
function prod_sca(a,b)
type(VECTEUR) :: a,b
real :: prod_sca
prod_sca=a%x*b%x + a%y*b%y + a%z*b%z
end function prod_sca end program geom3d Exemple de définition d’un type dérivé OBJ_MAT et d’une fonction som_mat réalisant la somme de deux structures de ce type :
program testmat implicit none type OBJ_MAT
integer :: N, M ! >>>> Matrice ( N x M ) real,dimension(:,:),allocatable:: A !-Erreur ! end type OBJ_MAT
!-----------------------Déclarations --------type(OBJ_MAT) :: MAT1, MAT2, MAT3
integer :: NL,NC
!--------------------------------------------read *, NL, NC
MAT1%N=NL; MAT1%M=NC; allocate(MAT1%A(NL,NC)) MAT2%N=NL; MAT2%M=NC; allocate(MAT2%A(NL,NC)) read *, MAT1%A, MAT2%A
MAT3 = som_mat(MAT1,MAT2) contains
function som_mat(mat1,mat2)
type(OBJ_MAT),intent(in) :: mat1,mat2
type(OBJ_MAT) :: som_mat
if(mat1%M /= mat2%M .or. mat1%N /= mat2%N)then
stop ’ERREUR: profils différents’
else
som_mat%N=mat1%N ; som_mat%M=mat1%M allocate(som_mat%A(mat1%N , mat1%M)) som_mat%A = mat1%A + mat2%A
end if
end function som_mat
end program testmat
Attention : ici l’attribut ALLOCATABLE est interdit =? solution via pointeur (cf. remarque en fin de chapitre).
Types dérivés : entrées/sorties
3.5 Types dérivés et entrées/sorties
Les entrées/sorties portant sur des objets de type dérivé (ne contenant
pas de composante pointeur) sont possibles :
• avec format, les composantes doivent se présenter dans l’ordre de la définition du type et c’est portable,
• sans format, la représentation binaire dans l’enregistrement est constructeur dépendante même avec SEQUENCE; non portable !
Exemple
!----------------------------------------------type couleur
character(len=16) :: nom=" " real, dimension(3) :: compos= (/ 0., 0., 0. /)
end type couleur
!-----------------------------------------------
integer :: long
type(couleur), dimension(5) :: tc
. . . .
inquire(iolength=long) tc, long print *, "tc=", tc, "long=", long
. . . .
!---Écriture avec format open(unit=10, file=’F10’, form=’formatted’) write(unit=10, fmt="(5(A16,3E10.3),I4)") tc, long
. . . .
!---Écriture sans format (binaire) open(unit=11, file=’F11’, form=’unformatted’) write(unit=11) tc, long
. . . .
3.6 Remarques
Pour faciliter la manipulation des structures de données (objets de type dérivé) nous verrons qu’il est possible par exemple :
• de définir d’autres fonctions de manipulation de matrices (addition, soustraction, multiplication, inversion, etc.).
• d’encapsuler le type et les fonctions opérant dessus dans un module
séparé pour pouvoir y accéder plus facilement et plus sûrement dans toutes les unités de programme en ayant besoin,
• de définir des opérateurs génériques plus naturels en surchargeant les opérateurs + , - , * ou même de nouveaux tels que .TRANSP.
(pour une expression du type B=X+(.TRANSP.A), en les associant aux fonctions correspondantes (interface OPERATOR),
• de redéfinir le symbole d’affectation = pour créer une matrice à partir d’un vecteur ou obtenir sa taille (interface ASSIGNMENT),
• de cacher (PRIVATE) les composantes internes d’une structure.
Sans être un vrai langage orienté objet, Fortran 95 fournit ainsi des extensions objet bien utiles pour le confort et la fiabilité. Les notions
manquantes de classe (hiérarchie de types dérivés extensibles avec héritage) et de polymorphisme dynamique applicable aux objets et aux méthodes/opérateurs relatifs à une classe font partie des propositions de la future norme Fortran 2003.
• chaque champ peut être constitué d’éléments de type intrinsèque
(real, integer, logical, character, etc.) ou d’un autre type dérivé imbriqué,
• l’attribut PARAMETER est interdit au niveau d’un champ,
• l’initialisation d’un champ à la définition du type n’est possible qu’en
Fortran 95. Un objet d’un tel type, à moins qu’il soit initialisé à sa déclaration, ne reçoit pas implicitement l’attribut SAVE. Il ne peut pas figurer dans un COMMON. S’il est spécifié dans un module, l’attribut SAVE doit lui être précisé,
• l’attribut ALLOCATABLE est interdit au niveau d’un champ, mais un tableau de structures peut avoir l’attribut ALLOCATABLE pour être alloué dynamiquement,
• un objet de type dérivé est considéré comme un scalaire mais :
– un champ peut avoir l’attribut DIMENSION,
– on peut construire des tableaux de structures de données.
• l’attribut SEQUENCE pour un type dérivé est obligatoire si une structure de ce type :
– est passée en argument d’une procédure externe au sein de laquelleune redéfinition du type est nécessaire, – fait partie d’un COMMON.
• un champ peut avoir l’attribut POINTER mais pas TARGET.
L’attribut pointer appliqué au champ d’une structure permet :
• la déclaration de tableaux de pointeurs via un tableau de structures contenant un champ unique ayant l’attribut pointer — cf. paragraphe “Tableaux de pointeurs” du chapitre 7 page 133;
• la gestion de listes chaînées basées sur des types dérivés tels :
type cell real,dimension(4) :: x character(len=10) :: str type(cell),pointer :: p end type cell
cf. l’exemple du chap. 7.12 page 139 et le corrigé de l’exercice 8 en annexe B;
• l’allocation dynamique de mémoire appliquée à un champ de structure (l’attribut allocatable y étant interdit) — cf. paragraphe Allocation dynamique de mémoire du chapitre 7 Pointeurs et l’exemple du chapitre 10 Surcharge d’opérateurs.
À noter : lors de l’affectation entre 2 structures (de même type), le compilateur réalise effectivement des affectations entre les composantes. Pour celles ayant l’attribut pointer cela revient à réaliser une association.
Cours Fortran 95
4 – Programmation structurée : plan
4 Programmation structurée
? Introduction
? Boucles DO
? Construction SELECT-CASE
Introduction
4.1 Introduction
Structure habituelle d’un programme en blocs :
Exemple
[étiq:] IF (expression logique) THEN
bloc1
ELSE IF (expression logique) THEN [étiq]
bloc2
ELSE [étiq] bloc3
END IF [étiq]
Note : l’étiquette (if-construct-name) [étiq:] optionnelle peut être utile pour clarifier des imbrications complexes de tels blocs.
4.2 Boucles DO
Forme générale :
[étiquette:] DO [contrôle de boucle]
bloc END DO [étiquette]
1reforme :
[étiquette:] DO variable = expr1, expr2[,expr3]
bloc
END DO [étiquette]
Nombre d’itérations :
Exemple
DO I=1,N
C(I) = SUM(A(I,:)*B(:,I))
END DO
2eforme :
DO WHILE (condition)
bloc
END DO
Exemple
read(unit=11,iostat=eof)a, b, c
DO WHILE(eof == 0)
. . . .
. . . .
read(unit=11, iostat=eof)a, b, c
END DO
3eforme :
Ce sont des boucles DO sans contrôle de boucle.
Pour en sortir =? instruction conditionnelle avec instruction EXIT dans le corps de la boucle.
DO séquence 1 IF (condition ) EXIT
séquence 2
END DO
Exemple
do read(*, *) nombre if (nombre == 0) EXIT
somme = somme + nombre
end do
Remarques :
• cette forme de boucle (événementielle) ne favorise évidemment pas l’optimisation,
• suivant que le test de sortie est fait en début ou en fin, cette boucle s’apparente au DO WHILE ou au DO UNTIL.
Bouclage anticipé =? instruction CYCLE
Elle permet d’abandonner le traitement de l’itération courante et de passer à l’itération suivante.
Exemple
do read(*, *, iostat=eof)x
if (eof /= 0) EXIT if (x <= 0.) CYCLE
y = log(x)
end do
Note : comme nous allons le voir ci-après, l’EXIT et le CYCLE peuvent être étiquetés pour s’appliquer à la boucle portant l’étiquette (do-construct-name) spécifiée.
Instructions EXIT et CYCLE dans des boucles imbriquées
=? Utilisation de boucles étiquetées.
Exemple 1
implicit none
integer :: i, l, m
real, dimension(10) :: tab
| real | :: som, som_max |
| real | :: res |
som = 0.0
som_max=1382.
EXTER: do l = 1,n
read *, m, tab(1:m)
do i = 1, m
call calcul(tab(i), res)
if (res < 0.) CYCLE som = som + res
if (som > som_max) EXIT EXTER end do end do EXTER
Exemple 2
B1: do i = 1,n do j = 1, m
call sp(i+j, r)
if (r < 0.) CYCLE B1 end do end do B1
Construction SELECT-CASE
4.3 Construction SELECT-CASE
“Aiguillage” : équivalent du CASE de PASCAL et du SWITCH de C.
Exemple :
integer :: mois, nb_jours logical :: annee_bissext ..
SELECT CASE(mois)
CASE(4, 6, 9, 11) nb_jours = 30
CASE(1, 3, 5, 7:8, 10, 12) nb_jours = 31 CASE(2)
!---------------------------------fevrier: select case(annee_bissext) case(.true.) nb_jours = 29
case(.false.) nb_jours = 28 end select fevrier
!----------------------------------
CASE DEFAULT
print *, ’ Numéro de mois invalide’
END SELECT
Note : le bloc SELECT CASE ne peut s’appliquer qu’à une expression scalaire (case-expr) de type entier, logique ou chaîne de caractères.
Construction SELECT-CASE
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Cours Fortran 95
5 – Extensions tableaux : plan
5 Extensions tableaux
? Définitions (rang, profil, étendue, )
? Manipulations de tableaux (conformance, constructeur, section, taille, )
? Tableau en argument d’une procédure (taille et profil implicites)
? Section de tableau non contiguë en argument d’une procédure ? Fonctions intrinsèques tableaux
– Interrogation (maxloc, lbound, shape,..)
– Réduction (all, any, count, sum, )
– Multiplication (matmul, dot_product, )
– Construction/transformation (reshape, cshift, pack, spread, transpose, )
? Instruction et bloc WHERE
? Expressions d’initialisation autorisées
? Quelques exemples d’expressions tableaux
Définitions
5.1 Définitions (rang, profil, étendue, )
Un tableau est un ensemble d’éléments du même type.
Pour déclarer un tableau, il suffit de préciser l’attribut DIMENSIONlors de sa déclaration :
Exemples
integer, dimension(5) :: tab real(8), dimension(3,4) :: mat real, dimension(-1:3,2,0:5) :: a
Un tableau peut avoir jusqu’à 7 dimensions au maximum.
• Le rang (rank) d’un tableau est son nombre de dimensions.
• Le nombre d’éléments dans une dimension s’appelle l’étendue (extent) du tableau dans cette dimension.
• Le profil (shape) d’un tableau est un vecteur dont chaque élément est
l’étendue du tableau dans la dimension correspondante.
• La taille (size) d’un tableau est le produit des éléments du vecteur correspondant à son profil.
Deux tableaux seront dits conformants s’ils ont même profil.
Attention : deux tableaux peuvent avoir la même taille mais avoir des profils différents; si c’est le cas, ils ne sont pas conformants!
Définitions
Exemples
real, dimension(-5:4,0:2) :: x real, dimension(0:9,-1:1) :: y real, dimension(2,3,0:5) :: z
Les tableaux x et y sont de rang 2, tandis que le tableau z est de rang 3.
L’étendue des tableaux x et y est 10 dans la 1re dimension et 3 dans la
2e. Ils ont même profil : le vecteur (/ 10, 3 /), ils sont donc conformants.
Leur taille est égale à 30.
Le profil du tableau z est le vecteur (/ 2, 3, 6 /).
Sa taille est égale à 36.
5.2 Manipulations de tableaux (conformance,
constructeur, section, taille, )
Fortran 90 permet de manipuler globalement l’ensemble des éléments d’un tableau.
On pourra, de ce fait, utiliser le nom d’un tableau dans des expressions. En fait, plusieurs opérateurs ont été sur-définis afin d’accepter des objets de type tableau comme opérande.
Il sera nécessaire, toutefois, que les tableaux intervenant dans une expression soient conformants.
Exemples d’expressions de type tableau
integer, dimension(4,3) :: a
a = 1
L’expression précédente permet d’affecter l’entier 1 à tous les éléments du tableau a. Cette affectation est possible car un scalaire est supposé conformant à tout tableau.
real, dimension(6,7) :: a,b real, dimension(2:7,5:11) :: c logical, dimension(-2:3,0:6) :: l b = 1.5 c = b a = b + c + 4. l = c == b
On notera que pour manipuler un tableau globalement, on peut soit indiquer son nom, comme dans les exemples précédents, soit indiquer son nom suivi entre parenthèses d’autant de caractères : , séparés par des virgules, qu’il a de dimensions.
Reprise des exemples précédents
real, dimension(6,7) :: a,b real, dimension(2:7,5:11) :: c logical, dimension(-2:3,0:6) :: l b(:,:) = 1.5 c(:,:) = b(:,:) a(:,:) = b(:,:) + c(:,:) + 4. l(:,:) = c(:,:) == b(:,:)
On préfèrera la dernière notation à la précédente car elle a l’avantage de la clarté.
Initialisation de tableaux
Il est permis d’initialiser un tableau au moment de sa déclaration ou lors d’une instruction d’affectation au moyen de constructeur de tableaux.
Ceci n’est toutefois possible que pour les tableaux de rang 1. Pour les tableaux de rang supérieur à 1 on utilisera la fonction reshape que l’on détaillera plus loin.
Un constructeur de tableau est un vecteur de scalaires dont les valeurs sont encadrées par les caractères (/ et /) .
Exemples
character(len=1), dimension(5) :: a = &
(/ ’a’, ’b’, ’c’, ’d’, ’e’ /)
| integer, | dimension(4) :: t1, t2, t3 |
| integer | :: i |
t1 = (/ 6, 5, 10, 1 /) t2 = (/ (i*i, i=1,4) /) t3 = (/ t2(1), t1(3), 1, 9 /)
Rappel : dans les "boucles implicites", il faut autant de "blocs parenthésés" (séparés par des virgules) qu’il y a d’indices. Exemple :
(((i+j+k,i=1,3),j=1,4),k=8,24,2)
À noter que chaque indice est défini par un triplet dont le troisième élément (optionnel) représente le pas.
Sections de tableaux
Il est possible de faire référence à une partie d’un tableau appelée section de tableau ou sous-tableau. Cette partie de tableau est également un tableau. De plus le tableau, dans son intégralité, est considéré comme le tableau parent de la partie définie. Le rang d’une section de tableau est inférieur ou égal à celui du tableau parent. Il sera inférieur d’autant d’indices qu’il y en a de fixés.
Sections régulières
On désigne par section régulière un ensemble d’éléments dont les indices forment une progression arithmétique.
Pour définir une telle section on utilise la notation par triplet de la forme val_init:val_fin:paséquivalent à une pseudo-boucle.
Par défaut, la valeur du pas est 1 et les valeurs de val_initet val_finsont les limites définies au niveau de la déclaration du tableau parent. La notation dégénérée sous la forme d’un simple ":" correspond à l’étendue de la dimension considérée.
Exemples :
integer, dimension(10) :: a = (/ (i, i=1,10) /) integer, dimension(6) :: b integer, dimension(3) :: c c(:) = a(3:10:3) ! <== "Gather" b(1:6:2) = c(:) ! <== "Scatter"
INTEGER, DIMENSION(5,9) :: T
| x | x | x | x | x | ||||
| x | x | x | x | x | ||||
? T(1:2,3:7)
Section régulière de rang 2 et de profil (/ 2,5 /).
| x | x | x | x | x | x | x | x | x |
| x | x | x | x | x | x | x | x | x |
| x | x | x | x | x | x | x | x | x |
? T(1:5:2,:)
Section régulière de rang 2 et de profil (/ 3,9 /).
Section régulière de rang 1 (un indice fixé) et de profil (/ 3 /).
À noter :
| T(i,j) | rang=0 | Scalaire | |
| T(i:i,j:j) | rang=2 | profil=(/ 1,1 /) | Tableau dégénéré |
| T(2:,3) | rang=1 | profil=(/ 4 /) | Vecteur |
integer, dimension(10) :: a,b,c integer, dimension(20) :: vec
integer :: i
a(1:9:2) = (/ (i,i=1,9,2) /) a(2:10:2) = (/ (i,i=-1,-9,-2) /) b(:) = (/ (i+1,i=1,7), a(1:3) /) c(1:5) = b(6:10) c(6:10) = a(1:5) vec(4:13) = a**2 + b**2 + c**2
Important : la valeur d’une expression tableau est entièrement évaluée avant d’être affectée.
Pour inverser un tableau on pourra écrire :
real, dimension(20) :: tab tab(:) = tab(20:1:-1)
Ce qui n’est pas du tout équivalent à :
integer :: i
do i=1,20
tab(i) = tab(21-i)
end do
Note : les expressions tableaux sont en fait des notations vectorielles ce qui facilite leur vectorisation puisque contrairement aux boucles, elles évitent au compilateur le contrôle des dépendances.
Sections non régulières
Le triplet d’indices ne permet d’extraire qu’une séquence régulière d’indices. Il est possible d’accéder à des éléments quelconques par l’intermédiaire d’un vecteur d’indices. Il s’agit en fait d’une indexation indirecte.
Exemples
integer, dimension(10,9) :: tab integer, dimension(3) :: v_ind1 integer, dimension(4) :: v_ind2 v_ind1 = (/ 2,7,6 /) v_ind2 = (/ 4,1,1,3 /) tab((/ 3,5,8 /), (/ 1,5,7 /)) = 1
tab(v_ind1,v_ind2) est un sous-tableau à indices vectoriels. On remarque qu’il est constitué d’éléments répétés. Un tel sous-tableau ne peut pas figurer à gauche d’un signe d’affectation.
tab(v_ind2,5) = (/ 2,3,4,5 /) n’est pas permis car cela
reviendrait à vouloir affecter 2 valeurs différentes (3 et 4) à l’élément tab(1,5).
5.3 Tableau en argument d’une procédure (taille et profil implicites)
Lorsque l’on passe un tableau en argument d’une procédure il est souvent pratique de pouvoir récupérer ses caractéristiques (taille, profil, ) au sein de celle-ci.
En Fortran 77 la solution était de transmettre, en plus du tableau, ses dimensions, ce qui est évidemment toujours possible en Fortran 90.
integer, parameter :: n=5,m=6 integer, dimension(n,m) :: t
t = 0
call sp(t,n,m) end
subroutine sp(t,n,m)
integer :: n,m
integer, dimension(n,m) :: t print *,t end
Si le tableau déclaré dans la procédure est de rang r, seules les r-1 premières dimensions sont nécessaires car la dernière n’intervient pas dans le calcul d’adresses, d’où la possibilité de mettre un * à la place de la dernière dimension. À l’exécution de la procédure les étendues de chaque dimension, hormis la dernière, seront connues mais, la taille du tableau n’étant pas connue, c’est au développeur de s’assurer qu’il n’y a pas de débordement. Ce type de tableau est dit à taille implicite (assumed-size-array).
Reprise de l’exemple précédent
integer, parameter :: n=5,m=6 integer, dimension(n,m) :: t
t = 0
call sp(t,n) end
subroutine sp(t,n)
integer :: n integer, dimension(n,*) :: t print *,size(t,1) print *,t(:,2) print *,t(1,:) ! Interdit print *,t ! Interdit . . .
end
La fonction size est une fonction intrinsèque qui retourne la taille du tableau passé en argument (sauf taille implicite).
Cette fonction admet un 2e argument optionnel qui permet de préciser la dimension suivant laquelle on désire connaître le nombre d’éléments. Dans ce cas, elle retourne en fait l’étendue relativement à la dimension spécifiée.
Dans l’exemple précédent, il est possible de récupérer l’étendue de toutes les dimensions du tableau t à l’exception de la dernière.
De plus, Fortran 90 permet de transmettre le profil du tableau passé en argument. Pour cela, il faut que l’interface soit explicite (notion vue en détails plus loin au chapitre 8) ce qui permet de donner au compilateur un certain nombre de renseignements afin qu’il puisse mieux vérifier la cohérence entre arguments muets et arguments d’appel.
Exemple :
integer, dimension(5,6) :: t
interface !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<| subroutine sp(t) | integer, dimension(:,:) :: t | end subroutine sp | end interface !<<<<<<<<<<<<<<<<<<<| t = 0 ; call sp(t)
end
subroutine sp(t) integer, dimension(:,:) :: t integer :: i print *,size(t,1), size(t,2) do i=1, size(t,1)
print *,(t(i,j), j=1,size(t,2))
end do end subroutine sp
Un tableau passé de cette manière s’appelle un tableau à
| profil implicite |
(assumed-shape-array); dans ce cas, la cohérence
du type et du rang est controlée.
5.4 Section de tableau non contiguë en argument d’une procédure
Une section de tableau peut être passée en argument d’une procédure.
Attention :
si elle constitue un ensemble de valeurs non contiguës en mémoire, le
compilateur peut être amené à copier au préalable cette section dans un tableau d’éléments contigus passé à la procédure, puis en fin de traitement le recopier dans la section initiale
=? Dégradation possible des performances!
En fait, cette copie (copy in–copy out) n’a pas lieu si les conditions suivantes sont réalisées :
• la section passée est régulière,
• l’argument muet correspondant est à profil implicite (ce qui nécessite que l’interface soit explicite).
C’est le cas de l’exemple ci-dessous.
Exemple
dans l’exemple suivant le sous-programme sub1 reçoit en argument une section régulière non contiguë alors que le sous-programme sub2 reçoit le tableau dans sa totalité. Les temps d’exécutions sont analogues. program tab_sect
implicit none
real, dimension(100,100) :: a1=1.0, a2
real :: c1,c2,c3 integer :: i interface !-------------------------!
| subroutine sub1(x) | ! |
| real, dimension(:,:) :: x | ! |
| end subroutine sub1 | ! |
end interface !----------------------! a1(3,2:5) = (/ 3.0,4.0,5.0,6.0 /) ; a2 = a1 call cpu_time(time=c1) ! <== Fortran 95 only ! do i=1,1000
call sub1(a1(3:70,2:50))! Section non contiguë
enddo
call cpu_time(time=c2) do i=1,1000
call sub2(a2) ! <== Tout le tableau enddo
call cpu_time(time=c3)
print *,"Durée_sub1:",c2-c1,",durée_sub2:",c3-c2
end program tab_sect
subroutine sub1(x)
real, dimension(:,:) :: x x = x * 1.002
end subroutine sub1
subroutine sub2(x)
real, dimension(100,100) :: x x(3:70,2:50) = x(3:70,2:50) * 1.002
end subroutine sub2
Sections non régulières en argument de procédures
Si on passe une section non régulière en argument d’appel d’une procédure, il faut savoir que :
• c’est une copie contiguë en mémoire qui est passée par le compilateur,
• l’argument muet correspondant de la procédure ne doit pas avoir la vocationINTENT(inout)ouINTENT(out); autrement dit, en retour de la procédure, il n’y a pas mise-à-jour du tableau “père” de la section irrégulière.
5.5 Fonctions intrinsèques tableaux
5.5.1 Interrogation (maxloc, lbound, shape,)
SHAPE(source)
retourne le profil du tableau passé en argument.
SIZE(array[,dim])
retourne la taille (ou l’étendue de la dimension indiquée via dim) du
tableau passé en argument.
