COURS FORTRAN

COURS FORTRAN 1 Langage Fortran Support de cours Patrick Corde Anne Fouilloux Messagerie : Prenom.Nom@idris.fr ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne FouillouxListe des transparents 2 1 – Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1 – Historique . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 – bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3 – documentation . . . . . . . . . . . . . . 15 2 – G´en´eralit´es . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1 – Bases de num´eration . . . . . . . . . . . 18 2.2 – Repr´esentation des donn´ees . . . . . . . 20 2.2.1 – Repr´esentation des entiers . . . . . . 20 2.2.2 – Repr´esentation des r´eels . . . . . . . 21 2.2.3 – Repr´esentation des complexes . . . . 23 2.2.4 – Repr´esentation des logiques . . . . . . 24 2.2.5 – Repr´esentation des caract`eres . . . . . 25 2.3 – Jeu de caract`eres . . . . . . . . . . . . . 28 2.4 – Notion d’unit´e de programme . . . . . . 29 ´2.5 – El´ements syntaxiques . . . . . . . . . . 30 2.5.1 – Format libre . . . . . . . . . . . . . 30 2.5.2 – Commentaires. . . . . . . . . . . . . 32 3 – D´eclarations . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.1 – Identificateurs . . . . . . . . . . . . . . 34 ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne FouillouxListe des transparents 3 3.2 – Diff´erents types . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3 – Syntaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.3.1 – Forme g´en´erale d’une d´eclaration . . 37 3.3.2 – Cas particulier : le type CHARACTER 38 3.4 – Instruction IMPLICIT NONE . . . . . . 39 3.5 – Constantes litt´erales . . . . . . . . . . . 40 3.5.1 – Constantes enti`eres . . . . . . . . . . 40 3.5.2 – Constantes r´eelles simple pr´ecision . . 41 3.5.3 – Constantes r´eelles double pr´ecision . . 42 3.5.4 – Constantes complexes . . . . . . . . . 43 3.5.5 – Constantes chaˆınes de caract`eres . . . 44 3.6 – Initialisation . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.6.1 – L’instruction DATA . . . . . . . . . . 45 3.6.2 – Le symbole ”=” . . . . . . . . . . . . 47 3.7 – Constantes symboliques . . . . . . . . . 48 3.8 – Instruction EQUIVALENCE . . . . . . . 49 4 – Op´erateurs et expressions . . . . . . . . . 52 4.1 – Op´erateurs arithm´etiques . . . . . . . . 53 ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne FouillouxListe des transparents 4 4.1.1 – Les op´erateurs . . . . . . . . . . . . 53 4.1.2 – Les expressions . . . . . . . . . . . . 54 4.1.3 – Conversion implicite . . . . . . . . . 56 4.2 – Op´erateurs relationnels . . . . . . . . . . 58 4.3 – Op´erateurs logiques . . . . . . . . . . . 59 4.3.1 – Les tables de v´erit´e . . . . . . . . . . 60 4.4 – Op´erateur de concat´enation . . . . . . . 61 4.5 – Op´erateur d’affectation . . . . . . . . . . 62 4.5.1 – syntaxe g´en´erale . . . . . . . . . . . 62 4.5.2 – R`egles de typage . . . . . . . . . . . 62 4.6 – Priorit´e des Op´erateurs . . . . . . . . . 64 5 – Structures de contrˆole . . . . . . . . . . . 66 5.1 – Les tests . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.1.1 – Le bloc IF . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.1.2 – Le bloc SELECT-CASE . . . . . . . 69 5.2 – Les it´erations . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.2.1 – L’instruction GOTO . . . . . . . . . 71 5.2.2 – Les bloucles DO . . . . . . . . . . . 72 6 – Tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne FouillouxListe des transparents 5 6.1 – D´eclaration . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.2 – D´efinitions (rang, profil, ´etendue) . . . . 82 6.3 – Initialisation . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.3.1 – Le symbole ”=” . . . . . . . . . . . . 85 6.3.2 – Le constructeur de vecteurs . . . . . . 86 6.3.3 – L’instruction DATA . . . . . . . . . . 