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定数と文字列の出力

定数と文字列の出力. 画面上に 「 Hello 」と表示させる. ␣␣␣␣␣␣ print ␣ *,’Hello’ ␣␣␣␣␣␣ end. 注） ␣ はスペースを表す. コンピュータへの命令. print ␣ *, ・・・. ‘ 文字列 ’ とすれば画面上に 文字列 があらわれる。. ・・・（の内容）を表示. end. プログラム の 終わり. 定数と文字列の出力. ␣␣␣␣␣␣ print ␣ *,1+1 ␣␣␣␣␣␣ end. としてプログラムをコンパイル・実行. 画面上には、「 1+1 」ではなく 「 2 」（計算結果）が表示される.

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定数と文字列の出力

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Presentation Transcript

  1. 定数と文字列の出力 • 画面上に「Hello」と表示させる ␣␣␣␣␣␣print␣*,’Hello’ ␣␣␣␣␣␣end 注）␣はスペースを表す コンピュータへの命令 print␣*,・・・ ‘文字列’とすれば画面上に 文字列 があらわれる。 ・・・（の内容）を表示 end プログラムの終わり

  2. 定数と文字列の出力 ␣␣␣␣␣␣print␣*,1+1 ␣␣␣␣␣␣end としてプログラムをコンパイル・実行 画面上には、「1+1」ではなく「2」（計算結果）が表示される print␣*,・・・ ・・・（の内容）を表示 数式を入れれば画面上に 計算結果 があらわれる。

  3. 定数と文字列の出力 ␣␣␣␣␣␣print␣*,1/3*3 ␣␣␣␣␣␣end としてプログラムをコンパイル・実行 1/3*3　→　1÷3×3の意味 画面上には、「1」ではなく「0」が表示される Fortranでは、「整数」と「実数」を厳密に区別する 1 は整数 1. は実数 整数同士の計算結果は整数となる　→　1÷3(=0.333・・・)は「0」 整数と実数の計算結果は実数となる 「1/3*3」の部分を に変えてそれぞれコンパイル・実行 結果は？ 1/3*3. 1/3.*3 1./3*3

  4. 実数の表し方 「1.」と書くよりは「1.d0」と書く方が良い 「10.」は「10.d0」または「1.d1」 「0.1」は「0.1d0」または「1.d-1」 1.23d2　→　1.23×102の意味 倍精度の実数である　（有効桁数が単精度に比べて倍） 「1.23e2」は単精度の実数 倍精度を使った方が打ち切りによる誤差が小さくなる

  5. 変数の利用 • 変数：数値を記憶しておく箱 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣i=1 ␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣end おまじない。文頭に必ず置く。 変数「i」に「1」を代入（記憶） 変数「i」の中身を表示 integer::i,j,k 変数「i」「j」「k」（::の後ろの文字）を「整数型」として定義 「i」「j」「k」の中には整数（部）しか入らない

  6. 変数の利用 • 変数：数値を記憶しておく箱 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣i=1.6d0 ␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣end おまじない。文頭に必ず置く。 変数「i」に「1.6」を代入（記憶） 変数「i」の中身を表示 結果は？ 「i」の中には整数部しか入らない（0.6は切り捨てられる）

  7. 変数の利用 • 変数：数値を記憶しておく箱 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a ␣␣␣␣␣␣a=1.6d0 ␣␣␣␣␣␣print␣*,a ␣␣␣␣␣␣end おまじない。文頭に必ず置く。 変数「a」に「1.6」を代入（記憶） 変数「a」の中身を表示 double␣precision::a,b,c 変数「a」「b」「c」（::の後ろの文字）を「倍精度実数型」として定義 「a」「b」「c」の中には実数が入る

  8. 変数の利用（データの読み込み） • 変数を利用するとデータを外から入れることができる ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣read␣*,i ␣␣␣␣␣␣i=i+1 ␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣end 上で読み込んだ「i」の数値に「1」を加えたものを再び「i」に代入 read␣*,i 上で定義した変数「i」の中にキーボードから入力した数値を記憶 「i」が整数型なら整数部のみ、実数型なら実数すべてが記憶される

  9. 条件による分岐 • たとえば、変数「i」の値が０より大きければその値を表示、０か０より小さければ警告を表示するようなプログラムを考える。 if␣(条件)␣then （条件が満たされたときの操作1） （条件が満たされたときの操作2） 　・・・ end␣if

  10. 条件による分岐 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣read␣*,i C ␣␣␣␣␣␣if␣(i>0)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣if␣(i<0.or.i==0)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,’input value is not positive.’ ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣end 「i」が０以下のときは ”end␣if”の下までスキップ 変数「i」の値が０より大きい場合