UBOUND(array[,dim]) LBOUND(array[,dim])
retournent les bornes supérieures/inférieures de chacune des
dimensions (ou seulement de celle indiquée via dim) du tableau passé en argument.
Exemples
integer, dimension(-2:27,0:49) :: t
| SHAPE(t) | =? | (/ 30,50 /) |
| SIZE(t) | =? | 1500 |
| SIZE(t,dim=1) | =? | 30 |
| SIZE(SHAPE(t)) | =? | 2 (rang de t) |
| UBOUND(t) | =? | (/ 27,49 /) |
| UBOUND(t(:,:)) | =? | (/ 30,50 /) |
| UBOUND(t,dim=2) | =? | 49 |
| LBOUND(t) | =? | (/ -2,0 /) |
| LBOUND(t(:,:)) | =? | (/ 1,1 /) |
| LBOUND(t,dim=1) | =? | -2 |
MAXLOC(array,dim[,mask]) ou MAXLOC(array[,mask])
MINLOC(array,dim[,mask]) ou MINLOC(array[,mask])
retournent, pour le tableau arrayde rang n passé en argument, l’emplacement de l’élément maximum/minimum :
• de l’ensemble du tableau dans un tableau entier de rang 1 et de taille n si dim n’est pas spécifié,
• de chacun des vecteurs selon la dimension dim dans un tableau de rang n-1 si dim est spécifié; si n=1, la fonction retourne un scalaire.
MASK est un tableau de type logical conformant avec array.
DIM=i =? la fonction travaille globalement sur cet
indice (c.-à-d. un vecteur) pour chaque valeur fixée dans les autres dimensions.
Ainsi, pour un tableau array de rang 2, la fonction travaille sur :
• les vecteurs array(:,j) c.-à-d. les colonnes si DIM=1,
• les vecteurs array(i,:) c.-à-d. les lignes si DIM=2.
Exemples
MAXLOC((/ 2,-1,10,3,-1 /)) =? (/ 3 /)
MINLOC((/ 2,-1,10,3,-1 /),dim=1) =? 2
Exemples
integer, dimension(0:2,-1:2) :: A
? 0 ?5 8 ?3 ?
Soit A 3 4 ?1 2
?? 1 5 6 ?4 ??
MAXLOC(array=A, .5) =? (/ 2,2 /) MINLOC(array=A, .5) =? (/ 3,3 /)
MINLOC(array=A, mask=A>8 ) =? résultat imprévisible
MAXLOC(A, dim=2) =? (/ 3,2,3 /)
MAXLOC(A, dim=1) =? (/ 2,3,1,2 /)
MAXLOC(A, dim=2, mask=A<5) =? (/ 1,2,1 /)
MAXLOC(A, dim=1, mask=A<5) =? (/ 2,2,2,2 /)
Note :
si arrayet mask sont de rang n et de profil (/d1,d2, ,dn/) et si dim=i est spécifié, le tableau retourné par ce type de fonctions sera de rang n-1 et de profil (/d1,d2, ,di?1,di+1, ,dn/)
5.5.2 Réduction (all, any, count, sum,)
Selon que DIM est absent ou présent, toutes ces fonctions retournent soit un scalaire soit un tableau de rang n-1 en désignant par n le rang du tableau passé en premier argument.
ALL(mask[,dim])
DIM=i =? la fonction travaille globalement sur cet
indice (c.-à-d. un vecteur) pour chaque valeur fixée dans les autres dimensions.
Soient A ! et B !
• Réduction globale :
ALL(A.NE.B)=? .false.
• Réduction par colonne :
ALL(A.NE.B, dim=1)=? (/ .true.,.false.,.false. /)
• Réduction par ligne :
ALL(A.NE.B, dim=2)=? (/ .false.,.false. /)
• Comparaison globale de deux tableaux : if (ALL(A==B))
• Test de conformance (entre tableaux de même rang) :
if (ALL(shape(A) == shape(B)))
ANY(mask[,dim])
Soient A ! et B !
• Réduction globale :
ANY(A/=B)=? .true.
• Réduction par colonne :
ANY(A/=B, dim=1)=? (/ .true.,.false.,.true. /)
• Réduction par ligne :
ANY(A/=B, dim=2)=? (/ .true.,.true. /)
• Comparaison globale de deux tableaux : if (ANY(A/=B))
• Test de non conformance (entre tableaux de même rang) :
if (ANY(shape(A) /= shape(B)))
COUNT(mask[,dim])
COUNT((/ .true.,.false.,.true. /))=? 2
Soient A ! et B !
T F F
A/=B =? !
T F T
• Décompte global des valeurs vraies :
COUNT(A/=B)=? 3
• Décompte par colonne des valeurs vraies :
COUNT(A/=B,dim=1)=? (/ 2,0,1 /)
• Décompte par ligne des valeurs vraies : COUNT(A/=B,dim=2)=? (/ 1,2 /)
MAXVAL(array,dim[,mask]) ou MAXVAL(array[,mask])
MINVAL(array,dim[,mask]) ou MINVAL(array[,mask])
MINVAL((/ 1,4,9 /))=? 1
MAXVAL((/ 1,4,9 /))=? 9
Soit A !
MINVAL(A,dim=1)=? (/ 1,3,5 /)
MINVAL(A,dim=2)=? (/ 1,2 /)
MAXVAL(A,dim=1)=? (/ 2,4,6 /)
MAXVAL(A,dim=2)=? (/ 5,6 /)
MINVAL(A,dim=1,mask=A>1)=? (/ 2,3,5 /)
MINVAL(A,dim=2,mask=A>3)=? (/ 5,4 /)
MAXVAL(A,dim=1,mask=A<6)=? (/ 2,4,5 /)
MAXVAL(A,dim=2,mask=A<3)=? (/ 1,2 /)
Note : si le masque est partout faux, MINVALretourne la plus grande valeur représentable (dans le type associé à A) et MAXVALla plus petite.
PRODUCT(array,dim[,mask]) ou PRODUCT(array[,mask])
SUM(array,dim[,mask]) ou SUM(array[,mask])
PRODUCT((/ 2,5,-6 /))=? -60
SUM((/ 2,5,-6 /))=? 1
Soit A !
PRODUCT(A,dim=1)=? (/ 2,12,30 /)
PRODUCT(A,dim=2)=? (/ 15,48 /)
SUM(A,dim=1)=? (/ 3,7,11 /)
SUM(A,dim=2)=? (/ 9,12 /)
PRODUCT(A,dim=1,mask=A>4)=? (/ 1,1,30 /)
PRODUCT(A,dim=2,mask=A>3)=? (/ 5,24 /)
SUM(A,dim=1,mask=A>5)=? (/ 0,0,6 /)
SUM(A,dim=2,mask=A<2)=? (/ 1,0 /)
Note : si le masque est partout faux, ces fonctions retournent l’élément neutre de l’opération concernée.
multiplication
5.5.3 Multiplication (matmul, dot_product,) Il existe deux fonctions de multiplication :
DOT_PRODUCT(vector_a,vector_b)
MATMUL(matrix_a,matrix_b)
DOT_PRODUCTretourne le produit scalaire des deux vecteurs passés en argument,
MATMULeffectue le produit matriciel de deux matrices ou d’une matrice et d’un vecteur passés en argument.
Exemples
Soient les vecteurs v1=(/ 2,-3,-1 /) et v2=(/ 6,3,3 /) :
DOT_PRODUCT(v1,v2)=? 0
? 3 ?6 ?1 ? ? 2 ?
Soient la matrice A 2 3 1 et le vecteur V ?4
?? ?1?2 4 ?? ?? 1 ??
? 29 ?
MATMUL( =? ?7
A,V) ?? 10 ??
multiplication
Les deux fonctions DOT_PRODUCTet MATMULadmettent des vecteurs et/ou matrices de type logique en argument.
DOT_PRODUCT(v1,v2)
v1 de type entier ou réel =? sum(v1*v2) v1 de type complexe =? sum(conjg(v1)*v2) v1 et v2 de type logique =? any(.v2)
c = MATMUL(a,b)
Si profil(a)=(/ n,p /)=?profil(c) = (/ n,q /)) et profil(b)=(/ p,q /) ci,j=sum(a(i,:)*b(:,j)))
Si profil(a)=(/ p /) =?profil(c) = (/ q /)) et profil(b)=(/ p,q /) cj=sum(a*b(:,j)))
Si profil(a)=(/ n,p /)=?profil(c) = (/ n /)) et profil(b)=(/ p /) ci=sum(a(i,:)*b))
Si a et b de type logique =?On remplace sum par any
et * par .and.
dans les formules précédentes
5.5.4 Construction/transformation (reshape, cshift, pack, spread, transpose,)
RESHAPE(source,shape[,pad][,order])
Cette fonction permet de construire un tableau d’un profil donné à partir d’éléments d’un autre tableau.
Exemples
RESHAPE((/ (i,i=1,6) /), (/ 2,3 /))
a pour valeur le tableau !
RESHAPE((/ ((i==j,i=1,4),j=1,3) /), (/ 4,4 /),&
(/ .true., .true., .true., .true. /))
? T F F T ?
F T F T
a pour valeur le tableau?????
F F T T
| ? |
F F F T
Notes :
• PAD : tableau de padding optionnel doit être array valued ; ça ne peut pas être un scalaire;
• ORDER: vecteur optionnel contenant l’une des n! permutations de (1,2,..,n) où n représente le rang du tableau retourné; il indique l’ordre de rangement des valeurs en sortie. Par défaut, pour n=2, ce vecteur vaut (/ 1,2 /); le remplissage se fait alors classiquement colonne après colonne car c’est l’indice 1 de ligne qui varie le plus vite. À l’inverse, le vecteur (/ 2,1 /) impliquerait un remplissage par lignes;
• la fonction RESHAPEest utilisable au niveau des initialisations (cf. page 107).
Exemple
RESHAPE( source= (/ ((i==j,i=1,4),j=1,3) /), & shape = (/ 4,4 /), & pad = (/ (.true., i=1,4) /), & order = (/ 2,1 /) )
? T F F F ?
F T F F
a pour valeur le tableau?????
F F T F
| ? |
T T T T
CSHIFT(array,shift[,dim])
Fonction permettant d’effectuer des décalages circulaires sur les éléments dans une dimension (DIM) donnée d’un tableau (c.-à-d. sur des vecteurs). Par défaut : DIM=1
integer, dimension(6) :: v = (/ 1,2,3,4,5,6 /) integer, dimension(6) :: w1,w2 w1 = CSHIFT( v, shift=2 ) w2 = CSHIFT( v, shift=-2 ) print *,w1(:) print *,w2(:)
| On obtient | w1 = | (/ 3,4,5,6,1,2 /) |
| et | w2 = | (/ 5,6,1,2,3,4 /) |
| SHIFT > 0 | =? | décalage vers les indices décroissants |
| SHIFT < 0 | =? | décalage vers les indices croissants |
ii
DIM=1DIM=2
CSHIFT sur un tableau de rang 3 M(i, j, k)
Note : si array est de rang n et de profil (/d1,d2, ,dn/),
l’argument shift doit être un scalaire ou un tableau d’entiers de rang n-1 et de profil (/d1,d2, ,ddim?1,ddim+1, ,dn/).
? a b c d ?
Soit M le tableau?? eif g hj k l ?????
m n o p
CSHIFT( array = M, shift = -1 )
vaut
m n o p a b c d
? ij k l ??? e f g h
CSHIFT( array = M, shift = (/ 2,-2,-1,0 /), dim = 2 )
vaut
| ? |
c d a b g h e f ? m n o p ???
l i j k
Exemple : dérivée d’une matrice via CSHIFT
Soit à calculer la dérivée D(M,N) suivant la 2edimension d’une matrice F(M,N) définie sur un domaine supposé cylindrique :
• via une double boucle classique :
do i=1,M do j=1,N
D(i,j) = 0.5 * ( F(i,j+1) - F(i,j-1) ) end do
end do
Mais il faudrait rajouter le traitement périodique des données aux frontières du domaine cylindrique, c.-à-d. : remplacer F(:,N+1) par F(:,1) et F(:,0) par F(:,N)
• avec la fonction CSHIFT :
D(:,:) = 0.5*( CSHIFT(F,1,2) - CSHIFT(F,-1,2) )
La fonction CSHIFTtraite automatiquement le problème des frontières.
EOSHIFT(array,shift[,boundary][,dim])
Cette fonction permet d’effectuer des décalages sur les éléments d’un tableau dans une dimension (DIM) donnée avec possibilité de remplacer ceux perdus (End Off) à la "frontière" (boundary) par des éléments de remplissage.
| SHIFT > 0 | =? | décalage vers les indices décroissants |
| SHIFT < 0 | =? | décalage vers les indices croissants |
Par défaut : DIM=1
Si, lors d’un remplacement, aucun élément de remplissage (boundary) n’est disponible celui par défaut est utilisé. Il est fonction du type des éléments du tableau traité.
| Type du tableau | Valeur par défaut |
| INTEGER | 0 |
| REAL | 0.0 |
| COMPLEX | (0.0,0.0) |
| LOGICAL | .false. |
| CHARACTER(len) | len blancs |
Exemples
integer, dimension(6) :: v = (/ (i,i=1,6) /) integer, dimension(6) :: w1, w2 w1 = EOSHIFT( v, shift=3 ) w2 = EOSHIFT( v, shift=-2, boundary=100 )
On obtient : w1 = (/ 4,5,6,0,0,0 /)
w2 = (/ 100,100,1,2,3,4 /)
character, dimension(4,4) :: t1_car, t2_car
t1_car=RESHAPE(source=(/ (achar(i),i=97,112) /),&
shape = shape(t1_car) )
t2_car=EOSHIFT(array =t1_car, &
shift =3, &
boundary =(/ (achar(i),i=113,116) /))
On obtient :
? a e i mb f j n ? t1_car ? d h lc g k op ????? ? d h l pq r s t ? t2_car? q r s tq r s t ?????
PACK(array,mask[,vector])
Fonction permettant de compresser un tableau sous le contrôle d’un masque. Le résultat est un vecteur.
UNPACK(VECTOR, MASK, FIELD)
Exemples
integer, dimension(3,3) :: a=0
a = EOSHIFT(a, shift = (/ 0,-1,1 /), & boundary = (/ 1, 9,6 /))
print *, PACK(a, mask = a/=0)
print *, PACK(a, mask = a/=0, &
vector = (/ (i**3,i=1,5) /))
On obtient : (/ 9,6 /)
(/ 9,6,27,64,125 /)
Notes :
• pour linéariser une matrice : PACK(a, .);
• à défaut de l’argument VECTOR, le résultat est un vecteur de taille égale au nombre d’éléments vrais du masque (COUNT(MASK)).
Si VECTOR est présent, le vecteur résultat aura la même taille que lui (et sera complété en "piochant" dans VECTOR), ce qui peut être utile pour assurer la conformance d’une affectation. Le nombre d’éléments de VECTOR doit être égal ou supérieur au nombre d’éléments vrais du masque.
INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT
ETDESRESSOURCES
ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
UNPACK(vector,mask,field)
Fonction décompressant un vecteur sous le contrôle d’un masque.
Pour tous les éléments vrais du masque, elle pioche les éléments de VECTOR et pour tous les éléments faux du masque, elle pioche les éléments correspondants de FIELD qui joue le rôle de "trame de fond". MASK et FIELD doivent être conformants; leur profil est celui du tableau retourné.
Exemples
integer, dimension(3) :: v2 = 1 integer, dimension(3) :: v = (/ 1,2,3 /) integer, dimension(3,3) :: a, fld logical, dimension(3,3) :: m m = RESHAPE( source=(/ ((i==j,i=1,3),j=1,3) /),& shape = shape(m) )
fld= UNPACK( v2, mask=m, field=0 ) m = CSHIFT( m, shift=(/ -1,1,0 /), dim=2 ) a = UNPACK( v, mask=m, field=fld )
On obtient :
? T F F ? ? 1 0 0 ? m F T F
?? F F T
? F T F ? ? 1 2 0 ? m T F F
?? F F T
Exemple
• compression/décompression d’une matrice tridiagonale
| integer,parameter | :: n=5 |
| real, dimension(n,n) | :: A |
| logical, dimension(n,n) | :: m |
real,dimension(n + 2*(n-1)) :: v
!--Valorisation de la matrice A
. . . . . . .
!--Création d’un masque tridiagonal
m=reshape( (/ ((i==j .or. i==j-1 .or. &
i==j+1,i=1,n),j=1,n) /), &
shape= shape(m) ) !--Compression (éléments tri-diagonaux) v=pack( A,mask=m )
!--Traitement des éléments tridiagonaux
!--compressés
v = v+1. ; . . . . .
!--Décompression après traitement
A=unpack( v,mask=m,field=A )
!--Impression do i=1,size(A,1) print ’(10(1x,f7.5))’, A(i,:) end do SPREAD(source,dim,ncopies)
Duplication par ajout d’une dimension. Si n est le rang du tableau à dupliquer, le rang du tableau résultat sera n+1.
Exemples
• duplication selon les lignes par un facteur 3
integer, dimension(3) :: a = (/ 4,8,2 /) print *, SPREAD( a, dim=2, ncopies=3 )
| ? |
On obtient le résultat suivant : 4 4 4 ?
8 8 8 ?? 2 2 2 ??
• dilatation/expansion d’un vecteur par un facteur 4
integer, dimension(3) :: a = (/ 4,8,2 /)
. . .
print *, PACK( array=SPREAD( a, dim=1, ncopies=4 ), &
. )
. . .
On obtient le résultat suivant :
(/ 4 4 4 4 8 8 8 8 2 2 2 2 /) MERGE(tsource,fsource,mask)
Fusion de deux tableaux sous le contrôle d’un masque.
Exemple :
? 1 2 3 ? ? ?1 ?2 ?3 ? ? T F F ?
a =F T FF F T ??
| MERGE(tsource=a, fsource=b , mask=m) | retourne : |
41 ?52 ?3 ?
? ?6 ?? ?7 ?8 9 ?? TRANSPOSE(matrix)
Cette fonction permet de transposer la matrice passée en argument.
Exemples
integer, dimension(3,3) :: a, b, c
a = RESHAPE( source = (/ (i**2,i=1,9) /), &
shape = shape(a) )
b = TRANSPOSE( a )
c = RESHAPE( source = a, &
shape = shape(c), &
order = (/ 2,1 /))
On obtient :
? 1 16 494 25 64 ? ? 1 4 9 ? ? 1 4 9 ?
a b 16 25 36 c 16 25 36
?? 9 36 81 ?? ?? 49 64 81 ?? ?? 49 64 81 ??
5.6 Instruction et blocWHERE
L’instruction WHEREpermet d’effectuer des affectations de type tableau par l’intermédiaire d’un filtre (masque logique).
Forme générale :
[étiq:] WHERE (mask)
bloc1
ELSEWHERE [étiq]
bloc2
END WHERE [étiq]
Où mask est une expression logique retournant un tableau de logiques.
Remarque : bloc1 et bloc2 sont constitués uniquement d’instructions
d’affectation portant sur des tableaux conformants avec le masque.
Exemple
real, dimension(10) :: a
. . .
. . .
WHERE (a > 0.)
a = log(a)
ELSEWHERE
a = 1.
END WHERE
Ce qui est équivalent à :
do i = 1,10
if (a(i) > 0.) then
a(i) = log(a(i))
else
a(i) = 1.
end if
end do
Remarques :
• Lorsque bloc2 est absent et que bloc1 se résume à une seule instruction, on peut utiliser la forme simplifiée :
WHERE(expression_logique_tableau) instruction
Exemple =? WHERE(a>0.0) a = sqrt(a)
• Dans l’exemple suivant :
WHERE(a>0.) a = a - sum(a)
la fonction sum est évaluée comme la somme de tous les éléments de a, car sum n’est pas une fonction élémentaire (fonction que l’on peut appliquer séparément à tous les éléments d’un tableau).
Cependant l’affectation n’est effectuée que pour les éléments positifs de a.
• Considérons l’exemple suivant :
WHERE(a>0.) b = a/sum(sqrt(a))
La règle veut que les fonctions élémentaires (ici sqrt) apparaissant en argument d’une fonction non élémentaire (ici sum) ne soient pas soumises au masque. L’expression sum(sqrt(a))sera donc calculée sur tous les éléments de a. Cela provoquera bien sûr une erreur si l’une au moins des valeurs de a est négative.
• Lors de l’exécution d’une instruction ou d’un bloc WHEREle masque est évalué avant que les instructions d’affectation ne soient exécutées. Donc si celles-ci modifient la valeur du masque, cela n’aura aucune incidence sur le déroulement de l’instruction ou du bloc WHERE.
• On ne peut imbriquer des blocs WHERE.
Norme 95 : il est possible d’imbriquer des blocs WHEREqui peuvent
être étiquetés de la même façon que le bloc select ou la boucle DO par exemple. De plus, le bloc WHEREpeut contenir plusieurs clauses ELSEWHEREavec masque logique (sauf le dernier).
Expressions d’initialisation
5.7 Expressions d’initialisation autorisées
• constructeur de vecteur (avec boucles implicites) : integer,dimension(10)::t1=(/ (i*2, i=1,10) /)
• constructeur de structure : type(couleur)::c2=couleur(’Vert’,(/0.,1.,0./))
• fonctions intrinsèques élémentaires si arguments d’appel et valeur retournée sont de type INTEGER/CHARACTER : integer,parameter:: n=12**4 integer(kind=2) :: l=int(n,kind=2)
integer :: k=index(str,"IDRIS")
real :: x=real(n) !**INTERDIT** réel en retour
• fonctions intrinsèques d’interrogation : LBOUND, UBOUND, SHAPE, SIZE, BIT_SIZE, KIND, LEN, DIGITS, EPSILON, HUGE, TINY, RANGE, RADIX, MAXEXPONENT, MINEXPONENT.
integer :: d=size(a,1)*4 integer :: n=kind(0.D0)
• certaines fonctions de transformation : REPEAT, RESHAPE, TRIM,
SELECTED_INT_KIND, SELECTED_REAL_KIND, TRANSFER, NULL
integer, dimension(4,2) :: t = &
reshape((/(i,i=1,8)/),(/4,2/))
real, pointer :: p=>null()
5.8 Exemples d’expressions tableaux
| N! | PRODUCT((/ (k,k=2,N) /)) |
| ?ai i | SUM(A) |
| ?ai cosxi i | SUM(A*cos(X)) |
| ai cosxi | SUM(A*cos(X), mask=ABS(A)<0.01) |
| ??aijj i | SUM(PRODUCT(A, dim=1)) |
| ??aiji j | PRODUCT(SUM(A, dim=2)) |
| ?(xi ?x)2 i | SUM((X - SUM(X)/SIZE(X))**2) |
| Linéarisation d’une matrice M | PACK(M, .) |
| 3eligne de M | M(3,:) |
| 2ecolonne de M | M(:,2) |
| ? ? Mij 1?i?3 2?j?4 | SUM(M(1:3,2:4)) |
| Trace : somme éléments diagonaux de M | SUM(M, mask=reshape( & source=(/ ((i==j,i=1,n),j=1,n) /),& shape =shape(M))) |
| Valeur max. matrice triangulaire inférieure de M | MAXVAL(M, mask=reshape( & source=(/ ((i>=j,i=1,n),j=1,n) /),& shape =shape(M))) |
| Dérivée selon les lignes (domaine cylindrique) | ( CSHIFT(M, shift= 1, dim=2) - & CSHIFT(M, shift=-1, dim=2) ) / 2. |
| Décompte des éléments positifs | COUNT(M > 0.) |
| kMk1 = maxj ?|mij| i | MAXVAL(SUM(ABS(M), dim=1)) |
| kMk?= maxi ?|mij| j | MAXVAL(SUM(ABS(M), dim=2)) |
| Produit matriciel : M1.M2T | MATMUL(M1, TRANSPOSE(M2)) |
| Produit scalaire : | DOT_PRODUCT(V, W) |
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Cours Fortran 95
Cours Fortran 95
6 – Gestion mémoire : plan
6 Gestion mémoire
? Tableaux automatiques
? Tableaux dynamiques (ALLOCATABLE, profil différé)
Tableaux automatiques
6.1 Tableaux automatiques
Il est possible de définir au sein d’une procédure des tableaux dont la taille varie d’un appel à l’autre. Ils sont alloués dynamiquement à l’entrée de la procédure et libérés à sa sortie de façon implicite. Pour cela ces tableaux seront dimensionnés à l’aide d’expressions entières non constantes.