88 6.4 – Manipulation de tableaux . . . . . . . . 89 6.4.1 – Expressions de type tableau . . . . . 89 6.4.2 – Sections de tableaux . . . . . . . . . 90 7 – Entr´ees-Sorties . . . . . . . . . . . . . . . 93 7.1 – Introduction . . . . . . . . . . . . . . . 94 7.2 – Acc`es s´equentiel . . . . . . . . . . . . . 96 7.2.1 – Fichier binaire s´equentiel . . . . . . . 97 7.2.2 – Fichier texte s´equentiel . . . . . . . . 99 7.3 – Acc`es direct . . . . . . . . . . . . . . . 136 7.3.1 – Fichier binaire `a acc`es direct . . . . . 137 7.3.2 – Fichier texte `a acc`es direct . . . . . . 139 7.4 – Fichier temporaire . . . . . . . . . . . . 145 ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne FouillouxListe des transparents 6 7.5 – Destruction d’un fichier . . . . . . . . . 146 7.6 – Fichier interne . . . . . . . . . . . . . . 147 7.7 – Instructions de positionnement . . . . . . 150 7.8 – Instruction INQUIRE . . . . . . . . . . 153 7.9 – Remarques . . . . . . . . . . . . . . . . 155 8 – Proc´edures . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 8.1 – Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . 163 8.2 – Subroutines . . . . . . . . . . . . . . . . 165 8.3 – Fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 8.4 – Arguments de type chaˆıne de caract`eres . 168 8.5 – Arguments de type tableau. . . . . . . . 170 8.6 – Arguments de type proc´edure . . . . . . 173 8.7 – Proc´edures internes . . . . . . . . . . . 175 8.8 – Dur´ee de vie et visibilit´e des identificateurs178 8.9 – Proc´edures intrins`eques . . . . . . . . . 180 9 – Common . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 9.1 – L’instruction COMMON . . . . . . . . . 182 9.2 – Common blanc . . . . . . . . . . . . . . 183 9.3 – Common ´etiquet´e . . . . . . . . . . . . 185 ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne FouillouxListe des transparents 7 9.3.1 – Initialisation : BLOCK DATA . . . . 186 9.3.2 – Instruction SAVE et COMMON . . . 188 9.4 – R`egles et restrictions . . . . . . . . . . . 190 10 – Include . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 10.1 – La directive INCLUDE . . . . . . . . . 194 11 – Annexe A : entr´ees-sorties - syntaxes . . . . 196 12 – Annexe B : proc´edures intrins`eques . . . . 214 13 – Annexe C : aspects obsol`etes . . . . . . . . 226 14 – Annexe D : syst`eme de compilation . . . . 230 15 – Annexe E : exercices . . . . . . . . . . . . 234 ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne Fouilloux+ + + Introduction plan 8 1 – Introduction 1.1 Historique 1.2 Bibliographie 1.3 Documentation ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne Fouilloux+ + + + + Introduction Historique 9 1.1 – Historique Code machine (notation num´erique en octal). Assembleurs de codes mn´emoniques. 1954–Projet cr´eation du premier langage symbolique par John Backus d’IBM =⇒ FOR- TRAN (Mathematical FORmula TRANslating System) : Efficacit´e du code g´en´er´e (performance). Langage quasi naturel pour scientifiques (pro- ductivit´e, maintenance, lisibilit´e). 1957–Livraison des premiers compilateurs. 1958–Fortran II (IBM) =⇒ sous-programmes compilables de fac¸on ind´ependante. ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne Fouilloux+ + + + Introduction Historique 10 G´en´eralisation aux autres constructeurs mais : divergences des extensions =⇒ n´ecessit´e de normalisation, ASA American Standards Association (=⇒ ANSI American Nat. Standards Institute). Comit´e charg´e du d´eveloppement d’une norme Fortran =⇒ 1966. 1966–Fortran IV (Fortran 66). ´Evolution par extensions divergentes... 1977–Fortran V (Fortran 77). Quasi compatible : aucune it´eration des boucles nulles (DO I=1,0) Nouveaut´es principales : type caract`ere, IF-THEN-ELSE, E/S acc`es direct et OPEN. ´INSTITUT DU DEVELOPPEMENT Cours langage Fortran – 8 f´evrier 2011 ET DES RESSOURCES EN INFORMATIQUE SCIENTIFIQUE Patrick Corde et Anne Fouilloux