  11. 条件による分岐 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣read␣*,i C ␣␣␣␣␣␣if␣(i>0)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣if␣(i<0.or.i==0)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,’input value is not positive.’ ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣end 「i」が０より大きいのときは ”end␣if”の下までスキップ 変数「i」の値が０より小さい または（.or.） 変数「i」の値が０に等しい場合 または（.or.）のほかに、さらに（.and.）をつかって条件を組み合わせることができる 「or」や「and」の前後を「.」（ピリオド）で挟むことを忘れない！！

  12. 条件による分岐 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣read␣*,i C ␣␣␣␣␣␣if␣(i>0)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣else ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,’input value is not positive.’ ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣end 変数「i」の値が０より大きい場合の処理 そうでない場合の処理

  13. 条件による分岐 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣read␣*,i C ␣␣␣␣␣␣if␣(i>0)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣else ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,’input value is not positive.’ ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣end if␣(条件)␣then （条件が満たされたときの操作） else （条件が満たされなかったときの操作） end␣if

  14. 関数の呼出しⅠ（組み込み関数） • 数学でよく使われる関数 • sin, cos, log, ルート（平方根）, 絶対値,　・・・ FORTRANでは、あらかじめ組み込み関数として用意されている 関数名(引数) a = sqrt(2.0d0) → 変数「a」の中に２の平方根（=1.4142…）が代入される sin(x) sin x の値（xの単位はラジアン） cos(x) cos x の値（xの単位はラジアン） tan(x) tan x の値（xの単位はラジアン） abs(x) x の絶対値 int(x) x の小数点以下を切り捨てて整数部を整数型として返す dble(i) 整数型の変数「i」を実数型に変換

  15. 関数の呼出しⅠ（組み込み関数） sin 45°を表示するプログラムの例 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a ␣␣␣␣␣␣a=45.0d0*3.14d0/180.0d0 ␣␣␣␣␣␣print␣*,’Sin(45deg.) =‘,sin(a) ␣␣␣␣␣␣end 45°をラジアンに 変換した値をaに代入 または ␣␣␣␣␣␣print␣*,’Sin(45deg.) =‘,sin(45.0d0*3.14d0/180.0d0) ␣␣␣␣␣␣end

  16. 基本問題６：判別式の注意点 • 計算機は「無理数」を扱えない（有効数字16ケタ） ␣␣␣␣␣␣print␣*,sqrt(3.5d0)/sqrt(2.d0)-sqrt(7.d0)/2.d0 ␣␣␣␣␣␣end を計算すると？　→　０ にならない 有効桁数の制限による誤差 判定式が0かどうかを判断するときに注意が必要！

  17. 基本問題６：判別式の注意点 判定式をDとしたとき ␣␣␣␣␣␣if␣(D==0.d0)␣then ␣␣␣␣␣␣（重根の解を表示） ␣␣␣␣␣␣end␣if とすると、計算誤差の影響で重根を見落とす可能性あり！ その回避策として ␣␣␣␣␣␣if␣(abs(D)<1.d-10)␣then ␣␣␣␣␣␣（重根の解を表示） ␣␣␣␣␣␣end␣if Dの絶対値が10-10より小さければDは0とみなす どの程度の値が適当なのかはケースbyケース

  18. 繰り返し • 同じような処理を繰り返し実行する場合 • たとえば、0°～90°までの三角関数を5°毎に表示 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣precision::theta C ␣␣␣␣␣␣theta=(3.14159d0/180.d0)*0 ␣␣␣␣␣␣print␣*,0,sin(theta),cos(theta),tan(theta) ␣␣␣␣␣␣theta=(3.14159d0/180.d0)*5 ␣␣␣␣␣␣print␣*,5,sin(theta),cos(theta),tan(theta) ・・・ ␣␣␣␣␣␣theta=(3.14159d0/180.d0)*90 ␣␣␣␣␣␣print␣*,90,sin(theta),cos(theta),tan(theta) C ␣␣␣␣␣␣end 0°をラジアンに 変換した値をthetaに代入 角度の値以外は 同じ処理の繰り返し

  19. 繰り返し • 同じ処理を繰り返すように指示する命令 →　DOループ do␣整数変数名␣初期値,終了値 （繰り返す操作） end␣do 実行結果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i C ␣␣␣␣␣␣do␣i=1,10 ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣end␣do C ␣␣␣␣␣␣end iに1を加えて上に戻る （iが10のときは次の行に進む）