Ces tableaux sont appelés tableaux automatiques; c’est le cas des tableaux C et V de l’exemple suivant.
subroutine echange(a, b, taille)
| integer,dimension(:,:) | :: a, b |
| integer | :: taille |
integer,dimension(size(a,1),size(a,2)):: C
real, dimension(taille) :: V C = a a = b b = C . . .
end subroutine echange
Remarques :
• pour pouvoir exécuter ce sous-programme, l’interface doit être
“explicite” (cf. chapitre 8 ),
• un tableau automatique ne peut être initialisé.
6.2 Tableaux dynamiques (ALLOCATABLE, profil différé)
Un apport intéressant de la norme Fortran 90 est la possibilité de faire de l’allocation dynamique de mémoire.
Pour pouvoir allouer un tableau dynamiquement on spécifiera l’attribut ALLOCATABLE au moment de sa déclaration. Un tel tableau s’appelle tableau à profil différé (deffered-shape-array).
Son allocation s’effectuera grâce à l’instruction ALLOCATE à laquelle on indiquera le profil désiré.
L’instruction DEALLOCATE permet de libérer l’espace mémoire alloué. De plus la fonction intrinsèque ALLOCATED permet d’interroger le système pour savoir si un tableau est alloué ou non.
real, dimension(:,:), ALLOCATABLE :: a
integer :: n,m,err
. . read *, n, m
if (.not. ALLOCATED(a)) then ALLOCATE(a(n,m),stat=err) if (err /= 0) then
print *,"Erreur allocat. tableau a" ; stop 4
end if
end if
. .
DEALLOCATE(a)
. .
Remarques :
• Il n’est pas possible de réallouer un tableau déjà alloué. Il devra être libéré auparavant.
• Un tableau local alloué dynamiquement dans une unité de programme a un état indéterminé à la sortie (RETURN/END) de cette unité sauf dans les cas suivants :
– l’attribut SAVE a été spécifié pour ce tableau,
– une autre unité de progr. encore active a visibilité par use association sur ce tableau déclaré dans un module,
– cette unité de progr. est interne. De ce fait (host association), l’unité
hôte peut encore y accéder.
Norme 95 : ceux restant à l’état indéterminé sont alors
automatiquement libérés.
• Le retour d’une fonction et les arguments muets ne peuvent pas avoir l’attribut allocatable.
• Un tableau dynamique (allocatable) doit avoir été alloué avant de pouvoir être passé en argument d’appel d’une procédure (ce qui n’est pas le cas des tableaux avec l’attribut pointer — cf. paragraphe “Passage en argument de procédure” du chapitre suivant sur les pointeurs page 135). Dans la procédure, il sera considéré comme un simple tableau à profil implicite (sans l’attribut ALLOCATABLE) : inutile de chercher à l’y désallouer ou à le passer en argument de la fonction ALLOCATED!
• Un tableau dynamique peut avoir l’attribut TARGET; sa libération (deallocate) doit obligatoirement se faire en spécifiant ce tableau et en aucun cas un pointeur intermédiaire lui étant associé.
• Attention : en cas de problème au moment de l’allocation et en l’absence du paramètre STAT=err, l’exécution du programme s’arrête automatiquement avec un message d’erreur (traceback); s’il est présent, l’exécution continue en séquence et c’est à vous de tester la valeur retournée dans la variable entière err qui est différente de zéro en cas de problème.
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Cours Fortran 95
7 – Pointeurs : plan
7 Pointeurs
? Définition, états d’un pointeur
? Déclaration d’un pointeur
? Symbole =>
? Symbole = appliqué aux pointeurs
? Allocation dynamique de mémoire
? Imbrication de zones dynamiques
? Fonction NULL() et instruction NULLIFY
? Fonction intrinsèque ASSOCIATED
? Situations à éviter
? Déclaration de “tableaux de pointeurs”
? Passage d’un pointeur en argument de procédure
? Passage d’une cible en argument de procédure
? Pointeur, tableau à profil différé et COMMON
? Liste chaînée : exemple
Pointeurs Définition, états d’un pointeur
7.1 Définition, états d’un pointeur
Définition
| En C, Pascal | =? | variable contenant l’adresse d’objets |
| En Fortran 90 | =? | alias |
États d’un pointeur
| 1. Indéfini | =? | à sa déclaration en tête de programme |
| 2. Nul | =? | alias d’aucun objet |
| 3. Associé | =? | alias d’un objet (cible) |
Note: pour ceux connaissant la notion de pointeur (type langage C), disons que le pointeur Fortran 90 est une abstraction de niveau supérieur en ce sens qu’il interdit la manipulation directe d’adresse. À chaque pointeur Fortran 90 est associé un "descripteur interne"
contenant les caractéristiques (type, rang, état, adresse de la cible, et même le pas d’adressage en cas de section régulière, etc). Pour toute référence à ce pointeur, l’indirection est faite pour vous, d’où la notion d’"alias". Comme nous allons le voir, ce niveau d’abstraction supérieur ne limite en rien (bien au contraire) les applications possibles.
Pointeurs Déclaration d’un pointeur
7.2 Déclaration d’un pointeur
Attribut pointer spécifié lors de sa déclaration.
Exemples
real, pointer :: p1
integer, dimension(:), pointer :: p2
character(len=80), dimension(:,:), pointer :: p3 character(len=80), pointer :: p4(:) ------------------------------------------
type boite integer i
character(len=5) t end type type(boite), pointer :: p5
-----------------------------------------Attention : p4 n’est pas un “tableau de pointeurs”!!
Note: p4 est en fait un pointeur susceptible d’être ultérieurement associé à un tableau de rang 1 et de type “chaînes de caractères”. Bien qu’autorisée, la déclaration ci-dessus est ambiguë; on lui préférera donc systématiquement la forme classique :
character(len=80), dimension(:), pointer :: p4
7.3 Symbole =>
Cible : c’est un objet pointé.
Cet objet devra avoir l’attribut target lors de sa déclaration.
Exemple
integer, target :: i
Le symbole => sert à valoriser un pointeur.
Il est binaire : op1 =>op2.
| Pointeur | Cible | |
| op1 | N | |
| op2 | N | N |
Exemple
integer, target :: n integer, pointer :: ptr1, ptr2
n = 10
ptr1 => n ptr2 => ptr1
n = 20
print *, ptr2
Remarque :
p1 et p2 étant deux pointeurs, p1 =>p2 implique que p1 prend l’état de p2 : indéfini, nul ou associé à la même cible.
Un pointeur peut être un alias d’objets plus complexes :
Exemple
implicit none real, dimension(10,20), target :: a real, dimension(:), pointer :: p
integer :: i
a = reshape(source = (/ (i, i=1,200) /), &
shape = (/ 10,20 /))
read(*, *) i p => a(i, 1:10:3) ! p est maintenant un vecteur
print *, p(3) ! de profil (/ 4 /)
end
Symbole = appliqué aux pointeurs
7.4 Symbole = appliqué aux pointeurs
Attention : lorsque les opérandes du symbole = sont des pointeurs,
l’affectation s’effectue sur les cibles et non sur les pointeurs.
implicit none
| integer | :: i |
| integer, pointer | :: ptr1, ptr2 |
| integer, target | :: i1, i2 |
real, dimension(3,3), target :: a, b real, dimension(:,:), pointer :: p, q
!-----------------------------------------
i1 = 1 ; i2 = 2
ptr1 => i1 ptr2 => i2 ptr2 = ptr1 print *, ptr2
!----------------------------------------a = reshape(source = (/ (i, i=1,9) /), &
shape = (/ 3,3 /))
p => a q => b q = p + 1. ! ou q = a + 1.
print *, b end
Dans cet exemple, l’instruction : ptr2 = ptr1
est équivalente à : i2 = i1
7.5 Allocation dynamique de mémoire
Instruction ALLOCATE :
L’instruction ALLOCATE permet d’associer un pointeur et d’allouer dynamiquement de la mémoire.
implicit none integer, dimension(:,:), pointer :: p
integer :: n
read(*, *) n
ALLOCATE(p(n, n))
p = reshape((/ (i, i=1,n*n) /), (/ n,n /)) print *,p DEALLOCATE(p)
end
Remarques :
• L’espace alloué n’a pas de nom, on y accède par l’intermédiaire du pointeur.
• Pour libérer la place allouée on utilise l’instruction DEALLOCATE
• Après l’exécution de l’instruction DEALLOCATE le pointeur passe à l’état nul.
• L’instruction DEALLOCATE appliquée à un pointeur dont l’état est indéterminé provoque une erreur.
• Possibilité d’allocation dynamique d’un scalaire ou d’une structure de données via un pointeur : application aux listes chaînées (cf. page 52 et 139).
7.6 Imbrication de zones dynamiques
Dans le cas de zones dynamiques imbriquées, on prendra garde à libérer ces zones convenablement. Il suffira d’appliquer la règle suivante :
Les zones seront libérées dans l’ordre inverse de celui qui a servi à les allouer.
Exemple
program zones_dyn implicit none type vecteur
real x, y, z
end type vecteur type champs_vecteurs integer n type(vecteur), dimension(:), pointer :: champs end type champs_vecteurs
type(champs_vecteurs), dimension(:), &
allocatable :: tab_champs
integer nb_elts, i
allocate(tab_champs(nb_elts)) do i=1,nb_elts read *,tab_champs(i)%n
allocate(tab_champs(i)%champs(tab_champs(i)%n))
end do
do i=1,nb_elts deallocate(tab_champs(i)%champs)
end do
deallocate(tab_champs)
end program zones_dyn
Fonction NULL() et instruct. NULLIFY
7.7 Fonction NULL() et instruction NULLIFY
Au début d’un programme un pointeur n’est pas défini : son état est indéterminé.
La fonction intrinsèque NULL() (Norme 95) permet de forcer un
pointeur à l’état nul (y compris lors de sa déclaration).
real, pointer, dimension(:) :: p1 => NULL()
. . . . .
p1 => NULL()
. . . . .
L’instruction NULLIFY permet de forcer un pointeur à l’état nul.
real, pointer :: p1, p2
nullify(p1) nullify(p2)
. . . . .
Remarques :
• Si deux pointeurs p1 et p2 sont alias de la même cible, NULLIFY(p1) force le pointeur p1 à l’état nul, par contre le pointeur p2 reste alias de sa cible.
• Si p1 est à l’état nul, l’instruction p2 => p1 force p2 à l’état nul.
Fonction intrinsèque ASSOCIATED
7.8 Fonction intrinsèque ASSOCIATED
Il n’est pas possible de comparer des pointeurs, c’est la fonction intrinsèque ASSOCIATED qui remplit ce rôle.
| ASSOCIATED ( pointer[, target] ) |
Syntaxe :
| ASSOCIATED(p) | –> | vrai si p est associé à une cible |
| –> | faux si p est à l’état nul | |
| ASSOCIATED(p1, p2) | –> | vrai si p1 et p2 sont alias de la même cible |
| –> | faux sinon | |
| ASSOCIATED(p1, c) | –> | vrai si p1 est alias de la cible c |
| –> | faux sinon |
Remarques :
• l’argument optionnel TARGET peut être au choix une cible ou un pointeur,
• le pointeur ne doit pas être dans l’état indéterminé,
• si p1 et p2 sont à l’état nul alors ASSOCIATED(p1,p2) renvoie faux.
Situations à éviter
7.9 Situations à éviter
Exemple 1
implicit none real, dimension(:,:), pointer :: p1, p2
integer :: n
read(*, *) n
allocate(p2(n, n))
p1 => p2
deallocate(p2)
. . .
Dès lors l’utilisation de p1 peut provoquer des résultats imprévisibles.
Situations à éviter
Exemple 2
implicit none real, dimension(:,:), pointer :: p
integer :: n
read(*, *) n
allocate(p(n, 2*n))
p = 1.
nullify(p)
. . .
La "zone anonyme" allouée en mémoire grâce à l’instruction ALLOCATE n’est plus référençable!
“Tableaux de pointeurs”
7.10 Déclaration de “tableaux de pointeurs”
Exemple d’utilisation d’un “tableau de pointeurs” pour trier (sur la sous-chaîne correspondant aux caractères 5 à 9) un tableau de chaînes de caractères de longueur 256 :
module chaine
type ptr_chaine
character(len=256), pointer :: p => null()
end type ptr_chaine
end module chaine
program tri_chaine
use chaine implicit none type(ptr_chaine), & dimension(:), allocatable :: tab_pointeurs
character(len=256), target, & dimension(:), allocatable :: chaines
| integer | :: nbre_chaines |
| logical | :: tri_termine |
| integer | :: i, eof |
print *,’Entrez le nombre de chaînes :’ read(*, *) nbre_chaines
allocate(tab_pointeurs(nbre_chaines)) allocate(chaines(nbre_chaines))
“Tableaux de pointeurs”
do i=1,nbre_chaines
print *,"Entrez une chaîne : " read(*, *) chaines(i) tab_pointeurs(i)%p => chaines(i)
end do do
tri_termine = .true.
do i=1, nbre_chaines - 1
if (tab_pointeurs(i )%p(5:9) > & tab_pointeurs(i+1)%p(5:9)) then !--Permutation des deux associations---tab_pointeurs(i:i+1) = &
tab_pointeurs(i+1:i:-1)
!--------------------------------------tri_termine = .false.
end if
end do if (tri_termine) exit
end do print ’(/, a)’,’Liste des chaînes triées :’ print ’(a)’, (tab_pointeurs(i)%p, & i=1, size(tab_pointeurs))
deallocate(chaines, tab_pointeurs)
end program tri_chaine
Note: l’affectation entre structures implique l’association des composantes de type pointeur, d’où l’écriture très simplifiée de la permutation sous forme d’une simple affectation.
Pointeur en argument de procédures
7.11 Passage d’un pointeur en argument de procédure
1. L’argument muet n’a pas l’attribut pointer :
• le pointeur doit être associé avant l’appel,
• c’est l’adresse de la cible associée qui est passée,
• l’interface peut être implicite ce qui permet l’appel d’une procédure Fortran 77.
Attention : dans ce cas si la cible est une section régulière non
contiguë, le compilateur transmet une copie contiguë, d’où un impact possible sur les performances (cf. chap. 5.4 page 76).
2. L’argument muet a l’attribut pointer :
• le pointeur n’est pas nécessairement associé avant l’appel
(avantage par rapport à allocatable),
• c’est l’adresse du descripteur du pointeur qui est passée,
• l’interface doit être explicite (pour que le compilateur sache que l’argument muet a l’attribut pointer),
• si le pointeur passé est associé à un tableau avant l’appel, les bornes inférieures/supérieures de chacune de ses dimensions sont transmises à la procédure; elles peuvent alors être récupérées via les fonctions UBOUND/LBOUND.
Cible en argument de procédure
7.12 Passage d’une cible en argument de procédure
L’attribut target peut être spécifié soit au niveau de l’argument d’appel, soit au niveau de l’argument muet, soit au niveau des deux. Il s’agit dans tous les cas d’un passage d’argument classique par adresse.
Si l’argument muet a l’attribut target, l’interface doit être explicite.
1. Si l’argument muet est un scalaire ou un tableau à profil impliciteavec l’attribut target et l’argument d’appel a également l’attribut target différent d’une section irrégulière alors :
• tout pointeur associé à l’argument d’appel devient associé à l’argument muet,
• au retour de la procédure, tout pointeur associé à l’argument muet reste associé à l’argument d’appel.
2. Si l’argument muet est un tableau à profil explicite ou à tailleimplicite avec l’attribut target et l’argument d’appel a également l’attribut target différent d’une section irrégulière alors :
• le fait que tout pointeur associé à l’argument d’appel devienne associé à l’argument muet dépend du compilateur,
• de même, au retour de la procédure, l’état d’un pointeur associé dans la procédure à l’argument muet est dépendant du compilateur.
Cible en argument de procédure
3. Si l’argument muet à l’attribut target et l’argument d’appel n’a pas l’attribut target ou est une section irrégulière :
• tout pointeur associé à l’argument muet dans la procédure devient indéfini au retour de la dite procédure.
En conclusion :
Attention à l’utilisation des pointeurs globaux ou locaux permanents
(save) éventuellement associés dans la procédure à cette cible dans le cas où le compilateur aurait dû faire une copie copy in–copy out de l’argument d’appel (cf. chapitre 5 page 76)
Pointeurs et COMMON
7.13 Pointeur, tableau à profil différé et COMMON : exemple
!real,allocatable,dimension(:,:) :: P ! INTERDIT real,pointer, dimension(:,:) :: P real,target , dimension(10,10):: T1, T2, TAB common /comm1/ P, T1,T2
.
P => T1 ! associé avec un tableau du common
..
P => TAB ! associé avec un tableau local
..
allocate(P(50,90)) ! P : alias zone anonyme
.. ! (50x90)
• L’attribut ALLOCATABLE est interdit pour un tableau figurant dans un
COMMON.
• Quelle que soit l’unité de programme où il se trouve, un pointeur appartenant à un COMMON doit forcément être de même type et de même rang. Le nom importe peu. Il peut être associé à un tableau existant ou à un tableau alloué dynamiquement. Cette association est connue par toute unité de programme possédant ce COMMON.
• Attention : après chacune des deux dernières associations ci-dessus, seul le pointeur P fait partie du COMMON (pas la cible).
Pointeurs Liste chaînée
7.14 Liste chaînée : exemple
module A ! Petit exemple de liste chaînée en Fortran 95 type cel !---------------------------------------------
real, dimension(4) :: x character(len=10) :: str type(cel), pointer :: p => null()
end type cel type(cel), pointer :: debut => null() contains
recursive subroutine listage(ptr)
type(cel), pointer :: ptr if(associated(ptr%p)) call listage(ptr%p) print *, ptr%x, ptr%str
end subroutine listage recursive subroutine libere(ptr)
type(cel), pointer :: ptr if(associated(ptr%p)) call libere(ptr%p) deallocate(ptr)
end subroutine libere
end module A program liste use A implicit none type(cel), pointer :: ptr_courant, ptr_precedent do
if (.not.associated(debut)) then
allocate(debut) ; ptr_courant => debut
else allocate(ptr_courant); ptr_precedent%p => ptr_courant
end if read *, ptr_courant%x, ptr_courant%str ptr_precedent => ptr_courant if (ptr_courant%str == "fin") exit
end do call listage(debut) !=>Impress. de la dernière à la 1ère.
call libere(debut) !=>Libération totale de la liste.
end program liste
Cours Fortran 95
Fortran 95
CNRS–7décembre2007
Cours Fortran 95
8 – Interfaces de procédures
et modules : plan 141
8 Interface de procédures et modules
? Interface implicite : définition
? Interface implicite : exemple
? Arguments : attributs INTENT et OPTIONAL
? Passage d’arguments par mot-clé
? Interface explicite : procédure interne (CONTAINS)
? Interface explicite : 5 cas possibles
? Interface explicite : bloc interface
? Interface explicite : ses apports
? Interface explicite : module avec bloc interface (USE)
? Interface explicite : module avec procédure
? Cas d’interface explicite obligatoire
? Argument de type procédural et bloc interface
Interface de procédures et modules Interface “implicite” : définition
8.1 Interface implicite : définition
L’interface de procédure est constituée des informations permettant la communication entre deux procédures. Principalement :
• arguments d’appel (actual arguments),
• arguments muets (dummy arguments),
• instruction function ou subroutine.
En fortran 77
Compte tenu du principe de la compilation séparée des procédures et du passage des arguments par adresse, l’interface contient peu d’informations d’où une visibilité très réduite entre les deux procédures
et donc des possibilités de contrôle de cohérence très limitées. On parle alors d’ interface “implicite” .
En Fortran 90
Interface “implicite” par défaut entre deux procédures externes avec les mêmes problèmes =? cf. exemple ci-après montrant quelques erreurs classiques non détectées à la compilation.
Exemple
Utilisation d’un sous-progr. externe maxmin pour calculer les valeurs max. et min. d’un vecteur vect de taille n et optionnellement le rang rgmax de la valeur max. avec mise-à-jour de la variable de contrôle ctl.
Fortran 95 INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT
CNRS–7décembre2007 ETDESRESSOURCESENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
Interface de procédures et modules Interface “implicite” : exemple 143
8.2 Interface implicite : exemple
program inout
implicit none integer, parameter :: n=100 real,dimension(n) :: v
real :: xv,y
. call maxmin(v,n,vmax,vmin,ctl,rgmax) ! OK
!--->> Argument constante numérique : DANGER
call maxmin(v,n,vmax,vmin,0,rgmax) nul=0; print *, ’ nul=’,nul
!--->> Erreur de type et scalaire/tableau call maxmin(xv,n,vmax,vmin,ctl,rgmax)
!--->> Interversion de deux arguments call maxmin(v, n,vmax,vmin,rgmax,ctl)
!--->> "Oubli" de l’argument rgmax call maxmin(v, n,vmax,vmin,ctl)
!--->> Argument y en trop call maxmin(v, n,vmax,vmin,ctl,rgmax,y)
end program inout subroutine maxmin(vect,n,v_max,v_min,ctl,rgmax) real,dimension(n) :: vect .
V=v_max+ !-Erreur: v_max en sortie seult. n= . !-Erreur: n en entrée seulement ctl=99 !-Erreur: constante passée en arg.
.
Arguments : attributs INTENT et OPTIONAL144
8.3 Arguments : attributs INTENT et OPTIONAL
Un meilleur contrôle par le compilateur de la cohérence des arguments est possible en Fortran 90 à deux conditions :
1. améliorer la visibilité de la fonction appelée.
Par exemple, en la définissant comme interne (CONTAINS). On parle alors d’ interface “explicite” .
2. préciser la vocation des arguments muets de façon à pouvoircontrôler plus finement l’usage qui en est fait.
Pour ce faire, Fortran 90 a prévu :
• l’attribut INTENT d’un argument :
– entrée seulement =? INTENT(IN),
– sortie seulement =? INTENT(OUT) : dans la procédure, l’argument muet doit être défini avant toute référence à cet argument,
– mixte =? INTENT(INOUT),
real,dimension(:),intent(in) :: vect
• l’attribut OPTIONAL pour déclarer certains arguments comme optionnels et pouvoir tester leur présence éventuelle dans la liste
des arguments d’appel (fonction intrinsèque PRESENT).
| integer,optional,intent(out) :: rgmax . . . . . if (present(rgmax)) then |
Arguments : attributs INTENT et OPTIONAL145
Remarques à propos de l’attributINTENT
• lors de la déclaration des arguments muets d’une procédure, la vocation (attribut INTENT) est interdite au niveau :
– de la valeur retournée par une fonction,
– d’un argument de type procédural,
– d’un argument ayant l’attribut POINTER.
• INTENT(inout) n’est pas équivalent à l’absence de vocation; par exemple, une constante littérale ne peut jamais être associée à un argument muet ayant l’attribut INTENT(inout) alors qu’elle peut l’être à l’argument sans vocation si ce dernier n’est pas redéfini dans la procédure.
• un argument muet protégé par la vocation INTENT(in) doit conserver cette protection dans les autres procédures auxquelles il est susceptible d’être transmis.
