現在作成中です。 既に書いている内容も大幅に変わる可能性が高いです。 as of 2010-04-28 (222)
陰山 聡
Fortran90はFORTRAN77とは大きく違う。違う言語と考えるべき。
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『新しい言語を勉強するのは面倒だ。 FORTRAN77の何の不足もない。これでxx年やってきた。』
・・・Legacyな人間。時代に2010-1977=33年遅れている。
以下全てFORTRAN66/77と誤解している。
部屋の中の温度場の分布から平均気温を求めよう。
温度場を3次元float配列 f(nx,ny,nz)で表す。3つの整数nx, ny, nzは不定。
平均気温=全ての格子点(i,j,k)上でのfの値を足して格子点の総数で割る
任意サイズの3次元単精度実数(浮動小数点数)配列を受け取り、 その平均値を返す関数をC言語(またはC++言語)で作れ。
わずか4行。
real function mean_value(f) real, dimension(:,:,:) :: f mean_value = sum(f) / (size(f,1)*size(f,2)*size(f,3)) end function mean_value
$e^{i\pi} = -1$ つまり
をFortran95で書くと、
complex :: i = (0.0,1.0) real :: pi = 3.141593 print *,' exp(i*pi) = ', exp(i*pi)
行列のかけ算はFortran90/95ではmatmulという組み込み関数を使う。 行列の転置をとる組み込み関数transposeも用意されている。 したがって、行列A(例えば10行10列の2次元配列)の転置と別の行列Bの積を計算しそれを行列Cとする計算、つまり
をFortran90/95で書くと、
real, dimension(10,10) :: A, B, C C = matmul(transpose(A),B)
と一行で書ける。
級数
の最初の1000項の和を求めるプログラムも、式をそのまま書けばいい。まさにFormula Translation。
integer, parameter :: nterms = 1000 real, dimension(nterms) :: x, y, z integer :: i do i = 1 , nterms x(i) = 1.0 / i y(i) = 1.0 / (i+1) z(i) = 1.0 / (i+2) end do print *,'ans = ', sum(x*y*z)
空間中に分布する磁場(3成分のベクトル場)
Bx(100,100,100), By(100,100,100), Bz(100,100,100)
の全磁気エネルギーを計算して出力するには、
print *,' energy = ', sum(Bx**2+By**2+Bz**2)/2
と一行(定義式そのもの)を書けば良い。
C言語
#include <stdio.h> main () { printf("hello, world.\n"); }
Fortran90/95
program hello_world print *, "hello, world." end program hello_world
Fortran90/95には予約語が存在しない。 それが変数名かどうかコンパイラが賢く判断してくれる。
if (end==else) if=0
は文法的に問題ない。
C言語
/* この間がコメント */
Fortran90/95
! 一行の中でこの文字以降がコメント( C++やJAVAの//と同じ)
型 | C (C99) | Fortran90/95 | 補註 |
文字 | char | character | |
文字列 | char[n+1] | character(len=n) | nは文字長 |
整数 | int | integer | integer(kind=4)でも可 |
実数 | float | real | real(kind=4)でも可 |
倍精度実数 | double | real(kind=8) | kindの整数はシステム依存 |
「長い」整数 | long | integer(kind=8でも可) | kindの整数はシステム依存 |
bool | _Bool | logical | 値は .true. または .false. |
複素数 | _Complex | complex | |
構造体 | struct | type | 詳しくは後述 |
C言語
#define NX 100
Fortran90/95
integer, parameter :: NX = 100
C言語
int array01[NX];
Fortran90/95
integer, dimension(NX) :: array01
C言語
int array02[NY][NX];
Fortran90/95
integer, dimension(NX,NY) :: array02
C言語
int array03[NZ][NY][NX];
Fortran90/95
integer, dimension(NX,NY,NZ) :: array03