  20. 繰り返し • 同じような処理を繰り返し実行する場合 • たとえば、0°～90°までの三角関数を5°毎に表示 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣double␣precision::theta C ␣␣␣␣␣␣do␣i=0,18 ␣␣␣␣␣␣␣theta=(3.14159d0/180.d0)*(i*5) ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,i*5,sin(theta),cos(theta),tan(theta) C ␣␣␣␣␣␣end iは0～18 角度は0°，5°，10°，・・・，90°

  21. 配列の利用 • 例えば、３つの箱を用意して、ユーザーが入力した番号の箱の中身を表示する ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a1,a2,a3 C ␣␣␣␣␣␣a1=0.d0 ␣␣␣␣␣␣a2=2.d0 ␣␣␣␣␣␣a3=5.d0 C ␣␣␣␣␣␣read␣*,i C ␣␣␣␣␣␣if␣(i==1)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,a1 ␣␣␣␣␣␣end␣if C (続き） ␣␣␣␣␣␣if␣(i==2)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,a2 ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣if␣(i==3)␣then ␣␣␣␣␣␣␣print␣*,a3 ␣␣␣␣␣␣end␣if C ␣␣␣␣␣␣end 箱が増えると、 同じ処理を何度も書く必要がある

  22. 配列の利用 • 箱を何個も用意するのではなく、棚を利用する 棚の引き出しの数＝箱の個数 ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a(3) C ␣␣␣␣␣␣a(1)=0.d0 ␣␣␣␣␣␣a(2)=2.d0 ␣␣␣␣␣␣a(3)=5.d0 C ␣␣␣␣␣␣read␣*,i C ␣␣␣␣␣␣print␣*,a(i) C ␣␣␣␣␣␣end 3つの引き出しの棚（配列） それぞれの棚に値を代入 i番目の棚の値を表示

  23. 配列の利用 • 配列の定義： a(10)→　一次元配列 b(10,5) →　二次元配列 10×5の行列 （50個の棚） 一次元配列：a(10) 二次元配列：b(10,5)

  24. 関数の呼出しⅡ（外部関数） • FORTRANでは自分で関数を定義できる • sin(x)やcos(x)と同じように、自分で作成した関数をプログラムから呼び出すことができる C ␣␣␣␣␣␣function␣squard(x) ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣presicion::x,squard ␣␣␣␣␣␣squard=x**2 ␣␣␣␣␣␣end C ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a,squard C ␣␣␣␣␣␣read␣*,a ␣␣␣␣␣␣print␣*,squard(a) C ␣␣␣␣␣␣end 関数squardを定義（引数 x） 関数squardと引数 xの型を定義 主プログラム内で 関数squardの型を定義 関数squardの呼び出し

  25. 関数の呼出しⅡ（外部関数） • 外部関数では処理を途中でやめて値を返すことができる C ␣␣␣␣␣␣function␣squard(x) ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣presicion::x,squard ␣␣␣␣␣␣if␣(x<1.d-10)␣then ␣␣␣␣␣␣␣squard=0.d0 ␣␣␣␣␣␣␣return ␣␣␣␣␣␣endif ␣␣␣␣␣␣squard=x**2 ␣␣␣␣␣␣end C ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a,squard C ␣␣␣␣␣␣read␣*,a ␣␣␣␣␣␣print␣*,squard(a) C ␣␣␣␣␣␣end x が10-10より小さいときは”0”を返す （returnより下の処理は実行されない）

  26. 関数の呼出しⅡ（外部関数） • 引数は複数であっても構わない C ␣␣␣␣␣␣function␣multiply(x,y) ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣presicion::x,y,multiply ␣␣␣␣␣␣multiply=x*y ␣␣␣␣␣␣end C ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣double␣precision::a,b,multiply C ␣␣␣␣␣␣read␣*,a,b ␣␣␣␣␣␣print␣*,multiply(a,b) C ␣␣␣␣␣␣end

  27. 関数の呼出しⅡ（外部関数） • 外部関数で引数の値を変える →主プログラム内での引数の値も変わる 重要 C ␣␣␣␣␣␣function␣inc(x) ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::x,inc ␣␣␣␣␣␣inc=0 ␣␣␣␣␣␣x=x+1 ␣␣␣␣␣␣end C ␣␣␣␣␣␣implicit␣none ␣␣␣␣␣␣integer::i,inc ␣␣␣␣␣␣i=4 ␣␣␣␣␣␣print␣*,i ␣␣␣␣␣␣print␣*,inc(i) ␣␣␣␣␣␣print␣*,i C ␣␣␣␣␣␣end 引数 xに1を加える 関数incは0を返す 実行結果 4 0 5 もとの　i　の値 関数　inc　の値 関数 inc呼出し後のi　の値

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