Interface de procédures et modules Passage d’arguments par mot-clé
8.4 Passage d’arguments par mot-clé
À l’appel d’une procédure, il est possible de passer des arguments par mots-clé ou de panacher avec des arguments positionnels.
Règle : pour la prise en compte des arguments optionnels, il est recommandé d’utiliser le passage par mots-clé. Le panachage reste possible sous deux conditions :
1. les arguments positionnels doivent toujours précéder ceux à
mots-clé,
2. parmi les arguments positionnels, seuls les derniers pourront alorsêtre omis s’ils sont optionnels.
| Si rgmax a l’attribut OPTIONAL call maxmin(vect=v,v_max=vmax,v_min=vmin, & ctl=ctl,rgmax=rgmax) call maxmin(v,vmax,vmin,ctl=ctl) call maxmin(v,vmax,ctl=ctl,v_min=vmin) |
Exemple
appel du sous-programme maxmin avec interface “explicite” du fait de son utilisation comme procédure interne. Les erreurs de cohérence
signalées plus haut seraient toutes détectées à la compilation.
Procédure interne (CONTAINS)
8.5 Interface explicite : procédure interne (CONTAINS)
program inout
implicit none integer, parameter :: n=5
integer :: rgmax=0,ctl=0
real, dimension(n) :: v=(/ 1.,2.,9.,4.,-5. /)
real :: vmax,vmin
call maxmin(v, vmax, vmin, ctl, rgmax)
!---- Appel sans l’argument optionnel rgmax call maxmin(v, vmax, vmin, ctl)
!---- Idem avec panachage call maxmin(v, vmax, ctl=ctl, v_min=vmin) ..
contains
subroutine maxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax) real, dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max, &
v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax integer, intent(inout) :: ctl
v_max=MAXVAL(vect); v_min=MINVAL(vect); ctl=1 if(present(rgmax))then !-- fonction logique
rgmax=MAXLOC(vect, DIM=1); ctl=2
endif
end subroutine maxmin end program inout
Procédure interne (CONTAINS)
Expliciter l’interface via une procédure interne est une solution simple et permet bien de résoudre à la compilation tous les cas d’erreurs signalés. Elle présente néanmoins des inconvénients qui en limitent l’utilisation :
• la procédure interne n’est pas visible de l’extérieur,
• programmation lourde et non modulaire.
Nous verrons plus loin qu’il existe cinq solutions pour profiter de la fiabilité associée à l’interface explicite.
Notes sur les procédures internes et l’IMPLICIT NONE :
• il n’est pas possible d’imbriquer les procédures internes; le CONTAINS est à un seul niveau;
• les procédures internes et la procédure les contenant forment une même et unique scoping unit ;
• l’IMPLICIT NONE d’une procédure se transmet à l’ensemble de la scoping unit et donc aux procédures internes;
• l’IMPLICIT NONE de la partie "data" (specification part) d’un module n’est pas exportable via USE;
• dans une procédure interne, une variable déjà présente dans l’appelant est :
– globale si elle n’est pas explicitement redéclarée, – locale si elle est explicitement redéclarée.
D’où l’intérêt particulier d’utiliser l’IMPLICIT NONE pour des procédures avant leur conversion en procédures internes Fortran 90. La nécessité de tout déclarer évite alors le risque de "globaliser" à tort des variables locales homonymes.
5 cas possibles
8.6 Interface explicite : 5 cas possibles
1. procédures intrinsèques (Fortran 77 et Fortran 95),
2. procédures internes (CONTAINS),
3. présence du bloc interface dans la procédure appelante,
4. la procédure appelante accède (USE) au module contenant le bloc interface de la procédure appelée,
5. la procédure appelante accède (USE) au module contenant la procédure appelée.
Le cas 2 a déjà été traité et commenté dans l’exemple précédent ; les cas 3, 4 et 5 seront exploités ci-après en adaptant ce même exemple.
8.7 Interface explicite : bloc interface
Pour éviter les inconvénients de la procédure interne tout en conservant la fiabilité de l’interface “explicite”, Fortran 90 offre la solution :
bloc interface
qui permet de donner là où il est présent une visibilité complète sur l’interface d’une procédure externe. Ce bloc interface peut être créé par copie de la partie déclarative des arguments muets de la procédure à interfacer. Il sera inséré dans chaque unité de programme faisant référence à la procédure externe.
Avec cette solution la procédure reste bien externe (modularité), mais il subsiste la nécessité de dupliquer le bloc interface (dans chaque procédure appelante) avec les risques que cela comporte Par ailleurs le contrôle de cohérence est fait entre les arguments d’appel et les arguments muets définis dans le bloc interface et non pas ceux de la procédure elle-même!
Exemple
Voici le même exemple avec procédure externe et bloc interface : program inout
implicit none integer,parameter :: n=5
integer :: rgmax=0,ctl=0
real,dimension(n) :: v=(/ 1.,2.,40.,3.,4. /)
real :: vmax,vmin
!-------- Bloc interface------------------------interface
subroutine maxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax)
real,dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max,v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax integer, intent(inout) :: ctl
end subroutine maxmin
end interface
!----------------------------------------------- .
call maxmin(v, vmax, vmin, ctl, rgmax) .
end program inout subroutine maxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax)
implicit none real,dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max,v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax integer, intent(inout) :: ctl v_max = MAXVAL(vect) v_min = MINVAL(vect)
ctl = 1
if(present(rgmax)) then rgmax = MAXLOC(vect, DIM=1)
ctl = 2
endif print *,’Taille vecteur via size :’,SIZE(vect) print *,’Profil vecteur via shape:’,SHAPE(vect) end subroutine maxmin
Interface de procédures interface “explicite” : ses apports
8.8 Interface explicite : ses apports
• la transmission du profil et de la taille des tableaux à profil implicite et la possibilité de les récupérer via les fonctions SHAPE et SIZE,
• la possibilité de contrôler la vocation des arguments en fonction des attributs INTENT et OPTIONAL : en particulier l’interdiction de passer en argument d’appel une constante (type PARAMETER ou numérique) si l’argument muet correspondant a la vocation OUT ou INOUT,
• la possibilité de tester l’absence des arguments optionnels
(fonction PRESENT),
• le passage d’arguments par mot-clé,
• la détection des erreurs liées à la non cohérence des arguments d’appel et des arguments muets (type, attributs et nombre); conséquence fréquente d’une faute de frappe, de l’oubli d’un argument non optionnel ou de l’interversion de deux arguments.
Module avec bloc interface
8.9 Interface explicite : module et bloc interface (USE)
Pour améliorer la fiabilité générale du programme et s’assurer d’une parfaite homogénéité du contrôle des arguments il faut insérer le même bloc interface dans toutes les unités de programme faisant référence à la procédure concernée (le sous-programme maxmin dans notre exemple).
C’est là le rôle du module et de l’instruction USE permettant l’accès à son contenu dans une unité de programme quelconque.
Un module est une unité de programme particulière introduite en Fortran 90 pour encapsuler entre autres :
• des données et des définitions de types dérivés,
• des blocs interfaces,
• des procédures (après l’instruction CONTAINS),
Quel que soit le nombre d’accès (USE) au même module, les entités ainsi définies sont uniques (remplace avantageusement la notion de COMMON). Doit être compilé séparément avant de pouvoir être utilisé.
Voici deux exemples d’utilisation du module pour réaliser une interface
“explicite” :
- module avec bloc interface,
- module avec procédure (solution la plus sûre).
Module avec bloc interface
module bi_maxmin interface subroutine maxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax) real,dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max,v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax
integer, intent(inout):: ctl
end subroutine maxmin end interface end module bi_maxmin
Ce module est compilé séparément et stocké dans une bibliothèque personnelle de modules. Son utilisation ultérieure se fera comme dans l’exemple ci-dessous :
program inout
USE bi_maxmin !<<<- Accès au bloc interface--implicit none integer,parameter :: n=5
integer :: rgmax=0,ctl=0
real,dimension(n) :: v=(/ 1.,2.,40.,3.,4. /)
real :: vmax,vmin
.
call maxmin(v, vmax, vmin, ctl, rgmax)
.
end program inout
Module avec procédure
8.10 Interface explicite : module avec procédure
module mpr_maxmin contains subroutine maxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax) implicit none real,dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max,v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax
integer, intent(inout) :: ctl
v_max=MAXVAL(vect) ; v_min=MINVAL(vect) ctl=1 if(present(rgmax))then rgmax=MAXLOC(vect, DIM=1); ctl=2 endif end subroutine maxmin end module mpr_maxmin
Après compilation séparée du module, on l’utilisera par :
program inout
USE mpr_maxmin !<<<- Accès au module-procedure
.
call maxmin(v, vmax, vmin, ctl, rgmax)
.
Note : l’interface est automatiquement explicite entre les procédures présentes au sein d’un même module.
8.11 Cas d’interface explicite obligatoire
Il est des cas où l’interface d’appel doit être “explicite”. Il en existe 10 :
• fonction à valeur tableau,
• fonction à valeur pointeur,
• fonction à valeur chaîne de caractères dont la longueur est déterminée dynamiquement,
• tableau à profil implicite,
• argument muet avec l’attribut pointer ou target,
• passage d’arguments à mots-clé,
• argument optionnel,
• procédure générique,
• surcharge ou définition d’un opérateur,
• surcharge du symbole d’affectation.
Exemple : fonctions à valeur tableau/pointeur/chaîne
module M1 implicit none contains
function f_t(tab) !<=== à valeur tableau real, dimension(:), intent(in) :: tab real, dimension(size(tab) + 2) :: f_t f_t(2:size(tab)+1) = sin(abs(tab) - 0.5) f_t(1) = 0.
f_t(size(tab) + 2) = 999.
end function f_t
function f_p(tab, lx) !<=== à valeur pointeur
real, dimension(:), intent(in) :: tab
integer, intent(in) :: lx
real, dimension(:), pointer :: f_p allocate(f_p(lx)) f_p = tab(1:lx*3:3) + tab(2:lx*5:5)
end function f_p
function f_c(str) !<=== à valeur chaîne
character(len=*), intent(in) :: str character(len=len(str)) :: f_c
integer :: i
do i=1,len(str)
f_c(i:i)=achar(iachar(str(i:i)) - 32)
end do
end function f_c
end module M1
program ex2
use M1 implicit none real, dimension(:), pointer :: ptr
integer :: i
real, dimension(100) :: t_in real, dimension(102) :: t_out
call random_number(t_in)
!------ Appel fonction retournant un tableau t_out = f_t(tab=t_in) print *, t_out( (/1, 2, 3, 99, 100, 101 /) ) !------ Appel fonction retournant un pointeur ptr => f_p(tab=t_in, lx=10) print *, ptr
!------ Appel fonction retournant une chaîne print *, f_c(str="abcdef") end program ex2
Remarque : la norme Fortran interdit la re-spécification de l’un
quelconque des attributs (hormis PRIVATE ou PUBLIC) d’une entité vue par “USE association”. Le type, partie intégrante des attributs, est concerné. Voici un exemple :
module A
contains
function f(x)
implicit none real, intent(in) :: x real :: f
f=-sin(x)
end function f
end module A
program pg1
USE A !<---------- "USE association" implicit none! ********
!real f <======INTERDIT : attribut "real" déjà real x,y ! ******** spécifié au niveau de
. . . . ! f dans le module A y=f(x)
. . . .
end program pg1
Cette interdiction est justifiée par la volonté d’éviter des redondances inutiles ou même contradictoires!
Argument de type procédural et bloc interface
8.12 Argument de type procédural et bloc interface
module fct implicit none !--------------------! contains ! f=argument muet de ! function myfonc(tab, f) ! type procédural ! real :: myfonc !--------------------! real, intent(in), dimension(:) :: tab interface !<===========================! real function f(a) ! BLOC ! real, intent(in) :: a ! INTERFACE ! end function f ! de "f" ! end interface !<=======================!
myfonc = f(sum(array=tab)) end function myfonc real function f1(a) real, intent(in) :: a f1 = a + 10000. end function f1
. . . Autres fonctions f2, f3, . . . end module fct
program P use fct
implicit none
real :: x real,dimension(10) :: t
. . .
x = myfonc(t, f1) ! avec arg. d’appel f1 x = myfonc(t, f2) ! avec arg. d’appel f2
. . .
C’est la seule solution pour fiabiliser l’appel de f dans myfonc. Ne pas déclarer f1 et f2 comme EXTERNAL dans le programme P et ne pas essayer de voir le bloc interface par use association.
Cours Fortran 95
9 – Interface générique : plan
9 Interface générique
? Introduction
? Exemple avec module procedure
? Exemple : contrôle de procédure F77
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ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
Introduction
9.1 Introduction
Possibilité de regrouper une famille de procédures sous un nom générique défini via un bloc interface nommé. À l’appel de la fonction
générique, le choix de la procédure à exécuter est fait automatiquement par le compilateur en fonction du nombre et du type des arguments.
Cette notion existe en Fortran 77, mais reste limitée aux fonctions intrinsèques : selon le type de x, pour évaluer abs(x), le compilateur choisit (notion de fonction générique) :
• iabs(x) si x entier,
• abs(x) si x réel simple précision,
• dabs(x) si x réel double précision,
• cabs(x) si x complexe simple précision.
9.2 Exemple avec module procedure
Définition d’une fonction générique maxmin s’appliquant aux vecteurs qu’ils soient de type réel ou de type entier =? deux sous-programmes très voisins :
• rmaxmin si vect réel,
• imaxmin si vect entier,
Nous allons successivement :
1. créer les deux sous-programmes rmaxmin et imaxmin,
2. les stocker dans un module big_maxmin,
3. stocker dans ce même module un bloc interface familial de nom maxmin référençant les 2 sous-progr. via l’instruction :
MODULE PROCEDURE rmaxmin, imaxmin,
4. compiler ce module pour obtenir son descripteur
() et son module objet,
5. créer un exemple d’utilisation en prenant soin de donner accès (viaUSE) au module contenant l’interface générique en tête de toute unité de programme appelant le sous-programme maxmin.
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ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
module big_maxmin interface maxmin
module procedure rmaxmin,imaxmin !<<<<<<
end interface maxmin !<-- F95 only
contains subroutine rmaxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax)
implicit none real,dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max,v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax integer, intent(inout) :: ctl
v_max=MAXVAL(vect); v_min=MINVAL(vect); ctl=1 if(present(rgmax)) then !-- fonction logique
rgmax=MAXLOC(vect, DIM=1); ctl=2
endif
end subroutine rmaxmin !---------------------subroutine imaxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax)
implicit none integer,dimension(:), intent(in) :: vect
integer, intent(out) :: v_max,v_min integer, optional, intent(out) :: rgmax integer, intent(inout) :: ctl
v_max=MAXVAL(vect); v_min=MINVAL(vect); ctl=1 if(present(rgmax)) then !-- fonction logique
rgmax=MAXLOC(vect, DIM=1); ctl=2
endif
end subroutine imaxmin end module big_maxmin Voici le programme utilisant ce module :
program inout
USE big_maxmin !<<<--Accès au bloc interface implicit none ! et aux procédures integer, parameter :: n=5 real,dimension(n) :: v=(/ 1.,2.,40.,3.,4. /)
. . .
call maxmin(v, vmax, vmin, ctl, rgmax)
. . .
call sp1(n+2)
. . .
end program inout ! subroutine sp1(k)
USE big_maxmin !<<<--Accès au bloc interface implicit none ! et aux procédures integer, dimension(k) :: v_auto
. . .
call maxmin(v_auto, vmax, vmin, ctl, rgmax)
. . .
end subroutine sp1
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Remarque : s’il n’était pas possible de stocker tout ou partie des sous-programmes rmaxmin, imaxmin, etc. dans le module big_maxmin, on pourrait néanmoins les faire participer à la généricité en insérant leurs parties déclaratives dans le bloc interface familial. Par exemple :
interface maxmin MODULE PROCEDURE imaxmin subroutine rmaxmin(vect,v_max,v_min,ctl,rgmax) real,dimension(:), intent(in) :: vect
real, intent(out) :: v_max,v_min
integer, optional, intent(out) :: rgmax integer, intent(inout):: ctl
end subroutine rmaxmin
end interface maxmin !<-- F95 only
Exemple : contrôle de procédure Fortran 77
Nous allons maintenant montrer une application très particulière de l’interface générique permettant de fiabiliser l’appel d’une procédure Fortran 77 dont on ne pourrait (pour une raison quelconque) modifier ou accéder au source. L’objectif est de pouvoir l’appeler en passant les arguments d’appel par mot clé en imposant une valeur par défaut à ceux qui sont supposés optionnels et manquants.
9.3 Exemple : contrôle de procédure F77
Schéma 1 : appel classique d’un sous-progr. SP contenu dans un
module objet Fortran 77 en mode “interface implicite ” sans contrôle inter-procédural.
Schéma 2 : idem en contrôlant le passage d’arguments via un
“bloc interface”.
Schéma 3 : idem en utilisant un bloc interface générique SP appelant
un sous-programme control_SP contrôlant l’appel de SP avec la notion d’arguments optionnels et de valeurs par défaut associées (cf. exemple ci-après).
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SUBROUTINE SP(X,I,J)
J=I+X
WRITE(6,*)’*** SP (F77) *** : X, I, J=’,X, I, J END
!-----------------------------------------------module mod1 contains
subroutine control_SP(arg1,arg2,arg3) implicit none
real,intent(in) :: arg1 integer,intent(inout),optional:: arg2 integer,intent(out) :: arg3
integer :: my_arg2
if(.not. present(arg2)) then!------------------my_arg2 = 1 !"arg2=1" interdit !
else !------------------my_arg2 = arg2
end if !------------------call SP(arg1, my_arg2, arg3)!Appel NON générique end subroutine control_SP !------------------end module mod1
!-----------------------------------------------module module_generic
use mod1
interface SP !----------------module procedure control_SP !Bloc interface SP end interface SP !-----------------
end module module_generic
!-----------------------------------------------program prog use module_generic implicit none real :: x=88.
integer :: j !------------------
call SP(arg1=x,arg3=j) !<-Appel générique print *,"Fin de prog :",x,j !-----------------end program prog
Autre solution
module module_generic
interface SP !----------------module procedure control_SP !Bloc interface SP end interface SP !----------------contains
subroutine control_SP(arg1,arg2,arg3) implicit none
real,intent(in) :: arg1 integer,intent(inout),optional:: arg2 integer,intent(out) :: arg3
integer :: my_arg2
interface
subroutine SP( x, i, j ) real, intent(in) :: x integer, intent(in) :: i integer, intent(out) :: j
end subroutine SP
end interface
if(.not. present(arg2)) then!------------------my_arg2 = 1 !"arg2=1" interdit !
else !------------------my_arg2 = arg2
end if !------------------call SP(arg1, my_arg2, arg3)!Appel NON générique end subroutine control_SP !------------------end module module_generic
!-----------------------------------------------program prog use module_generic implicit none real :: x=88.
integer :: j !------------------
call SP(arg1=x,arg3=j) !<-Appel générique print *,"Fin de prog :",x,j !------------------
end program prog
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Cours Fortran 95
10 – Surcharge d’opérateurs : plan
10 Surcharge ou création d’opérateurs
? Introduction
? Interface operator
? Interface assignment
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Introduction
10.1 Introduction
Certaines notions propres aux langages orientés objets ont été incluses dans la norme Fortran 90 notamment la possibilité de surcharger les opérateurs pré-définis du langage.
Surcharger ou sur-définir un opérateur c’est élargir son champ d’application en définissant de nouvelles relations entre objets.
Lors de la surcharge d’un opérateur, on doit respecter sa nature (binaire ou unaire). De plus il conserve sa priorité définie par les règles de précédence du langage.
Lorsque l’on applique un opérateur à des expressions, une valeur est retournée. On emploiera donc des procédures de type function pour surcharger un tel opérateur.
Par contre, le symbole d’affectation (=), ne retournant aucune valeur, doit être sur-défini à l’aide d’une procédure de type subroutine.
De plus, la norme permet la définition de nouveaux opérateurs.
Il est bon de noter que le symbole d’affectation (=) ainsi que certains opérateurs arithmétiques et logiques ont déjà fait l’objet d’une sur-définition au sein du langage.
Introduction
Exemples
implicit none
integer(kind=2),parameter :: p = &
selected_int_kind(2)
integer(kind=p) :: i
real, dimension(3,3) :: a,b,c logical, dimension(3,3) :: l type vecteur
real(kind=8) :: x,y,z
end type vecteur type(vecteur) :: u,v
!-----------------------------v = vecteur(sqrt(3.)/2.,0.25,1.) a = reshape((/ (i,i=1,9) /), shape=(/ 3,3 /)) b = reshape((/ (i**3,i=1,9) /), shape=(/ 3,3 /))
c = b u = v l = a == b if (a == b) ! Incorrect POURQUOI ?
l = a < b c = a - b c = a * b
Interface operator
10.2 Interfaceoperator
Pour surcharger un opérateur on utilisera un bloc interface
operator. À la suite du mot-clé operator on indiquera entre parenthèses le signe de l’opérateur à surcharger.
Pour définir un nouvel opérateur, c’est le nom (de 1 à 31 lettres) qu’on lui aura choisi encadré du caractère . qui figurera entre parenthèses.
Voici un exemple de surcharge de l’opérateur + :
module matrix implicit none type OBJ_MAT
integer :: n,m
real, dimension(:,:), pointer :: ptr_mat
end type OBJ_MAT interface operator(+)
module procedure add
end interface
contains
function add(a,b)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a,b type(OBJ_MAT) :: add integer(kind=2) :: err add%n = a%n; add%m = a%m
allocate(add%ptr_mat(add%n,add%m),stat=err) if (err /= 0) then
print *,’Erreur allocation’ ; stop 4
endif
add%ptr_mat = a%ptr_mat + b%ptr_mat
end function add end module matrix
Interface operator
program appel use matrix implicit none
integer :: err, i, j, n, m
type(OBJ_MAT) :: u, v, w print *,’Entrer la valeur de n :’ read(*,*)n; u%n = n; v%n = n print *,’Entrer la valeur de m :’ read(*,*)m; u%m = m; v%m = m
allocate(u%ptr_mat(n,m), stat=err) if (err /= 0) then
print *,’Erreur allocation matrice u’; stop 4
endif
allocate(v%ptr_mat(n,m), stat=err) if (err /= 0) then
print *,’Erreur allocation matrice v’; stop 4
endif u%ptr_mat = reshape( &
(/ ((real(i+j),i=1,n),j=1,m) /),shape=(/ n,m /)) v%ptr_mat = reshape( &
(/ ((real(i*j),i=1,n),j=1,m) /),shape=(/ n,m /)) w = u + v ! <<<<<<<<<<<<<< do i=1,w%n
print *, w%ptr_mat(i,:)
end do end program appel
10.3 Interface assignment
Pour surcharger le symbole d’affectation (=), utiliser un bloc interface interface assignment. À la suite du mot-clé assignment on indiquera entre parenthèses le symbole d’affectation, à savoir =. Voici un exemple de surcharge du symbole d’affectation et de définition d’un nouvel opérateur :
module matrix
implicit none
| integer(kind=2), private type OBJ_MAT | :: err |
| integer | :: n,m |
real, dimension(:,:), pointer :: ptr_mat
end type OBJ_MAT
interface operator(+) ! Surcharge de
module procedure add ! l’opérateur +
end interface
interface operator(.tr.) ! Définition
module procedure trans ! de l’opérateur .tr. end interface
interface assignment(=) ! Surcharge de
module procedure taille_mat ! l’affectation
end interface
contains function add(a,b)
. . .
end function add
function trans(a)
! Fonction associée à l’opérateur .tr. type(OBJ_MAT), intent(in) :: a
type(OBJ_MAT) :: trans
trans%n = a%m;trans%m = a%n
allocate(trans%ptr_mat(trans%n,trans%m), &
stat=err)
if (err /= 0) then
print *,’Erreur allocation’ stop 4
endif trans%ptr_mat = transpose(a%ptr_mat) end function trans
subroutine taille_mat(i,a)
! Sous-programme associé à l’affectation (=)
integer, intent(out) :: i
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a i = a%n*a%m
end subroutine taille_mat end module matrix
program appel use matrix implicit none type(OBJ_MAT) :: u, v, w, t integer :: err, taille_u, taille_v, n, m
read *, n, m
allocate(u%ptr_mat(n,m), &
v%ptr_mat(n,m), & w%ptr_mat(n,m))
!--------------taille_u = u taille_v = v
!--------------t = .tr.w
!--------------end program appel
Remarques :
• Lors de la sur-définition d’un opérateur, le ou les arguments de la fonction associée doivent avoir l’attribut intent(in).
• Lors de la sur-définition du symbole d’affectation, le 1erargument (opérande de gauche) doit avoir l’attribut intent(out) ou intent(inout) et le 2e(opér. de droite), l’attribut intent(in).
• En l’absence du paramètre stat= de l’allocate et en cas d’erreur, une action standard arrête le programme avec traceback et fichier core éventuel.
• Les symboles => (pointer assignment symbol) et % (référence à une composante de structure) ne peuvent être surchargés.
Cours Fortran 95
11 – Contrôle visibilité, encapsulation
11 Contrôle de visibilité, concept d’encapsulation et gestion de zones
dynamiques
? Introduction
? Instruction PRIVATE et PUBLIC
? Attribut PRIVATE et PUBLIC
? Type dérivé “semi-privé”
? Exemple avec gestion de zones dynamiques inaccessibles en retour de fonction
? Paramètre ONLY de l’instruction USE
introduction
11.1 Introduction
Le concepteur d’un module a la possibilité de limiter l’accès aux ressources (variables, constantes symboliques, définitions de type, procédures) qu’il se définit à l’intérieur de celui-ci. Il pourra par exemple cacher et donc rendre non exportables (via l’instruction use) certaines variables et/ou procédures du module.
Ceci peut se justifier lorsque certaines ressources du module ne sont nécessaires qu’à l’intérieur de celui-ci. De ce fait, le concepteur se réserve le droit de les modifier sans que les unités utilisatrices externes ne soient impactées.
Cela permettra également d’éviter les risques de conflits avec des ressources d’autres modules.
Ces ressources non exportables sont dites privées. Les autres sont dites publiques.
Par défaut, toutes les ressources d’un module (variables, procédures)
sont publiques.
La privatisation de certaines données (concept d’encapsulation de données) conduit le concepteur à fournir au développeur des méthodes (procédures publiques) facilitant la manipulation globale d’objets privés ou semi-privés. Leur documentation et leur fourniture est un aspect important de la programmation objet.
instruction private et public
11.2 Instruction PRIVATE et PUBLIC
À l’entrée d’un module le mode par défaut est le mode PUBLIC.
Les instructions PRIVATE ou PUBLIC sans argument permettent
respectivement de changer de mode ou de confirmer le mode par défaut; ce mode s’applique alors à toutes les ressources de la partie données (specification part) du module.
Ce type d’instruction ne peut apparaître qu’une seule fois dans un
module.
Exemples
module donnee
integer, save :: i ! privée
real, dimension(:), pointer :: ptr ! privée
private
character(len=4) :: car ! privée
end module donnee
module mod public
logical, dimension(:), &
allocatable :: mask ! publique
end module mod
attribut private et public
11.3 Attribut PRIVATE et PUBLIC
On peut définir le mode d’une ressource d’un module au moyen de l’attribut PRIVATE ou PUBLIC indiqué à sa déclaration.
Bien distinguer :
• l’instruction PRIVATE ou PUBLIC sans argument qui permet de définir
le mode de visibilité,
• cette même instruction à laquelle on spécifie une liste d’objets auquel cas ce sont ces objets qui reçoivent l’attribut indiqué.
Exemples
module donnee
private
integer, public :: i, j ! publique
| real :: x, y, z ! y,z : privées | |
| public :: x public :: sp contains | ! publique |
| subroutine sp(a,b) end subroutine sp | ! publique |
| logical function f(x) | ! privée |
end function f
end module donnee
Note : pour déclarer les variables x, y et z il serait préférable de coder :
real, public :: x
real :: y, z
type dérivé “semi-privé”
11.4 Type dérivé “semi-privé”
Les attributs précédents peuvent également s’appliquer aux types dérivés.
Un type dérivé peut être :
• public ainsi que ses composantes, on parle alors de type dérivé transparent.
• privé
• public mais avec toutes ses composantes privées. On parle alors de
type dérivé “semi-privé”.
L’intérêt du type dérivé “semi-privé” est de permettre au concepteur du module le contenant d’en modifier sa structure sans en affecter les unités utilisatrices.
Par défaut les composantes d’un type dérivé public sont publiques.
type dérivé “semi-privé”
Exemples
MODULE mod private :: t4
!----------------------------------
type t1 ! semi-privé
private
. . . . . .
end type t1
!----------------------------------
type, private :: t2 ! privé
. . . . . .
end type t2
!----------------------------------
type t3 ! public
. . . . . .
end type t3
!----------------------------------
type t4 ! privé
. . . . . .
end type t4
!----------------------------------
. . . . . .
END MODULE mod
11.5 Exemple avec gestion de zones dynamiques
inaccessibles en retour de fonction
Exemple complet de création d’un module au sein duquel on définit :
• des variables globales (ici nb_lignes et nb_col — alternative au COMMON),
• un type-dérivé OBJ_MAT semi-privé,
• certaines ressources privées,
• des procédures de surcharge/définition d’opérateurs,
• des méthodes (poubelle, imp).
module matrix
integer :: nb_lignes, nb_col
integer, private :: err !
type OBJ_MAT private integer :: n=0,m=0 !
| real,dimension(:,:),pointer :: & | ! F95 only |
| ptr_mat => NULL() | ! -------- |
end type OBJ_MAT ! private :: valorisation,add,taille_mat,trans
!-------------------------------interface operator(+) module procedure add end interface
!-------------------------------interface operator(.tr.) module procedure trans
end interface
!-------------------------------interface assignment(=)
module procedure taille_mat, valorisation
end interface
!-------------------------------contains
subroutine valorisation(a,t)
type(OBJ_MAT), intent(inout) :: a real, dimension(:), intent(in) :: t if (.not.associated(a%ptr_mat)) then
allocate(a%ptr_mat(nb_lignes,nb_col), & stat=err) if (err /= 0) then
print *,"Impossible de créer &
&l’objet indiqué." stop 4
endif
a%n = nb_lignes; a%m = nb_col endif
a%ptr_mat = reshape(source = t, &
shape = (/ a%n, a%m /))
end subroutine valorisation !-------------------------------subroutine poubelle(a)
type(OBJ_MAT), intent(inout) :: a if (associated(a%ptr_mat)) then a%n = 0; a%m = 0
deallocate(a%ptr_mat)
endif
end subroutine poubelle
!-------------------------------function add(a,b)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a,b type(OBJ_MAT) :: add
allocate(add%ptr_mat(a%n,a%m),stat=err) if (err /= 0) then
print *,"Impossible de créer &
&l’objet indiqué." stop 4
endif
add%n = a%n; add%m = a%m add%ptr_mat = a%ptr_mat + b%ptr_mat
end function add
!-------------------------------subroutine taille_mat(i,a)
integer, intent(out) :: i type(OBJ_MAT), intent(in) :: a i = a%n*a%m end subroutine taille_mat !-------------------------------function trans(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a
type(OBJ_MAT) :: trans
allocate(trans%ptr_mat(a%m, a%n), stat=err) if (err /= 0) then
print *,"Impossible de créer &
&l’objet indiqué." stop 4
endif trans%n = a%m trans%m = a%n
trans%ptr_mat = transpose(a%ptr_mat)
end function trans
!-------------------------------subroutine imp(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a integer(kind=2) :: i
do i=1,size(a%ptr_mat,1)
! do i=1,a%n
print *,a%ptr_mat(i,:)
enddo
print *,’-----------------------’
end subroutine imp
!-------------------------------end module matrix
Exemple d’unité utilisatrice de ce module
program appel use matrix implicit none
| integer | :: i, j, taille |
| type(OBJ_MAT) | :: u, v, w, t |
print *,"Nb. de lignes : "; read *, nb_lignes print *,"Nb. de colonnes :"; read *, nb_col u=(/ ((real(i+j),i=1,nb_lignes),j=1,nb_col) /) v=(/ ((real(i*j),i=1,nb_lignes),j=1,nb_col) /)
. . . . . .
u=v
do i=1,1000; ; w = u + v; end do . . . . . .
call imp(u) ; call imp(v) call poubelle(v)
taille = w ; call imp(w)
call poubelle(w)
t = .tr. u ; call imp(t)
call poubelle(u) call poubelle(t) end program appel Gestion des zones anonymes dormantes
• Que se passe-t’il lors de l’affectation u = v ?
Lors de l’affectation entre deux structures le compilateur réalise effectivement des affectations entre les composantes sauf pour celles qui ont l’attribut pointeur pour lesquelles il réalise une association.
Dans notre exemple il effectue donc : u%ptr_mat => v%ptr_mat; u%ptr_mat prend donc l’état de v%ptr_mat c.-à-d. associé à la même cible. De ce fait la zone mémoire anonyme qui était auparavant associée à u%ptr_mat ne peut plus être référencée et devient donc une zone dormante encombrante et inutile! De plus, u et v ne sont plus indépendants.
• Que faudrait-il faire?
Dans ce cas, il est préférable de surcharger le symbole d’affectation en gardant la maîtrise complète des opérations à effectuer. Dans le module matrix, on rajoute donc la procédure affect au niveau du bloc interface interface assignment(=) et on écrit un sous-programme affect du type de celui dont vous avez la liste sur la page suivante. La solution adoptée élimine le problème de la zone anonyme dormante et évite les problèmes liés à la non-initialisation éventuelle des variables de l’affectation.
module matrix !<== Solution avec redéfinition de
. . . . . ! l’affectation
!-------------------------------interface assignment(=)
module procedure taille_mat, valorisation, affect
end interface
!-------------------------------contains
. . . . .
subroutine affect(a,b)
type(OBJ_MAT), intent(inout) :: a type(OBJ_MAT), intent(in) :: b if (.not.associated(b%ptr_mat)) & stop "Erreur : membre de droite de &
&l’affectation non initialisé" if (associated(a%ptr_mat)) then
if(any(shape(a%ptr_mat) /= shape(b%ptr_mat))) & stop "Erreur : affect. matrices non conformantes"
else
allocate(a%ptr_mat(b%n,b%m), stat=err) if (err /= 0) & stop "Erreur ==> allocation membre de gauche" ! Il est parfois préférable de laisser le
! compilateur gérer l’erreur pour récupérer la ! "traceback" éventuellement plus informative.
! Dans ce cas, ne pas spécifier stat=err. end if a%n = b%n ; a%m = b%m a%ptr_mat = b%ptr_mat
end subroutine affect
. . . . .
Question : que se passe-t’il alors dans les 2 cas suivants?
1. w = u + v + t ou bien, W = .tr.(u + v)
2. do i=1,n; .; w = u + v; .; end do
L’évaluation de ces expressions implique de multiples appels aux fonctions add et/ou trans. Les tableaux add%ptr_mat (ou trans%ptr_mat) alloués dynamiquement à chaque appel de ces fonctions deviennent inaccessibles; ce sont des zones anonymes dormantes.
=? Risque de saturation mémoire!
La libération automatique de ces zones dormantes n’étant pas prise en charge par le compilateur, c’est au programmeur d’assurer la fonction ramasse-miettes. Pour ce faire nous allons ajouter au type OBJ_MAT une composante supplémentaire permettant de savoir si un objet de ce type a été “créé par une fonction”. De type logique, cette composante sera
vraie si la création est faite dans une fonction comme add ou trans et fausse dans les autres cas. Là où c’est nécessaire (procédures add, trans, affect et imp) on ajoute alors la libération de la zone anonyme dormante si cette composante est vraie.
Voici un extrait de la solution adoptée en version Fortran 95.
module matrix ! <== Solution avec "ramasse-miettes"
. . . . . ! (en Fortran 95) . . . . .
type OBJ_MAT private logical :: CreeParFonction=.false.
integer :: n=0, m=0 real,dimension(:,:),pointer :: ptr_mat => NULL()
end type OBJ_MAT
. . . . .
. . . . .
private :: ramasse_miettes
contains
subroutine ramasse_miettes(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a
type(OBJ_MAT) :: temp
! temp%ptr_mat => a%ptr_mat call poubelle(temp)
end subroutine ramasse_miettes
. . . . .
. . . . .
function add(a,b)
. . . . . add%CreeParFonction = .true.
if (a%CreeParFonction) call ramasse_miettes(a) if (b%CreeParFonction) call ramasse_miettes(b)
end function add
. . . . .
. . . . .
function trans(a)
. . . . . trans%CreeParFonction = .true.
if (a%CreeParFonction) call ramasse_miettes(a)
end function trans
function imp(a)
. . . . .
if (a%CreeParFonction) call ramasse_miettes(a)
end function imp
subroutine affect(a,b)!<=== Cf. vers. modifiée page
. . . . . ! (***)
if (b%CreeParFonction) call ramasse_miettes(b)
end subroutine affect
. . . . .
Attention: l’appel àramasse_miettes(a)ne pourrait être
remplacé parcall poubelle(a)ou mêmedeallocate(a%ptr_mat)car ce faisant, on modifierait la composante pointeur dea(son descripteur en fait) qui est protégé par la vocationINTENT(in)obligatoire pour les arguments muets d’une fonction de surcharge.
(***) =? page 191
Contrôle de visibilité : paramètre ONLY de l’instruction USE
11.6 Paramètre ONLY de l’instruction USE
De même que le concepteur d’un module peut cacher des ressources de ce module, une unité utilisatrice de celui-ci peut s’interdire l’accès à certaines d’entre elles.
Pour cela on utilise le paramètre only de l’instruction use.
module m type t1
end type t1 type t2
end type t2
logical, dimension(9) :: l
contains subroutine sp( )
end subroutine sp function f( )
end function f
end module m
program util
use m,only : t2,f ! Seules les ressources
! t2 et f sont exportées
Contrôle de visibilité : paramètre ONLY de l’instruction USE
Lors de l’utilisation d’un module, on peut être géné par les noms des ressources qu’il nous propose, soit parce que dans l’unité utilisatrice il existe des ressources de même nom ou bien parce que les noms proposés ne nous conviennent pas.
Dans ce cas, il est possible de renommer les ressources du module au moment de son utilisation via le symbole => que l’on spécifie au niveau de l’instruction use.
Exemple
use m, mon_t2=>t2, mon_f=>f use m, only : mon_t2=>t2, mon_f=>f
Remarque : on notera l’analogie entre ce type de renommage et l’affectation des pointeurs.
Cours Fortran 95
12 – Procédures récursives : plan
12 Procédures récursives
? Clauses RESULT et RECURSIVE
? Exemple : suite de Fibonacci
Clauses RESULT/RECURSIVE
12.1 Clauses RESULT et RECURSIVE
En Fortran 90 on peut écrire des procédures (sous-programmes ou fonctions) récursives.
Définition d’une procédure récursive :
recursive function f(x) result(f_out) recursive subroutine sp(x, y, ) recursive logical function f(n) result(f_out) logical recursive function f(n) result(f_out)
Attention : dans le cas d’une fonction récursive, pour que l’emploi du
nom de la fonction dans le corps de celle-ci puisse indiquer un appel récursif, il est nécessaire de définir une variable résultat par l’intermédiaire de la clause RESULT lors de la définition de la fonction.
Remarques :
• le type de la variable résultat est toujours celui de la fonction,
• possibilité d’utiliser la clause RESULT pour les fonctions non récursives.
Exemple
12.2 Exemple : suite de Fibonacci
• u0 = 1
• u1 = 1
• u2 = 2
• . . . .
• un = un?1 + un?2
recursive function fibonacci(n) result(fibo) integer, intent(in):: n
integer :: fibo
integer, save :: penult, antepenult
!------------------------------------------------
if (n <= 1) then !--> Test d’arrêt
! On peut dépiler
fibo = 1 antepenult = 1 ; penult = 1
!------------------------------------------------
else !--> Bloc récursif d’empilement
! dans la pile (stack)
fibo = fibonacci(n-1) fibo = fibo + antepenult antepenult = penult ; penult = fibo end if end function fibonacci
Exemple
Attention, au niveau du bloc ELSE :
1. Il serait tentant de programmer cette fonction sous la forme :
fibo = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
qui est plus proche de la définition mathématique de la suite.
Bien que parfaitement valide, cette dernière solution serait prohibitive en terme de performance car elle empilerait deux appels récursifs (au lieu d’un seul) et conduirait à recalculer de très nombreux termes déjà évalués!
2. Une autre possibilité serait de programmer sous la forme :
fibo = fibonacci(n-1) + antepenult
qui est une expression interdite par la norme Fortran 95! En effet, dans une expression, l’appel d’une fonction n’a pas le droit de modifier une entité (ici la variable locale antepenult avec l’attribut SAVE) intervenant dans cette expression. De plus, l’appel de la fonction fibonacci doit obligatoirement précéder le cumul de antepenult dans fibo d’où le découpage en deux instructions.
Note : pour un exemple de sous-programme récursif, cf. chap. 7.12 page 139
Cours Fortran 95
13 – Nouveautés sur les E/S : plan
13 Nouveautés sur les E/S
? OPEN (status, position, action, )
? INQUIRE(recl, action, iolength, )
? Entrées-sorties sur les fichiers texte (advance=’no’)
? Instruction NAMELIST
? Spécification de format minimum
OPEN
13.1 OPEN (status, position, action, )
STATUS:
• REPLACE: si le fichier n’existe pas, il sera créé, sinon il sera détruit et un fichier de même nom sera créé.
POSITION:
• REWIND: indique que le pointeur du fichier sera positionné à son début.
• APPEND: indique que le pointeur du fichier sera positionné à sa fin.
• ASIS : permet de conserver la position du pointeur du fichier. Ne fonctionne que si le fichier est déjà connecté. C’est utile lorsque l’on désire (via open) modifier certaines caractéristiques du fichier tout en restant positionné (valeur par défaut). Très limitatif et dépendant du constructeur!
PAD :
• YES : des enregistrements lus avec format sont complétés avec des blancs (padding) dans le cas où la liste de variables à traîter et le format correspondant nécessitent plus de caractères que l’enregistrement n’en contient. (valeur par défaut).
• NO : pas de padding.
OPEN
ACTION:
• READ : toute tentative d’écriture est interdite.
• WRITE: toute tentative de lecture est interdite.
• READWRITE: les opérations de lecture et écriture sont autorisées (valeur par défaut).
DELIM:
Ce paramètre permet de délimiter les chaînes de caractères écrites par
des namelist ou en format libre.
• APOSTROPHE: indique que l’apostrophe ’ sera utilisée.
• QUOTE: indique que la quote " sera utilisée.
• NONE : indique qu’aucun délimiteur ne sera utilisé.
(valeur par défaut).
Exemples
open(unit=10, file="mon_fichier", status="old", &
action="write", position="append")
open(unit=11, file="mon_fichier", &
status="replace", form="formatted")
INQUIRE
13.2 INQUIRE (recl, action, iolength, )
• RECL=n : permet de récupérer la longueur maximale des enregistrements.
• POSITION=chaîne : permet de récupérer la valeur du même paramètre spécifié lors de l’open.
• ACTION=chaîne : permet de récupérer la valeur du même paramètre spécifié lors de l’open.
• DELIM=chaîne : permet de récupérer la valeur du même paramètre spécifié lors de l’open.
• IOLENGTH=long : permet de récupérer la longueur de la liste des entités spécifiées. C’est utile lorsque l’on veut valoriser le paramètre RECL de l’ordre OPEN pour un fichier binaire à accès direct.
• PAD=chaîne : permet de récupérer la valeur du même paramètre spécifié lors de l’open.
Exemple
inquire(9,opened=op,action=ac) inquire(file="donnee",position=pos) inquire(iolength=long)x,y,tab(:n)
open(2,status=’scratch’,action=’write’, &
access=’direct’,recl=long)
Note : l’argument IOLENGTHde l’instruction INQUIREpermet de connaître la longueur (E./S. binaires) d’une structure de type dérivé (sans composante pointeur) faisant partie de la liste spécifiée.
entrées-sorties sur les fichiers texte
13.3 Entrées-sorties sur les fichiers texte (advance=’no’)
Le paramètre ADVANCE=’no’des instructions READ/WRITE (ADVANCE=’yes’par défaut) permet de rester positionner sur l’enregistrement courant.
Dans le cas d’une lecture avec format explicite et en présence du paramètre ADVANCE=’no’:
• le paramètre EOR=nnn effectue un transfert à l’étiquette nnn lorsqu’une fin d’enregistrement est détectée,
• le paramètre SIZE=long ( long variable de type INTEGER) de l’instruction READ permet de récupérer le nombre de caractères transférés lors de la lecture. Dans le cas où la fin d’enregistrement est détectée, ce nombre ne tient pas compte du padding si padding il y a (paramètre PAD valorisé à ’yes’ lors de l’OPEN).
Note : ADVANCE=’no’est incompatible avec le format libre.
Une alternative aux paramètres END=nnn et EOR=nnn de l’instruction READ est l’emploi du paramètre IOSTAT. Il retourne un entier :
• positif en cas d’erreur,
• négatif lorsqu’une fin de fichier ou une fin d’enregistrement est
atteinte (valeurs dépendant du constructeur),
• nul sinon.
read(8,fmt=9,advance=’no’,size=n,eor=7,end=8)list read(8,fmt=9,advance=’no’,size=n,iostat=icod)list
entrées-sorties sur les fichiers texte
Exemple :
.
character(len=1) :: c
!----------------------------------------------! Lecture de lignes au clavier et affichage des
! mêmes lignes sans les blancs. Arrêt par Ctrl_D
!----------------------------------------------do
do
read(*,’(a)’,advance="no",eor=1,end=2) c if(c /= ’ ’)write(*,’(a)’,advance=’no’) c
end do
1 write(*,’(a)’,advance="yes") end do
!-----------------------------------------------
2 print *,’Fin de la saisie.’ .
buffer associé au
| a | b | c | d | \n |
| e | f | \n |
| a | b | c | d | \n |
| e | f | \n |
clavier^
D
buffer de
sortie
INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT
ETDESRESSOURCES
ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
instruction NAMELIST
13.4 Instruction NAMELIST : exemple
integer :: n real,dimension(2) :: x character(len=5) :: text namelist /TRUC/ n,x,text ..
read(*, nml=TRUC) x=x+n*2 open(unit=6,delim="apostrophe") write(6, nml=TRUC)
Exemples de jeux de données à lire :
&TRUC n=3 x=5.,0. text=’abcde’ /
&TRUC x=2*0.0 text=’abcde’ n=3 /
&TRUC text=’QWERT’ x=1.0 /
L’écriture correspondant au premier jeu de données donnerait :
&TRUC n=3, x=11.,6., text=’abcde’ /
Norme 95 : possibilité de commenter via le caractère ! des
enregistrements en entrée d’une NAMELIST. Par exemple :
&TRUC x=2*0.0 ! x est un tableau text=’abcde’ n=3 /
Note : en Fortran 77, la fin des données était en général repérée par &END ou $END au lieu de / et les enregistrements devaient commencer par un blanc. La relecture de données codées avec l’ancien format est soit automatiquement compatible soit assurée via une :
- option (-Wf"-P z" sur Nec)
- variable (export XLFRTEOPTS="namelist=old" sur IBM).
spécification de format
13.5 Spécification de format minimum
Norme 95 : afin de permettre l’écriture formatée de variables sans avoir
à se préoccuper de la largeur du champ récepteur, il est possible de spécifier une longueur nulle avec les formats I, F, B, O et Z.
Par exemple :
write(6,’(2I0,2F0.5,E15.8)’) int1,int2,x1,x2,x3
On évite ainsi l’impression d’astérisques bien connue des programmeurs Fortran dans le cas d’un débordement de la zone réceptrice.
14 – Quelques nouvelles fonctions intrinsèques : plan
14 Quelques nouvelles fonctions intrinsèques
? Conversion entiers/caractères (char, ichar, )
? Comparaison de chaînes (lge, lgt, lle, llt)
? Manipulation de chaînes (adjustl, index, )
? Transformations (transfer)
? Précision/codage numérique (tiny, huge, epsilon, nearest, spacing, )
? Mesure de temps, date, nombres aléatoires
? Opérations sur les bits (iand, ior, ishft, )
Fonctions relatives aux chaînes : conversions entiers/caractères
14.1 Conversion entiers/caractères (char, ichar,
)
• CHAR(i,[kind])
=? iième caractère de la table standard (ASCII/EBCDIC) si kind absent, sinon de la table correspondant à kind (constructeur dépendant).
• ACHAR(i)
=? idem CHAR avec table ASCII.
• ICHAR(c,[kind])
=? rang (entier) du caractère c dans la table associée à la valeur du mot-clé kind (ASCII/EBCDIC en général).
• IACHAR(c)
idem ICHAR dans la table ASCII.
comparaison de chaînes
14.2 Comparaison de chaînes (lge, lgt, lle, llt)
• LGE(string_a, string_b)
=? VRAI si string_a après (ou =) string_b dans la table ASCII.
(Lexically Greater or Equal)
• LGT(string_a, string_b)
=? VRAI si string_a après string_b dans table ASCII.
• LLE(string_a, string_b)
=? VRAI si string_a avant (ou =) string_b dans table ASCII.
• LLT(string_a, string_b)
=? VRAI si string_a avant string_b dans table ASCII.
Remarques :
• En cas d’inégalité de longueur, la chaîne la plus courte est complétée à blanc sur sa droite.
• Ces quatre fonctions faisaient déjà partie de la norme 77.
• Les opérateurs >=, >, <= et < équivalents à ces fonctions peuvent aussi être utilisés. Il n’existe pas de fonctions LEQ et LNE équivalentes aux opérateurs == et /=.
manipulation de chaînes
14.3 Manipulation de chaînes (adjustl, index,)
• ADJUSTL(string)
=? débarrasse string de ses blancs de tête (cadrage à gauche) et complète à droite par des blancs.
• ADJUSTR(string)=? idem ADJUSTL mais à droite.
• INDEX(string, substring [,back])
=? numéro (entier) du premier caractère de string où apparaît la sous-chaîne substring (sinon 0). Si la variable logique back est vraie : recherche en sens inverse.
• LEN_TRIM(string)
=? longueur (entier) de la chaîne débarrassée de ses blancs de fin.
• SCAN(string, set [,back])
=? numéro (entier) du premier caractère de string figurant dans set ou 0 sinon. Si la variable logique back est vraie : recherche en
sens inverse.
• VERIFY(string, set [,back])
=? numéro (entier) du premier caractère de string ne figurant pas dans set, ou 0 si tous les caractères de string figurent dans set. Si la variable logique back est vraie : recherche en sens inverse.
• REPEAT(string, ncopies)
=? chaîne obtenue en concaténant ncopies copies de string.
• TRIM(string)=? débarrasse string de ses blancs de fin.
transformation
14.4 Transformation (transfer)
TRANSFER(source, mold [,size])
=? scalaire ou vecteur avec représentation physique identique à celle
de source, mais interprétée avec le type de mold.
• Si sizeabsent, retourne un vecteur si moldest de rang ? 1 (sa taille est le plus petit nombre tel que sa représentation physique mémoire contienne celle de source), sinon un scalaire,
• Si size présent, retourne un vecteur de taille size.
transformation
Exemples :
TRANSFER(1082130432 , 1.0)=? 4.0 (sur machine IEEE)
TRANSFER( (/ 1.,2.,3.,4. /) , (/ (0.,0.) /) )=?
(/ (1.,2.) , (3.,4.) /)
integer(kind=8),dimension(4) :: tampon
character(len=8) :: ch
real(kind=8),dimension(3) :: y ch = TRANSFER( tampon(1) , "abababab" ) !y(:) = TRANSFER( tampon(2:4) , 1.0_8 , 3 ) y(:) = TRANSFER( tampon(2:4) , y(:) )
qui remplace la version Fortran 77 classique avec EQUIVALENCE:
| integer*8 tampon(4) character*8 str,ch real*8 x(3),y(3) EQUIVALENCE (tampon(1),str) , (tampon(2),x) ch = str y(:) = x(:) |
Utilisation de la fonction TRANSFER pour passer une chaîne à C en évitant la transmission automatique de sa longueur.
integer,dimension(1) :: itab=0 character(len=10) :: chain="0123456789" call sub(transfer(chain//achar(0),itab))
précision et codage numérique
14.5 Précision/codage numérique :tiny/huge, sign, nearest, spacing,
| TINY(x) | plus petite valeur réelle représentable dans le sous-type de x (limite d’underflow). |
| HUGE(x) | plus grande valeur réelle ou entière représentable dans |
le sous-type de x (limite d’overflow).
NEAREST(x, s)valeur réelle représentable la plus proche (à droite si s>0. ou à gauche si s<0.) de la valeur représentable correspondant à l’argument réel x fourni. Dépendant du sous-type de x.
| SPACING(x) | écart entre deux valeurs représentables dans le sous-type de x au voisinage de x. |
| EPSILON(x) | =? SPACING(+1.) : quantité considérée comme négligeable comparée à 1. |
| RANGE(x) | c.f. chapitre 2 – Généralités (KIND). |
PRECISION(x)c.f. chapitre 2 – Généralités (KIND).
précision et codage numérique
SIGN(a,b) entier/réel dont la valeur absolue est celle de a et le signe celui de b. Seule fonction distinguant +0. et -0. si ce dernier est représentable.
Note: le zéro réel classique (+0.) a une représentation binaire totalement nulle alors que le zéro négatif (-0.) a son bit de signe positionné à 1 (’80000000’ en hexa.). Seule la fonctionSIGN(au niveau du 2eargument) fait la distinction entre ces deux zéros. Cette distinction peut aussi être faite via une impression en format libre. La valeur -0. est représentable sur NEC SX5 et IBM SP4.
14.6 Mesure de temps, date, nombres aléatoires
CPU_TIME(time)(Norme 95) sous-progr. retournant dans le réel
time le temps CPU en secondes (ou réel < 0 si indisponible). Par différence entre deux appels, il permet d’évaluer la consommation CPU d’une section de code.
DATE_AND_TIME(date,time,zone,values)sous-progr.
retournant dans les variables caractère date et time, la date et l’heure en temps d’horloge murale. L’écart par rapport au temps universel est retourné optionnellement dans zone. Toutes ces informations sont aussi stockées sous forme d’entiers dans le vecteur values.
SYSTEM_CLOCK(count,count_rate,count_max)sous-progr.
retournant dans des variables entières la valeur du compteur de périodes d’horloge (count), le nombre de périodes/sec. (count_rate) et la valeur maximale de ce compteur (count_max); ne permet pas d’évaluer le temps CPU consommé par une portion de programme.
RANDOM_NUMBER(harvest)sous-progr. retournant un/plusieurs nombres pseudo-aléatoires compris entre 0. et 1. dans un scalaire/tableau réel passé en argument (harvest).
RANDOM_SEED(size,put,get)sous-programme permettant de
ré-initialiser une série de nombres aléatoires. Tous les arguments sont optionnels. En leur absence le germe d’initialisation dépend du constructeur. Voir exemples ci-après
Exemple 1 : génération de deux séries de nombres aléatoires dans un
tableau tab :
real,dimension(2048,4) :: tab
. . . .
call random_number(tab) !<==> 1ère série
. . . .
call random_number(tab) !<==> 2ème série différente
. . . .
Exemple 2 : génération de deux séries identiques de nombres aléatoires
dans un tableau tab en sauvegardant (GET) puis réinjectant (PUT) le même germe. La taille du vecteur last_seed de sauvegarde du germe est récupérée via l’argument de sortie SIZE :
integer :: n
integer,allocatable,dimension(:) :: last_seed
real,dimension(2048,4) :: tab . . . .
call random_seed(SIZE=n) allocate(last_seed(n)) call random_seed(GET=last_seed) call random_number(tab) !<==> 1ère série
. . . .
call random_seed(PUT=last_seed) call random_number(tab) !<==> 2ème série identique
. . . .
deallocate(last_seed )
Attention : il est recommandé de gérer le germe d’initialisation uniquement via le sous-programme RANDOM_SEED.
Exemple 3 : évaluation du temps CPU et du temps d’horloge (elapsed
time) :
. . .
INTEGER :: & cpt_init,& ! Val. init. compteur périodes horloge cpt_fin, & ! Val. finale compteur périodes horloge cpt_max, & ! Valeur maximale du compteur d’horloge freq, & ! Nb. de périodes d’horloge par seconde cpt ! Nb. de périodes d’horloge du code REAL :: temps_elapsed , t1, t2, t_cpu
. . .
! Initialisations
! ---------------
CALL SYSTEM_CLOCK(COUNT_RATE=freq, COUNT_MAX=cpt_max)
. . .
CALL SYSTEM_CLOCK(COUNT=cpt_init)
CALL CPU_TIME(TIME=t1)
. . .
!<<<<<<<<<<< Partie du code à évaluer >>>>>>>>>>>>>
. . .
CALL CPU_TIME(TIME=t2)
CALL SYSTEM_CLOCK(COUNT=cpt_fin) !
cpt = cpt_fin - cpt_init
IF (cpt_fin < cpt_init) cpt = cpt + cpt_max temps_elapsed = REAL(cpt) / freq t_cpu = t2 - t1
!
print *, ’Temps elapsed = ’, temps_elapsed, ’ sec.’ print *, ’Temps CPU = ’, t_cpu, ’ sec.’ . . .
Exemple 4 : sortie de la date et de l’heure courante via la fonction
intrinsèque DATE_AND_TIME :
program date
implicit none
integer :: n
integer, dimension(8) :: valeurs ! call DATE_AND_TIME(VALUES=valeurs) print * print ’(47a)’, ("-", n=1,47) print ’(a, 2(i2.2, a), i4 ,a ,3(i2.2,a), a)’, & "| Test date_and_time ==> ", &
| valeurs(3), "/", | & |
| valeurs(2), "/", | & |
| valeurs(1), " - ", | & |
| valeurs(5), "H", | & |
| valeurs(6), "M", | & |
valeurs(7), "S", " |"
print ’(47a)’, ("-", n=1,47) ! end program date
Voici la sortie correspondante :
----------------------------------------------| Test date_and_time ==> 15/03/2005 - 15H15M44S |
-----------------------------------------------
opérations sur les bits
14.7 Opérations sur les bits (iand, ior, ishft,
)
| IAND(i,j) | fonction retournant un entier de même type que i résultant de la combinaison bit à bit de i et j par un ETlogique. |
| IEOR(i,j) | fonction retournant un entier de même type que i résultant de la combinaison bit à bit de i et j par un OUexclusif logique. |
| IOR(i,j) | fonction retournant un entier de même type que i |
résultant de la combinaison bit à bit de i et j par un OUinclusif logique.
ISHFT(i,shift)fonction retournant un entier de même type que i
résultant du décalage de shiftbits appliqué à i.
Décalage vers la gauche ou vers la droite suivant que l’entier shiftest positif ou négatif. Les bits sortant sont perdus et le remplissage se fait par des zéros.
ISHFTC(i,shift[,size])fonction retournant un entier de même type que i résultant d’un décalage circulaire de
shiftpositions appliqué aux size bits de droite de i. Décalage vers la gauche ou vers la droite suivant que l’entier shiftest positif ou négatif.
opérations sur les bits
IBCLR(i,pos)fonction retournant un entier identique à i avec le
posième bit mis à zéro.
IBSET(i,pos)fonction retournant un entier identique à i avec le
posième bit mis à 1.
NOT(i) fonction retournant un entier de même type que i, ses
bits correspondant au complément logique de ceux de
i.
IBITS(i,pos,len)fonction stockant dans un entier de même type
que i les len bits de i à partir de la position pos. Ces bits sont cadrés à droite et complétés à gauche par des zéros.
MVBITS(from,frompos,len,to,topos)sous-programme copiant une séquence de bits depuis une variable entière (from) vers une autre (to).
Remarque : ces fonctions ont été étendues pour s’appliquer aussi à des
tableaux d’entiers.
Norme 95 : le sous-programme MVBITS est “pure” et “elemental”.
Cours Fortran 95 Annexe A
A Annexe : paramètre KIND et précision des nombres
? Sur IBM/SP4
? Sur NEC/SX8
précision des nombres sur IBM/SP4
A.1 Sur IBM/SP4
• Entiers kind = 1 =? 1 octet : ?128 ? i ? 127 kind = 2 =? 2 octets : ?215 ? i ? 215 ?1 kind = 4 =? 4 octets : ?231 ? i ? 231 ?1
kind = 8 =? 8 octets : ?263 ? i ? 263 ?1
• Réels kind = 4 =? 4 octets : 1.2×10?38 ?| r |? 3.4×1038
6 chiffres significatifs décimaux.
kind = 8 =? 8 octets : 2.2×10?308 ?| r |? 1.8×10308
15 chiffres significatifs décimaux.
kind = 16 =? 16 octets : 2.2×10?308 ?| r |? 1.8×10308
31 chiffres significatifs décimaux.
• Complexes kind = 4 =? (4,4) octets ? complex*8 (f77)
kind = 8 =? (8,8) octets ? complex*16 (f77) kind = 16 =? (16,16) octets ? complex*32 (f77)
• Logiques kind = 1 =? 1 octet : 01 = .true. et 00 =.false. kind = 2 =? 2 octets : 0001 = .true. et 0000 =.false. kind = 4 =? 4 octets : 0..1 = .true. et 0..0 =.false.
kind = 8 =? 8 octets : 0 1 = .true. et 0 0 =.false.
• Caractères : kind = 1 =? jeu ASCII
précision des nombres sur NEC/SX8
A.2 Sur NEC/SX8
Types et sous-types disponibles avec les options -dW et -dw.
• Entiers kind = 2 =? 2 octets : ?215 ? i ? 215 ?1 kind = 4 =? 4 octets : ?231 ? i ? 231 ?1
kind = 8 =? 8 octets : ?263 ? i ? 263 ?1
• Réels kind = 4 =? 4 octets : 1.2×10?38 ?| r |? 3.4×1038
6 chiffres significatifs décimaux.
kind = 8 =? 8 octets : 2.2×10?308 ?| r |? 1.8×10308
15 chiffres significatifs décimaux.
kind = 16 =? 16 octets : 2.2×10?308 ?| r |? 1.8×10308
31 chiffres significatifs décimaux.
• Complexes kind = 4 =? (4,4) octets ? complex*8 (f77)
kind = 8 =? (8,8) octets ? complex*16 (f77) kind = 16 =? (16,16) octets ? complex*32 (f77)
• Logiques kind = 1 =? 1 octet : 01 = .true. et 00 =.false. kind = 4 =? 4 octets : 0..1 = .true. et 0..0 =.false.
kind = 8 =? 8 octets : 0 1 = .true. et 0 0 =.false.
kind = 1 =? jeu ASCII
• Caractères :
kind = 2 =? caractères japonais sur 2 octets
précision des nombres sur NEC/SX8
Page réservée pour vos notes personnelles
Cours Fortran 95 Annexe B
B Annexe : exercices
? Exercices : énoncés
? Exercices : corrigés
B.1 Exercices : énoncés
Exercice 1 :
Écrire un programme permettant de valoriser la matrice identité de n lignes et n colonnes en évitant les traitements élémentaires via les boucles DO pour utiliser autant que possible les fonctions intrinsèques de manipulation de tableaux. Imprimer la matrice obtenue ligne par ligne et explorer plusieurs solutions mettant en œuvre les fonctions RESHAPE, UNPACK, CSHIFT ainsi que le bloc WHERE.
Exercice 2 :
Écrire un programme permettant de valoriser une matrice de n lignes et m colonnes (n et m n’étant connus qu’au moment de l’exécution) de la façon suivante :
1. les lignes de rang pair seront constituées de l’entier 1,
2. les lignes de rang impair seront constituées des entiers successifs 1, 2, 3, .
? 1 2 3 4 ?
Par exemple : 1 1 1 1
?? 5 6 7 8 ??
Imprimer la matrice obtenue ligne par ligne afin de vérifier son contenu.
Exercice 2_suppl :
Allouer une matrice réelle NxN (N multiple de 4); l’initialiser avec real(i) pour i variant de 1 à N*N. Transformer cette matrice en réordonnant les lignes et les colonnes de la façon suivante (pour N=16) :
| 1 2| 3 4| 5 6| 7 8| 9 10|11 12|13 14|15 16| transformé en :
|15 16| 1 2|13 14| 3 4|11 12| 5 6| 9 10| 7 8|
Autrement dit, ramener les 2 dernières colonnes/lignes devant les 2 premières colonnes/lignes et garder ces 4 colonnes/lignes ensembles. Réitèrer ce processus en repartant des 2 dernières colonnes/lignes sans déplacer celles dejà transformées et ainsi de suite Imprimer la matrice avant et après transformation et vérifier que la trace de la matrice est inchangée.
Exercice 3 :
Compiler et exécuter le programme contenu dans les fichiers exo3.f90, mod1_exo3.f90 et mod2_exo3.f90 :
program exo3 use mod2
implicit none
real :: somme integer :: i tab=(/ (i*10,i=1,5) /) print *, tab call sp1s(somme) print *,somme call sp2s(somme) print *,somme
end program exo3
module mod1 real,dimension(5) :: tab
end module mod1
module mod2 use mod1
contains subroutine sp1s(som)
implicit none
real :: som
integer :: I som=0.
do i=1,5 som=som+tab(i)
enddo
end subroutine sp1s
! -------------------subroutine sp2s(x)
implicit none
real :: x
x=-x
end subroutine sp2s
end module mod2
Recommencez en plaçant les modules dans un répertoire différent de celui où se trouve le programme principal.
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Exercice 4 :
Écrire un programme permettant de reconnaître si une chaîne est un palindrome.
Lire cette chaîne dans une variable de type character(len=long) qui sera ensuite transférée dans un tableau (vecteur) de type character(len=1) pour faciliter sa manipulation via les fonctions intrinsèques tableaux.
Écrire ce programme de façon modulaire et évolutive; dans un premier temps, se contenter de lire la chaîne (simple mot) au clavier et dans un deuxième, ajouter la possibilité de lire un fichier (cf. fichier palindrome) contenant des phrases (suite de mots séparés par des blancs qu’il faudra supprimer – phase de compression).
Exercice 5 :
Compléter le programme contenu dans le fichier exo5.f90 jusqu’à ce qu’il s’exécute correctement : les 2 matrices imprimées devront être identiques.
program exo5
implicit none integer, parameter :: n=5,m=6 integer(kind=2) :: i
integer, dimension(0:n-1,0:m-1) :: a = & reshape((/ (i*100,i=1,n*m) /), (/ n,m /))
print *,"Matrice a avant appel à sp :" print *,"--------------------------" do i=0,size(a,1)-1
print *,a(i,:)
enddo call sp(a)
end program exo5 subroutine sp(a)
integer :: i integer, dimension(:,:) :: a print * print *,"Matrice a dans sp :" print *,"-----------------" do i=0,size(a,1)-1
print *,a(i,:)
enddo end subroutine sp Exercice 6 :
Écrire un programme permettant l’impression des n premières lignes du triangle de Pascal avec allocation dynamique du triangle considéré comme un vecteur de lignes de longueur variable.
1 ? Par exemple : ??? 1 2 1 ???????
1 1
1 3 3 1 ?? 1 4 6 4 1
Exercice 7 :
Cet exercice reprend le module matrix des chapitres 10 et 11 (cf. page 185) du support de cours. Il est stocké (avec un programme principal d’utilisation complet) dans le fichier exo7.f90.
Complétez le module matrix en définissant un opérateur .vp. permettant le calcul des valeurs propres d’un objet de type OBJ_MAT. Utilisez par exemple le sous-programme EVLRG (calculant les valeurs propres d’une matrice réelle d’ordre N) de la bibliothèque IMSL dont la séquence d’appel est :
CALL EVLRG(N, A, LDA, EVAL) avec :
- N : nombre de lignes de A (entrée)
- A : matrice réelle d’ordre N (entrée)
- LDA : "Leading Dimension of A" (N ici) (entrée)
- EVAL : vecteur contenant les N valeurs (sortie) propres complexes
En entrée :
le programme principal lit (en “format libre” et avec le paramètre ADVANCE="NO") un fichier avec un enregistrement contenant :
• un entier représentant l’ordre N de la matrice,
• N*N valeurs réelles représentant les éléments de la matrice à traiter. Un exemple d’un tel fichier (avec une matrice d’ordre N=4) est contenu dans devez alors trouver les valeurs propres suivantes : (4.,0.), (3.,0.), (2.,0.), (1.,0.).
Notes :
• deux méthodes ont déjà été ajoutées au module matrix :
– la fonction logique erreur() permettant de tester la bonne convergence du calcul effectué par EVLRG,
– le sous-programme imp_vp(vect_complexe) pour faciliter l’impression des valeurs propres.
• pour l’accès à la bibliothèque IMSL (version 77) de l’IDRIS, lisez au préalable la “news IMSL” sur les machines de calcul.
À défaut, consultez le README du répertoire lapack.
Exercice 8 :
Soit le programme principal contenu dans le fichier exo8.f90 (ou exo8.f) :
program exo8
use music type(musicien) :: mus_mort_le_plus_jeune call init call tri(critere="nom") call tri(critere="annee") mus_mort_le_plus_jeune = tab_mus print * print *,"Le musicien mort le plus jeune est : ", & nom(mus_mort_le_plus_jeune) end program exo8
Dans le module music à créer, définir :
• le type musicien et un tableau tab_mus de ce type (dimensionné à 30).
• le sous-programme init devant lire le contenu du fichier musiciens (ce fichier contient une liste de compositeurs avec leurs années de naissance et de mort : éditez-le au préalable afin de connaître son formatage) afin de valoriser le tableau tab_mus et l’imprimer,
• le sous-programme tri qui trie et imprime la liste des musiciens. Passer en argument le critère de tri sous forme d’une chaîne de caractères et effectuer ce tri par l’intermédiaire d’un tableau de pointeurs, de sorte que l’exécution de ce programme produise les résultats suivants :
---- Liste des musiciens ----
Johann Sebastian Bach 1685 1750
Georg Friedrich Haendel 1685 1759
Wolfgang Amadeus Mozart 1756 1791
| Giuseppe | Verdi | 1813 1901 |
| Richard | Wagner | 1813 1883 |
| Ludwig van | Beethoven | 1770 1827 |
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Igor Stravinski 1882 1971
Piotr Ilyitch Tchaikovski 1840 1893
Antonio Vivaldi 1678 1741
Carl Maria von Weber 1786 1826
| Giacomo | Puccini | 1858 1924 |
| Claude | Debussy | 1862 1918 |
| Joseph | Haydn | 1732 1809 |
| Gustav | Mahler | 1860 1911 |
---- Liste alphabétique des musiciens ----
Johann Sebastian Bach 1685 1750
| Ludwig van | Beethoven | 1770 1827 |
| Johannes | Brahms | 1833 1897 |
| Frederic | Chopin | 1810 1849 |
| Claude | Debussy | 1862 1918 |
Georg Friedrich Haendel 1685 1759 . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Antonio Vivaldi 1678 1741
Richard Wagner 1813 1883
Carl Maria von Weber 1786 1826
| ---- Liste chronologique des musiciens ---- | |
| Claudio Monteverdi | 1567 1643 |
| Henry Purcell | 1659 1695 |
| Antonio Vivaldi | 1678 1741 |
| Johann Sebastian Bach | 1685 1750 |
| Georg Friedrich Haendel | 1685 1759 |
| Domenico Scarlatti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 1695 1757 |
| Maurice Ravel | 1875 1937 |
| Igor Stravinski | 1882 1971 |
Le musicien mort le plus jeune est:Gian-Battista Pergolese
Exercice 9 :
Même exercice que précédemment mais avec utilisation d’une liste chaînée simple ou double en partant du programme principal suivant contenu dans le fichier exo9.f90 (ou exo9.f) :
program exo9
use music type(musicien) :: mus_mort_le_plus_jeune call init
call tri(critere="nom") call tri(critere="annee") mus_mort_le_plus_jeune = .MortLePlusJeune.debut print * print *,"Le musicien mort le plus jeune est : ", & nom(mus_mort_le_plus_jeune) end program exo9
Remarque : debut correspond au pointeur de début de liste.
Annexe B – Exercice 1 : corrigés
B.2 Exercices : corrigés
Exercice 1 : corrigé
program exo1
implicit none
integer, parameter :: n = 10 real , dimension(n,n) :: mat_ident character(len=8) :: fmt = "(00f3.0)"
write(fmt(2:3), ’(i2)’)n ! Format d’impression !
!==============> Première solution : call sol_unpack call imp !
!==============> Deuxième solution : call sol_reshape call imp !
!==============> Troisième solution : call sol_cshift call imp
contains
subroutine sol_unpack logical, dimension(n,n) :: mask real, dimension(n) :: diag = 1.
integer :: i, j
mask = reshape( (/ ((i == j, i=1,n), j=1,n) /), & shape = shape( mask ) )
mat_ident = unpack(diag, mask, 0.) end subroutine sol_unpack
Annexe B – Exercice 1 : corrigés
!
subroutine sol_reshape real, dimension(n*n) :: vect = 0.
vect(1:n*n:n+1) = 1.
mat_ident = reshape( vect, shape = shape( mat_ident ) )
end subroutine sol_reshape !
subroutine sol_cshift integer i
mat_ident(:,:) = 0. mat_ident(:,1) = 1.
mat_ident(:,:) = cshift( array=mat_ident, & shift=(/ (-i,i=0,n-1) /), & dim=2 )
end subroutine sol_cshift !
subroutine imp
integer i
do i=1,n ! Impression matrice identité
print fmt,mat_ident(i,:)
end do print *
end subroutine imp end program exo1
Annexe B2 – Exercice 2 : corrigé
Exercice 2 : corrigé
program exo2 implicit none !
! On décide que les entiers err,n,m,i sont < 99 !
integer, parameter :: p = selected_int_kind(2) integer(kind=p) :: n,m integer(kind=p) :: err,i
integer, dimension(:,:),allocatable :: mat !
! Lecture des dimensions de la matrice !
print *,"Nombre de lignes? :" ; read(*,*)n print *,"Nombre de colonnes? :"; read(*,*)m !
! Allocation de la matrice ! allocate(mat(n,m),stat=err) if (err /= 0) then
print *,"Erreur d’allocation"; stop 4
endif !
! Remplissage des lignes paires avec l’entier 1 !
mat(2:n:2,:) = 1 !
! Remplissage lignes impaires avec les entiers 1,2,
!
mat(1:n:2,:)=reshape((/ (i,i=1,size(mat(1:n:2,:))) /),& shape=shape(mat(1:n:2,:)),order=(/ 2,1 /)) !
! On imprime la matrice obtenue après remplissage !
do i=1,n
print *,mat(i,:)
enddo deallocate(mat)
end program exo2
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Annexe B2 – Exercice 2_suppl : corrigé
Exercice 2_suppl : corrigé
program exo2_suppl
implicit none real, dimension(:,:), allocatable :: A logical, dimension(:,:), allocatable :: m
integer :: N, i, j real :: trace
!------- Allocation/initialisation de A -------------print *, "N (multiple de 4 < 32) ?" ; read *, N
allocate(A(N,N), m(N,N))
A=reshape(source = (/ (real(i), i=1,N*N) /), & shape = (/ N,N /), order = (/ 2,1 /)) m = reshape( source=(/ ((i==j,i=1,N),j=1,N) /), & shape =(/ N,N /) )
print "(/,A,/)", "Matrice à transformer :" do i=1,N print "(16F5.0)", A(i,:)
end do trace = sum(pack(array=A, mask=m)) print *, "trace=", trace
!------------- Transformation des lignes ------------do i=1,N,4
A(:,i:N) = cshift(array=A(:,i:N), shift=-2, dim=2) end do
!------------- Transformation des colonnes ----------do i=1,N,4
A(i:N,:) = cshift(array=A(i:N,:), shift=-2, dim=1) end do print "(/,A,/)", "Matrice transformée :" do i=1,N print "(16F5.0)", A(i,:)
end do
trace = sum(pack(array=A, mask=m)) print *, "trace=", trace deallocate(A) deallocate(m) end program exo2_suppl
Annexe B2 – Exercice 3 : corrigé
Exercice 3 : corrigé
Sur NEC/SX8 (Brodie-SX8) et sa frontale TX7 (Brodie-TX7)
Brodie-TX7> sxf90 -c mod1_exo3.f90
Brodie-TX7> sxf90 -c mod2_exo3.f90
Brodie-TX7> sxf90 exo3.f90 mod1_exo3.o mod2_exo3.o -o $HOMESX5/exo3 Brodie-SX8> exo3
Remarque : si les modules sont situés dans un répertoire rep1 différent de celui (rep2) d’exo3, utiliser l’option -I :
cd $HOME/rep1
Brodie-TX7> sxf90 -c mod1_exo3.f90 mod2_exo3.f90
Brodie-TX7> cd ../rep2
Brodie-TX7> sxf90 exo3.f90 -I ../rep1 ../rep1/mod*.o -o $HOMESX5/exo3
Brodie-SX8> exo3
Sur IBM/SP4
IBM/SP4> f90 -c mod1_exo3.f90 mod2_exo3.f90
IBM/SP4> f90 exo3.f90 mod1_exo3.o mod2_exo3.o -o exo3
IBM/SP4> exo3
Exemple de makefile sur IBM/SP4 :
OBJSEXO3 = mod1_exo3.o mod2_exo3.o exo3.o
FC = f90
FLAGS = -qsource -O2
.SUFFIXES : .f90 all: exo3
.f90.o:
$(FC) $(FLAGS) -c $< mod2_exo3.o : mod1_exo3.o
$(FC) $(FLAGS) -c $<
exo3.o: mod2_exo3.o
$(FC) $(FLAGS) -c $< exo3: $(OBJSEXO3)
$(FC) -o [email protected] $(OBJSEXO3)
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Annexe B2 – Exercice 4 : corrigés
Exercice 4 : corrigé
program exo4
integer, parameter :: long=80
character(len=long) :: chaine
integer :: long_util, ios, choix logical :: entree_valide
do
entree_valide = .true.
print *, ’1) Entrée clavier’ print *, ’2) Lecture fichier "palindrome"’ read( unit=*, fmt=*, iostat=ios ) choix if(ios > 0) entree_valide = .false. if(ios < 0) stop "Arrêt demandé" if(choix /= 1 .and. choix /= 2) entree_valide=.false.
if(entree_valide ) exit print *, "Entrée invalide"
end do
if ( choix == 2 ) open( unit=1, file="palindrome", & form="formatted", action="read" )
do
select case( choix )
case(1)
print *, "Entrez une chaîne :" read( unit=*, fmt=’(a)’, iostat=ios ) chaine
case(2) read( unit=1, fmt=’(a)’, iostat=ios ) chaine
end select if( ios > 0 ) stop "Erreur de lecture"
if( ios < 0 ) exit
!
! Récup. longueur chaîne entrée (sans blancs de fin).
! long_util = len_trim( chaine )
if( palind( chaine(:long_util) ) ) then
print *, chaine(:long_util)," est un palindrome"
else print *, chaine(:long_util)," n’est pas un palindrome" endif
enddo
if ( choix == 2 ) close( unit=1 )
Annexe B2 – Exercice 4 : corrigés
contains
function palind( chaine )
logical :: palind !<-- Retour fonction character(len=*) :: chaine !<-- Arg. muet
character(len=1), &
dimension(len(chaine)):: tab_car !<-- Tabl. automatique
integer :: long_util !<-- Var. locale
!
! Copie chaîne entrée dans un tableau de caractères.
!
tab_car(:) = transfer( chaine, ’a’, size(tab_car) ) !
! Dans le cas où la chaîne contient une phrase, ! on supprime les blancs séparant les différents mots.
!
long_util = compression( tab_car(:) ) !
! Comparaison des éléments symétriques par rapport ! au milieu de la chaîne. La fonction "all" nous sert ! à comparer le contenu de deux tableaux.
!
palind=all(tab_car(:long_util/2) == & tab_car(long_util:long_util-long_util/2+1:-1))
end function palind
function compression( tab_car ) result(long_util)
integer :: long_util !<-- Retour fonction
character(len=1), & dimension(:) :: tab_car !<-- Profil implicite
logical, &
dimension(size(tab_car)):: m !<-- Tabl. automatique
m(:) = tab_car(:) /= ’ ’ long_util = count( mask=m(:) )
tab_car(:long_util) = pack(array=tab_car(:), mask=m(:))
end function compression end program exo4
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ETDESRESSOURCES
ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
Annexe B2 – Exercice 5 : corrigé
program exo5
! Du fait de la déclaration de l’argument a de sp ! avec un profil implicite, l’interface doit être ! explicite, d’où l’ajout du "bloc interface".
! Dans ce contexte, seul le profil de a est passé à sp :
! les bornes inférieures nulles ne le sont pas ! À moins ! d’une déclaration explicite "dimension(0:,0:)" dans sp, ! les bornes inférieures sont égales à 1 par défaut.
!
implicit none interface
subroutine sp(a) integer, dimension(:,:) :: a
end subroutine sp
end interface !
integer, parameter :: n=5,m=6 integer(kind=2) :: i
integer, dimension(0:n-1,0:m-1) :: a = & reshape((/ (i*100,i=1,n*m) /), (/ n,m /))
print *,"Matrice a avant appel à sp :" print *,"--------------------------" print * do i=0,size(a,1)-1
print *,a(i,:)
enddo call sp(a)
end program exo5
!-----------------subroutine sp(a)
integer, dimension(:,:) :: a integer :: i
print * print *,"Matrice a dans sp :" print *,"-----------------" print * do i=1,size(a,1) print *,a(i,:)
enddo end subroutine sp
Annexe B2 – Exercice 6 : corrigé
program exo6 !----------implicit none type ligne
integer, dimension(:), pointer :: p
end type ligne type(ligne), dimension(:), allocatable :: triangle
integer :: i, n, err
character(11) :: fmt = "(00(i5,1x))" do
write(6,advance=’no’,fmt="(’Ordre du triangle ? :’)") read(5, *)n
if (n >= 20) exit ! On limite à 19 lignes
write(fmt(2:3), ’(i2)’)n! Construction du format
! ! de sortie
!--- On alloue le nombre de lignes du triangle.
allocate(triangle(n), stat=err) if (err /= 0) stop "Erreur à l’allocation de triangle" do i=1,n
!--- Pour chaque ligne du triangle, allocat. du nombre !--- de colonnes.
allocate(triangle(i)%p(i), stat=err) if (err /= 0) stop "Erreur à l’allocation d’une & &ligne de triangle" !
!-Valorisation éléments extrêmes de la ligne courante !-puis les autres éléments à partir de la 3ème ligne.
triangle(i)%p((/ 1,i /)) = 1
if (i > 2) &
triangle(i)%p(2:i-1) = triangle(i-1)%p(2:i-1) + & triangle(i-1)%p(1:i-2)
print fmt,triangle(i)%p ! Impression de la ligne
end do !
!-- Une fois le triangle construit et imprimé, on libère !-- chaque ligne et le tableau triangle. do i=1,n deallocate(triangle(i)%p)
end do deallocate(triangle)
end do end program exo6 Exercice 7 : corrigé
module matrix
integer :: nb_lignes, nb_col
integer, private :: err
type OBJ_MAT
private
logical :: CreeParFonction integer :: n=0, m=0
real, dimension(:,:), pointer :: ptr_mat => NULL()
end type OBJ_MAT
private :: add, trans, taille_mat, valorisation, affect private :: ramasse_miettes, val_propres !-------------------------------interface operator(+) module procedure add
end interface
!-------------------------------interface operator(.tr.) module procedure trans
end interface
!-------------------------------interface operator(.vp.) module procedure val_propres
end interface
!-------------------------------interface assignment(=)
module procedure taille_mat, valorisation, affect
end interface !------contains !------subroutine valorisation(a,t)
type(OBJ_MAT), intent(inout) :: a real, dimension(:), intent(in) :: t . end subroutine valorisation !-------------------------------subroutine ramasse_miettes(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a
type(OBJ_MAT) :: temp
temp%ptr_mat => a%ptr_mat call poubelle(temp)
end subroutine ramasse_miettes !-------------------------------subroutine poubelle(a) type(OBJ_MAT), intent(inout) :: a .
end subroutine poubelle !-------------------------------function add(a,b)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a,b type(OBJ_MAT) :: add
.
end function add
!-------------------------------function trans(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a
type(OBJ_MAT) :: trans
.
end function trans
!-------------------------------function val_propres(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a complex, dimension(a%n) :: val_propres if (associated(a%ptr_mat)) then
call evlrg(a%n, a%ptr_mat, a%n, val_propres)
else
Stop "Objet non existant" end if end function val_propres subroutine taille_mat(i,a)
integer, intent(out) :: i type(OBJ_MAT), intent(in) :: a i = a%n*a%m
end subroutine taille_mat !-------------------------------subroutine affect(a,b)
type(OBJ_MAT), intent(inout) :: a type(OBJ_MAT), intent(in) :: b .
end subroutine affect
!-------------------------------subroutine imp(a)
type(OBJ_MAT), intent(in) :: a integer(kind=2) :: i
print ’(//, a, /)’, " Matrice : "
do i=1,a%n
print *,a%ptr_mat(i,:)
enddo if (a%CreeParFonction) call ramasse_miettes(a)
end subroutine imp
!-------------------------------logical function erreur()
erreur = iercd() /= 0
end function erreur
!-------------------------------subroutine imp_vp(vec)
complex, dimension(:) :: vec
integer :: i
print ’(//, a, /)’, " Valeurs propres : "
do i=1,size(vec)
print ’("Valeur propre N.", i2, " : (", 1pe9.2, & " , ", 1pe9.2, ")")’, i, real(vec(i)), & aimag(vec(i))
end do
end subroutine imp_vp end module matrix program exo7 use matrix type(OBJ_MAT) :: u real, dimension(:), allocatable :: val_init complex, dimension(:), allocatable :: val_pr open(unit=10, file="", form=’formatted’, & action="read")
read(10, advance=’no’, fmt=’(i1)’) nb_lignes nb_col = nb_lignes allocate(val_init(nb_lignes*nb_col)) allocate(val_pr(nb_col)) read(10, *) val_init close(10) u = val_init deallocate(val_init) call imp(u)
!--------------val_pr = .vp. u
!--------------if (erreur()) then
print *,"La méthode diverge"
else call imp_vp(val_pr)
end if deallocate(val_pr) call poubelle(u) end program exo7
Exercice 8 : corrigé
module music
integer, parameter :: nb_enr=30
integer :: nb_mus
!--------------------------------type musicien
private
| character(len=16) | :: prenom |
| character(len=21) | :: nom |
| integer | :: annee_naiss,annee_mort |
end type musicien
!--------------------------------type , private :: ptr_musicien
type(musicien), pointer :: ptr
end type ptr_musicien
!-----------------------------------------------------type(musicien), dimension(nb_enr),target :: tab_mus type(ptr_musicien), dimension(:), allocatable, & private :: tab_ptr_musicien !-----------------------------------------------------interface operator(<)
module procedure longevite
end interface
!--------------------------------interface assignment(=)
module procedure mort_le_plus_jeune end interface
contains
!--------------------------------subroutine init integer :: eof,i,err !
! Valorisation du tableau de musiciens ! open(1,file="musiciens",action="read",status="old") nb_mus = 0 do
read(1,’(a16,1x,a21,2(1x,i4))’, iostat=eof) & tab_mus(nb_mus+1)
if (eof /= 0) exit nb_mus = nb_mus + 1
enddo close(1) !
! On alloue le tableau de pointeurs dont le nombre ! d’éléments correspond au nombre de musiciens.
! allocate(tab_ptr_musicien(nb_mus),stat=err) if (err /= 0) then
print *,"Erreur d’allocation" stop 4
endif !
! Chaque élément du tableau de pointeurs alloué ! précédemment va être mis en relation avec l’élément ! correspondant du tableau de musiciens.
! Chaque élément du tableau de musiciens (tab_mus) a ! l’attribut target implicitement car cet attribut ! a été spécifié pour le tableau lui-même.
!
do i=1,nb_mus
tab_ptr_musicien(i)%ptr => tab_mus(i)
enddo
print *,’---- Liste des musiciens ----’ print * write(*,’((5x,a16,1x,a21,2(1x,i4)))’) &
(tab_mus(i),i=1,nb_mus) end subroutine init
subroutine tri(critere)
! Procédure triant la liste des musiciens par ordre ! alphabétique des noms ou par ordre chronologique en ! fonction du paramètre "critere" spécifié. ! Ce tri s’effectue par l’intermédiaire du tableau de ! pointeurs tab_ptr_musicien. !
character(len=*) :: critere
logical :: expr, tri_termine
character(len=13) :: mode ! do
tri_termine = .true. do i=1,nb_mus-1 select case(critere)
case("nom")
mode = "alphabétique" expr = tab_ptr_musicien(i)%ptr%nom > & tab_ptr_musicien(i+1)%ptr%nom)
case("annee")
mode = "chronologique" expr = tab_ptr_musicien(i)%ptr%annee_naiss > & tab_ptr_musicien(i+1)%ptr%annee_naiss
case default
end select if (expr) then
!--Permutation des deux associations----------tab_ptr_musicien(i:i+1) = & tab_ptr_musicien(i+1:i:-1) !---------------------------------------------tri_termine = .false.
endif
enddo if (tri_termine) exit
enddo !
print ’(/, a, a, a, /)’, ’---- Liste ’, mode,
’ des musiciens ----’ write(*,’((5x,a16,1x,a21,2(1x,i4)))’) &
(tab_ptr_musicien(i)%ptr,i=1,nb_mus) end subroutine tri
function longevite(mus1,mus2)
!-- Fonction surchargeant l’opérateur < afin de !-- pouvoir spécifier des opérandes de type musicien.
!
type(musicien), intent(in) :: mus1,mus2 logical :: longevite
integer :: duree_de_vie_mus1, &
duree_de_vie_mus2
duree_de_vie_mus1 = mus1%annee_mort - mus1%annee_naiss duree_de_vie_mus2 = mus2%annee_mort - mus2%annee_naiss longevite = duree_de_vie_mus1 < duree_de_vie_mus2
end function longevite !---------------------subroutine mort_le_plus_jeune(mus,tab_mus) !-- Surcharge de l’opérat. d’affectation "=".
!
type(musicien), intent(out) :: mus type(musicien), dimension(:), intent(in) :: tab_mus mus = tab_mus(1) do i=2,nb_mus !
! Ici l’utilisation de l’opérateur < provoque ! l’appel à la fonction "longevite". En fait : ! tab_mus(i) < mus <=> longevite(tab_mus(i),mus) !
if (tab_mus(i) < mus) then
mus = tab_mus(i) endif
enddo
end subroutine mort_le_plus_jeune !--------------------------------function nom(mus)
!-- Fonction renvoyant les nom et prénom du musicien !-- passé en argument.
type(musicien), intent(in) :: mus character(len=38) :: nom
! write(nom, ’(a16,1x,a21)’) mus%prenom,mus%nom nom = trim(mus%prenom)//’ ’//mus%nom
end function nom end module music
Exercice 9 : solution avec liste chaînée simple
module music
!--------------------------------type musicien
private
| character(len=16) | :: prenom |
| character(len=21) | :: nom |
| integer | :: annee_naiss,annee_mort |
type(musicien), pointer :: ptr
end type musicien
!--------------------------------type(musicien), pointer :: debut !--------------------------------interface operator(<)
module procedure longevite
end interface !
interface operator(.MortLePlusJeune.) module procedure mort_le_plus_jeune end interface
contains
!--------------------------------subroutine init
type(musicien) :: mus
type(musicien), pointer :: ptr_precedent, ptr_courant
integer :: eof, err
nullify(debut) nullify(mus%ptr) open(1,file="musiciens",action="read",status="old") do
read(1,’(a16,1x,a21,2(1x,i4))’,iostat=eof) & mus%prenom, & mus%nom, & mus%annee_naiss, & mus%annee_mort
if (eof /= 0) exit
allocate(ptr_courant, stat=err) if (err /= 0) stop 4
if (.not.associated(debut)) then
debut => ptr_courant
else ptr_precedent%ptr => ptr_courant
endif ptr_precedent => ptr_courant ptr_courant = mus
enddo close(1) print * print *,’---- Liste des musiciens ----’ print * call liste end subroutine init
subroutine tri(critere) !
! Procédure triant la liste des musiciens par ordre ! alphabétique des noms ou par ordre chronologique en ! fonction du paramètre "critere" spécifié.
! character*(*), intent(in) :: critere
| type(musicien), pointer | :: ptr_courant, & ptr_precedent, temp |
| logical | :: tri_termine, expr |
| character(len=13) | :: mode |
do
tri_termine = .true. ptr_courant => debut ptr_precedent => debut do
if (.not.associated(ptr_courant%ptr)) exit select case(critere)
case("nom")
mode = "alphabétique" expr = ptr_courant%nom > ptr_courant%ptr%nom
case("annee")
mode = "chronologique" expr = ptr_courant%annee_naiss > & ptr_courant%ptr%annee_naiss
case default end select
if (expr) then
if (associated(ptr_courant, debut)) then
debut => ptr_courant%ptr
else ptr_precedent%ptr => ptr_courant%ptr
end if ptr_precedent => ptr_precedent%ptr
temp => ptr_courant%ptr%ptr
ptr_courant%ptr%ptr => ptr_courant ptr_courant%ptr => temp tri_termine = .false.
cycle
end if ptr_precedent => ptr_courant if (associated(ptr_courant%ptr)) & ptr_courant => ptr_courant%ptr
end do if (tri_termine) exit
end do print * print *,’---- Liste ’,mode,’ des musiciens ----’ print * call liste
end subroutine tri
!--------------------------------function longevite(mus1,mus2) !
! Fonction surchargeant l’opérateur < afin de ! pouvoir spécifier des opérandes de type musicien.
!
type(musicien), intent(in) :: mus1,mus2 logical :: longevite
integer :: duree_de_vie_mus1, &
duree_de_vie_mus2
duree_de_vie_mus1 = mus1%annee_mort - mus1%annee_naiss duree_de_vie_mus2 = mus2%annee_mort - mus2%annee_naiss longevite = duree_de_vie_mus1 < duree_de_vie_mus2 end function longevite
function mort_le_plus_jeune(debut)
type(musicien), intent(in) :: debut
type(musicien) :: mort_le_plus_jeune type(musicien), pointer :: p_mus
mort_le_plus_jeune = debut; p_mus => debut%ptr do while(associated(p_mus)) !
! Ici l’utilisation de l’opérateur < provoque ! l’appel à la fonction "longevite".
! En fait : p_mus < mort_le_plus_jeune <=> ! longevite(p_mus, mort_le_plus_jeune)
if (p_mus < mort_le_plus_jeune) & mort_le_plus_jeune = p_mus
p_mus => p_mus%ptr
enddo
end function mort_le_plus_jeune !--------------------------------function nom(mus) !
! Fonction renvoyant les nom et prénom du musicien ! passé en argument.
!
type(musicien), intent(in) :: mus character(len=38) :: nom
! write(nom, ’(a16,1x,a21)’)mus%prenom,mus%nom nom = trim(mus%prenom)//’ ’//mus%nom end function nom
subroutine liste
type(musicien), pointer :: ptr_courant
ptr_courant => debut if (.not.associated(debut)) then
print *,"Il n’existe aucun musicien !" stop 8
end if do
write(*,’((5x,a16,1x,a21,2(1x,i4)))’) & ptr_courant%prenom, & ptr_courant%nom, & ptr_courant%annee_naiss, & ptr_courant%annee_mort if (.not.associated(ptr_courant%ptr)) exit ptr_courant => ptr_courant%ptr
end do
end subroutine liste end module music Exercice 9 : solution avec liste chaînée double
module music
!--------------------------------type musicien
private
| character(len=16) | :: prenom |
| character(len=21) | :: nom |
| integer | :: annee_naiss,annee_mort |
type(musicien), pointer :: ptr_precedent, ptr_suivant
end type musicien
!--------------------------------type(musicien), pointer :: debut !--------------------------------interface operator(<)
module procedure longevite
end interface !
interface operator(.MortLePlusJeune.) module procedure mort_le_plus_jeune
end interface
!--------------------------------contains
subroutine init
type(musicien) :: mus
type(musicien), pointer :: ptr_precedent, ptr_courant
integer :: eof, err
nullify(debut) nullify(mus%ptr_precedent) nullify(mus%ptr_suivant) open(1,file="musiciens",action="read",status="old") do
read(1,’(a16,1x,a21,2(1x,i4))’,iostat=eof) & mus%prenom, & mus%nom, & mus%annee_naiss, & mus%annee_mort
if (eof /= 0) exit
allocate(ptr_courant, stat=err) if (err /= 0) stop 4 ptr_courant = mus if (.not.associated(debut)) then
debut => ptr_courant
else
ptr_precedent%ptr_suivant => ptr_courant ptr_courant%ptr_precedent => ptr_precedent
endif ptr_precedent => ptr_courant
enddo close(1) print * print *,’---- Liste des musiciens ----’ print * call liste end subroutine init
subroutine tri(critere) !
! Procédure triant la liste des musiciens par ordre ! alphabétique des noms ou par ordre chronologique en ! fonction du paramètre "critere" spécifié.
! character*(*), intent(in) :: critere
| type(musicien), pointer | :: ptr_courant, ptr |
| integer | :: err |
| logical | :: tri_termine, expr |
| character(len=13) | :: mode |
do
tri_termine = .true. ptr_courant => debut do
if(.not.associated(ptr_courant%ptr_suivant))exit select case(critere)
case("nom")
mode = "alphabétique" expr = ptr_courant%nom > & ptr_courant%ptr_suivant%nom
case("annee")
mode = "chronologique" expr = ptr_courant%annee_naiss > & ptr_courant%ptr_suivant%annee_naiss
case default end select
if (expr) then
allocate(ptr, stat=err) if (err /= 0) stop 4
ptr = ptr_courant%ptr_suivant call insere(ptr_courant, ptr) call suppression(ptr_courant%ptr_suivant) tri_termine = .false.
cycle
end if if (associated(ptr_courant%ptr_suivant)) & ptr_courant => ptr_courant%ptr_suivant
end do if (tri_termine) exit
end do print * print *,’---- Liste ’,mode,’ des musiciens ----’ print * call liste
end subroutine tri ! subroutine insere(ptr_courant, ptr)
type(musicien), pointer :: ptr_courant, ptr
if (associated(ptr_courant, debut)) then
debut => ptr
else ptr_courant%ptr_precedent%ptr_suivant => ptr
end if ptr%ptr_suivant => ptr_courant ptr%ptr_precedent => ptr_courant%ptr_precedent ptr_courant%ptr_precedent => ptr end subroutine insere
subroutine suppression(ptr)
type(musicien), pointer :: ptr type(musicien), pointer :: temp temp => ptr ptr => ptr%ptr_suivant if (associated(temp%ptr_suivant)) &
temp%ptr_suivant%ptr_precedent => temp%ptr_precedent
deallocate(temp)
end subroutine suppression !--------------------------------function longevite(mus1,mus2) !
! Fonction surchargeant l’opérateur < afin de ! pouvoir spécifier des opérandes de type musicien.
!
type(musicien), intent(in) :: mus1,mus2 logical :: longevite
integer :: duree_de_vie_mus1, &
duree_de_vie_mus2
duree_de_vie_mus1 = mus1%annee_mort - mus1%annee_naiss duree_de_vie_mus2 = mus2%annee_mort - mus2%annee_naiss longevite = duree_de_vie_mus1 < duree_de_vie_mus2
end function longevite
!--------------------------------function mort_le_plus_jeune(debut)
type(musicien), intent(in) :: debut
type(musicien) :: mort_le_plus_jeune type(musicien), pointer :: p_mus mort_le_plus_jeune = debut; p_mus => debut%ptr_suivant do while(associated(p_mus)) !
! Ici l’utilisation de l’opérateur < provoque ! l’appel à la fonction "longevite".
! En fait : p_mus < mort_le_plus_jeune <=> ! longevite(p_mus, mort_le_plus_jeune) if (p_mus < mort_le_plus_jeune) & mort_le_plus_jeune = p_mus
p_mus => p_mus%ptr_suivant
enddo end function mort_le_plus_jeune function nom(mus) !
! Retourne les nom et prénom du musicien ! passe en argument.
!
type(musicien), intent(in) :: mus character(len=38) :: nom
nom = trim(mus%prenom)//’ ’//mus%nom
end function nom
!--------------------------------subroutine liste
type(musicien), pointer :: ptr_courant ptr_courant => debut if (.not.associated(debut)) then
print *,"Il n’existe aucun musicien!" stop 8
end if do
write(*,’((5x,a16,1x,a21,2(1x,i4)))’) & ptr_courant%prenom, & ptr_courant%nom, & ptr_courant%annee_naiss, & ptr_courant%annee_mort
if (.not.associated(ptr_courant%ptr_suivant)) exit ptr_courant => ptr_courant%ptr_suivant
end do print * print *,"Liste inversée" print *,"--------------" print * do
write(*,’((5x,a16,1x,a21,2(1x,i4)))’) & ptr_courant%prenom, & ptr_courant%nom, & ptr_courant%annee_naiss, & ptr_courant%annee_mort
if (associated(ptr_courant, debut)) exit ptr_courant => ptr_courant%ptr_precedent
end do
end subroutine liste end module music
Cours Fortran 95
Cours Fortran 95 Annexe C
C Annexe : apports de la norme 95
? Procédures “pure”
? Procédures “elemental”
? Le “bloc FORALL”
Note :
les autres apports de la norme 95 ont été intégrés dans les divers chapitres concernés de ce manuel
(cf. chap. 1.5 page 16)
Annexe C – Procédures “pure”
C.1 Procédures “pure”
Afin de faciliter l’optimisation et la parallélisation des codes, la norme 95 a prévu un nouvel attribut pure attaché aux procédures pour lesquelles ont peut garantir l’absence d’effet de bord (side effect). Elles pourront ainsi figurer au sein du “bloc FORALL” vu ci-après.
Le préfixe “pure” doit être ajouté à l’instruction function ou subroutine.
Voici un exemple :
pure function ftc(a,b)
implicit none integer,intent(in) :: a, b real :: ftc ftc = sin(0.2+real(a)/(real(b)+0.1))
end function ftc
Voici brièvement, ce qui leur est interdit :
• modifier des entités (arguments, variables) vues de l’extérieur;
• déclarer des variables locales avec l’attribut SAVE (ou ce qui revient au même les initialiser à la déclaration);
• faire des entrées/sorties dans un fichier externe.
Annexe C – Procédures “pure”
Voici quelques règles à respecter :
• ne faire référence qu’à des procédures ayant aussi l’attribut pure et obligatoirement en mode d’interface explicite;
• toujours définir la vocation (intent) des arguments muets (sauf ceux de type procédural ou pointer bien sûr) : pour les fonctions cette vocation est obligatoirement intent(in);
• pour toute variable “vue” par host ou use association ou via COMMON ou via un argument muet avec intent(in) :
- ne pas la faire figurer à gauche d’une affectation,
- ne pas la faire figurer à droite d’une affectation si elle est de type dérivé contenant un pointeur,
- ne pas la transmettre à une autre procédure si l’argument muet correspondant a l’un des attributs : pointer, intent(out), intent(inout);
- ne pas lui associer de pointeur,
• ne pas utiliser d’instruction STOP;
• les fonctions (ou sous-programmes) surchargeant des opérateurs (ou l’affectation) doivent avoir l’attribut pure.
Remarques :
• les fonctions intrinsèques ont toutes l’attribut pure,
• l’attribut pure est automatiquement donné aux procédures ayant l’attribut elemental (cf. ci-après).
Annexe C – Procédures “elemental”
C.2 Procédures “elemental”
Les procédures “ELEMENTAL” sont définies avec des arguments muets scalaires mais peuvent recevoir des arguments d’appels qui sont des tableaux du même type.
La généralisation du traitement scalaire à l’ensemble des éléments du/des tableaux passés ou retournés suppose bien sûr le respect des règles de conformance au niveau des profils (shape).
Voici les règles à respecter :
• nécessité d’ajouter le préfixe ELEMENTAL à l’instruction function ou subroutine;
• l’attribut ELEMENTAL implique l’attribut pure; il faut donc respecter toutes les régles énoncées au paragraphe précédent sur les procédures “pure”;
• tous les arguments muets et la valeur retournée par une fonction doivent être des scalaires sans l’attribut pointer;
• si un tableau est passé à un sous-programme “ELEMENTAL”, tous les autres arguments à vocation in/inout doivent eux aussi être passés sous forme de tableaux et être conformants;
• pour des raisons d’optimisation, un argument muet ne peut figurer dans une specification-expr. c.-à-d. être utilisé dans les déclarations pour définir l’attribut DIMENSION d’un tableau ou la longueur (len) d’une variable de type character.
• l’attribut ELEMENTAL est incompatible avec l’attribut RECURSIVE.
Annexe C – Procédures “elemental”
Exemple :
module mod1
integer,parameter::prec=selected_real_kind(6,30)
end module mod1
program P1 USE mod1 implicit none
real(kind=prec) :: scal1,scal2
real(kind=prec),dimension(1024) :: TAB1 ,TAB2
. . . . . .
call permut(scal1,scal2)
. . . . . .
call permut(TAB1,TAB2)
. . . . . .
contains
elemental subroutine permut(x,y) real(kind=prec),intent(inout) :: x, y real :: temp
temp = x x = y
y = temp
end subroutine permut
end program P1
Note : un opérateur surchargé ou défini via une fonction ELEMENTAL est lui même "élémentaire"; il peut s’appliquer à des opérandes qui sont des tableaux de même type que ses opérandes scalaires.
C.3 Le “bloc FORALL”
| [etiquette :] FORALL( index=inf :sup[ :pas] & [,index=inf :sup[ :pas]] [,expr_logique_scalaire]) Corps : bloc d’instructions END FORALL [etiquette] |
Le “bloc FORALL” est utilisé pour contrôler l’exécution d’instructions d’affectation ou d’association (pointeur) en sélectionnant des éléments de tableaux via des triplets d’indices et un masque optionnel. Le bloc peut se réduire à une “instruction FORALL” s’il ne contient qu’une seule instruction.
Ce bloc a été défini pour faciliter la distribution et l’exécution des instructions du bloc, en parallèle sur plusieurs processeurs.
Sous le contrôle du “masque”, chacune des instructions est interprétée de façon analogue à une "instruction tableau"; les opérations élémentaires sous-jacentes doivent pouvoir s’exécuter simultanément ou dans n’importe quel ordre, l’affectation finale n’étant faite que lorsqu’elles sont toutes terminées.
La séquence des instructions dans le bloc est respectée.
La portée (scope) d’un indice (index) contrôlant un “bloc FORALL” est limitée à ce bloc. En sortie du bloc, une variable externe de même nom retrouve la valeur qu’elle avait avant l’entrée.
Fortran 95 INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT
ETDESRESSOURCES
CNRS–7décembre2007 ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
Exemple 1 : traitement particulier des lignes paires et impaires d’une matrice A(NL,NC) (NL pair) en excluant les éléments nuls. Le traitement des lignes impaires précède celui des lignes paires.
FORALL(i=1:NL-1:2, j=1:NC-1, A(i,j) /= 0.)
A(i,j) = 1./A(i,j)
A(i+1,j)= A(i+1,j)*A(i,j+1)
END FORALL
Avec une double boucle DO, les opérations élémentaires et les affectations se feraient dans l’ordre strict des itérations : les résultats seraient différents.
Exemple 2 : inversion de chaque ligne du triangle inférieur d’une matrice carrée d’ordre N.
exter:FORALL(i=2:N)
inter:FORALL(j=1:i)
A(i,j) = A(i, i-j+1)
END FORALL inter
END FORALL exter
Forme plus condensée en considérant chaque ligne comme une section régulière et en adoptant la syntaxe de l’“instruction FORALL” :
FORALL(i=2:N) A(i,1:i) = A(i, i:1:-1)
Exemple 3 : transformation ligne par ligne d’un tableau A de N lignes et stockage du résultat dans le tableau B. Utilisation d’un bloc WHERE et appel de fonctions intrinsèques ou ayant l’attribut "pure" dans le corps du bloc FORALL.
program exemple3
implicit none
integer,parameter :: N=5, M=8 real, dimension(N,M) :: A, B
. . . .
FORALL(i=1:N)
WHERE(abs(A(i,:)) <= epsilon(+1.)) &
A(i,:) = sign(epsilon(+1.),A(i,:))
B(i,:) = ftc(i,N) / A(i,:)
END FORALL
. . . .
contains
pure function ftc(a,b)
integer,intent(in) :: a, b
real :: ftc
ftc = sin(0.2+real(a)/(real(b)+0.1))
end function ftc
end program exemple3
Fortran 95 INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT
ETDESRESSOURCES
CNRS–7décembre2007 ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE
Index
– Symboles –
=> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122, 178, 192, 249 => (use) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 (/ /) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43, 68 ( :, ,) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242 ( :, , :) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67, 114 .EQ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
.GE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
.GT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
.LE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
.LT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
.NE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
: : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
; . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 = - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44, 45, 174, 175, 178, 249 & . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
– A –
achar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210 action . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
action - open . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
adjustl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
adjustr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212 advance - read/write . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205, 206 affectation - surcharge . . . . . . . . . . . . 172, 192, 194 aiguillage - select case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 alias - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 all . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83, 241 allocatable . . . 29, 48, 51, 115, 117, 138, 237, 238,
243, 248 allocate 13, 52, 115, 126, 131, 132, 138, 139, 175,
177, 178, 192, 237, 238, 243, 249 allocated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 anonyme : zone mémoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192
ANSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
any . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84, 89, 192
argument procédural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
arguments optionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . .144, 167
arguments à mot clé . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144, 167
ASA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
assign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14, 15
associated . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130, 139, 186, 192
association . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
associés - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 assumed-shape-array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 assumed-size-array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
attributs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29, 30, 159
automatiques - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
– B –
bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 bloc interface . . . . 13, 75, 149, 150, 154, 160, 167 bloc interface nommé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 boucles implicites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
– C –
| 273 |
case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250
case default . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
case( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
champs - type dérivé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
char . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210
CHARACTER* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120, 122
classe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 commentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25, 27 common . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138, 154, 185 compatibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 compilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 composantes - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
composantes - type dérivé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
conformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83, 84
conformants - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64–66 constructeur - structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 constructeur - tableau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43, 68 contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13, 147–149, 154 contrôle - procédure 77 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
count . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85, 98, 241 cpu_time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17, 217, 219 cross-compilateur NEC sxf90 . . . . . . . . . . . . . . . .39 cshift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92, 94, 99, 110, 238 cycle - do/end do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58, 59
– D –
DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 date . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 date_and_time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217, 220
deallocate . . . . . . . . . .115, 117, 126, 131, 194, 243
déclarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28, 30, 31
deffered-shape-array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
delim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
delim - open . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 dérivée d’une matrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 descripeur - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 digits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215 dim - fonctions tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 dimension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29, 64 do - end do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55, 57 do while . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
dormante : zone mémoire anonyme . . . . . . . . . .192
dot_product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88, 89, 110 dynamiques - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 dérivée d’une matrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
– E –
E./S. et type dérivé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 édition de liens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 elemental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17, 269
elsewhere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104, 106 encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 end select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 end= (read) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205, 206 eor= (read) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205, 206 eoshift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95, 96, 98 epsilon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 equivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
états - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120, 129
étendue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36, 64, 65, 74
exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
exit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
exit - do/end do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57–59 exponent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 external . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12, 29, 160
– F –
f90 (IBM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39, 239 fonction : statement function . . . . . . . . . . . . . . . . .16 fonction à valeur chaîne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 fonction à valeur pointeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 fonction à valeur tableau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
fonctions élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . .105, 106
forall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17, 272
format fixe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, 27 format libre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, 24, 26 Fortran 2003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11, 19, 50
Fortran 95 . . . 14–17, 19, 42, 51, 81, 82, 106, 107,
117, 120, 129, 185, 186, 189, 207, 208,
217, 222, 265
Fortran Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 fraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
– G –
gather - scatter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 global - local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 GO TO calculé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 générique : interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
– H –
héritage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 host association . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46, 117 huge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
– I –
Fortran 95 |
iachar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 iand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221 ibclr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222 ibits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222 IBM/SP4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ibset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 ichar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
identificateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
ieor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
if - then - else . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
implicit none . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
index - fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 indéfinis - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 initialisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 inquire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
int - fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
intent . . . . . . . 13, 29, 144, 145, 153, 174, 178, 251
intent(in) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242
interface assignment . . . . . . . . . 176, 186, 192, 248 interface explicite . . . 75, 114, 144, 146, 149, 150,
154, 158 interface générique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162, 167 interface implicite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 interface operator . . . . . . . . . . . . 174, 176, 185, 248 internes - procédures . . . . . . . . . . . . . . .22, 146–149 intrinsic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 iolength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 ior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 iostat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56, 58, 205, 241 ishft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221
ishftc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221
ISO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
– K –kind . . . . . . . . . 13, 32, 34, 107, 224, 225, 242, 269 kind - fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
– L –
lbound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 len_trim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212, 241 lge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 lgt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
linéariser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
liste chaînée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52, 139
lle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
llt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211 local - global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
logiques : opérateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
– M –
Makefile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
mask - fonctions tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
masque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81, 86, 87, 104
matmul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88, 89, 110
maxloc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81, 82
maxval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86, 110
merge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180, 185 minloc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81, 82 minval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
module procedure . . . . . . . . . . . .164, 174, 176, 185
| INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT ETDESRESSOURCES ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE | Fortran 95 CNRS–7décembre2007 |
275
modules 13, 22, 154, 164, 174, 180, 192, 194, 248 mots-clé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23, 153 mots-clé - arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 mvbits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
– N –
namelist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 nearest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 NEC-SX5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 NEC/SX8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20, 225
normalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
norme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
not . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
null . . . . . . . . . . . . . . . . .17, 120, 129, 139, 185, 194 nullify . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129, 132, 186 nuls - pointeurs . . . . . . . . . . . . . . 120, 126, 129, 130
– O –
obsolètes : aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14, 15 only (use) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195, 196 open . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
opérateur (nouvel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 opérateurs : surcharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172 opérateurs logiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 optional . . . . . . . . . . . . . .13, 29, 144, 146, 153, 167 order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
– P –
pack . . . . . . . . . . . . . . . .98, 100, 101, 110, 238, 241 pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12, 91, 202, 204 parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29, 31, 51, 153
pause . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29, 51, 121, 243, 248
pointer - champ de structure . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
pointeurs . . . . . . . . . . . . . . . . 52, 120, 138, 139, 190
pointeurs - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52, 133 polymorphisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 position - open . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
position-open . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 précision . . . . . . . . . . . . . . . 32, 35, 36, 38, 215, 216 present . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13, 144, 153, 167 private . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29, 180–182, 194, 248 procédural - argument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160 procédures internes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147, 148 product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87, 110 profil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64, 65, 70, 80, 89, 153 profil différé - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 profil différé - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 profil implicite - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 public . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29, 180–182 pure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17, 266, 267
– R –
ramasse-miettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
random_number . . . . . . . . . . . . . . . . . .217, 218, 236 random_seed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217, 218, 236 rang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64, 65, 68, 70, 80, 138 range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38, 215 real - fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
recl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
repeat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
return multiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
RS/SP4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33, 39
– S –
save . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12, 29, 31, 117 scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212 scatter - gather . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 scoping unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
sections - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 sections de tableaux - procédures . . . . . . . . . . . . .76 sections non régulières . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72, 78
sections régulières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
select case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 61, 250
selected_int_kind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35, 36, 107 selected_real_kind . . . . . . . . . . . . . 35, 36, 107, 269 sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46, 51 shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80, 110, 192, 237, 238 sign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
size . . . . . . . . . . . . . 74, 80, 107, 110, 114, 237, 242 size (read) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 sous-types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32, 34 spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
specification part : module . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 spread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101, 102 stat= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 static . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 status - open . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22, 42, 190 sum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87, 89, 110, 238 surcharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 158, 192 surcharge d’opérateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . .66, 172 SX5-NEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 sxf90 : cross-compilateur NEC . . . . . . . . . . . . . . .39 system_clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217, 219
– T –
tableaux automatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 tableaux dynamiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115, 117 taille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64, 65, 74, 80, 153 taille implicite - tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 target . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51, 117, 122, 248 time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
tiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 trace - matrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110, 238 traceback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107, 214, 241 transpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103, 110, 177 tri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 tridiagonale - matrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 trim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107, 212 type dérivé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42, 243 type dérivé et E./S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 type dérivé semi-privé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
– U –
ubound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 unpack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99, 100 use . . . . . . . . . . . . . . . . . 39, 117, 149, 174, 175, 180 use (only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195 use association . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46, 117, 159
– V –
vecteurs d’indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 verify . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 vocation - arguments . . . . . . . . . . . . . .144, 145, 194
– W –
what . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
| CNRS–7décembre2007 | INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT ETDESRESSOURCES ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE |
Fortran 95
277
where . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13, 104–106, 272 while - do while . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
– Z –
zone mémoire anonyme dormante . . . . . . . . . . .192
zéro positif/négatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216
INSTITUTDUDÉVELOPPEMENT Fortran 95
ETDESRESSOURCES
ENINFORMATIQUESCIENTIFIQUE CNRS–7décembre2007
l’EQUIVALENCE fait partie de la norme Fortran 95 et n’est pas obsolète. Par contre, l’EQUIVALENCE entre un entier (tampon(1)) et une variable caractère (str) est une extension à la norme!
