Curso de Fortran - ESTRUCTURAS Y ELEMENTOS DEL LENGUAJE FORTRAN

CARACTERES DEL LENGUAJE FORTRAN.

-El lenguaje Fortran tiene unos números y signos que utiliza y que
 funcionan como caracteres o letras, siendo los caracteres permitidos
 por este lenguaje los siguientes:

-Letras de la A a la Z (Tanto mayúsculas como minúsculas).
 -Números del 0 al 9.
 -Caracteres de puntuación ., ;.
 -Caracteres matem ticos +, *, /, -.
 -Caracteres especiales $,  , =, <, >, (), :, ´, y el blanco.

-El lenguaje Fortran no distingue en la sintaxis las letras mayúsculas
 y minúsculas salvo en el caso de los literales, y los signos de la
 comparación no los suele utilizar.

-Las nuevas versiones de Fortran usan todos los códigos relacionales
 pero con la excepción de que forman parte de los literales.

-Sem ntica, es lo que define el contenido de ciertas palabras y un
 conjunto de palabras reservadas cada una con un cometido especial. En
 este lenguaje hay un conjunto peque¤o de palabras reservadas.

-No existen palabras reservadas como tal, sino palabras clave, sabiendo
 que cualquier palabra puede ser un identificador v lido.

-Con objeto de dar nombre a las cosas que se manipulan (Módulo, ficheros
 estructuras, constantes, etc.) se establecen unas normas que son:

-El car cter de una palabra debe ser un car cter alfab‚tico, que
   aparte de las 52 letras considera como caracteres alfab‚ticos los
   s¡mbolos $ y  .

-El número m ximo de caracteres que se pueden utilizar son 31,
   aunque el compilador sólo reconoce los seis primeros.

-El nombre de los objetos debe tener un significado sobre el
   objeto que se est  tratando (Que tenga sentido), se debe hacer
   una normalización de los nombres.

FORMATO DEL LENGUAJE FORTRAN

-El lenguaje Fortran no está  formateado. Las cinco primeras columnas son
 columnas reservadas para las etiquetas (Un número desde el uno hasta el
 9) y referenciar  una l¡nea.

-La etiqueta comprender  un número del 1 al 99999 entero y sin signo,
 que deber  ser única y ocupar  memoria.

-No tiene por qu‚ estar ordenada pero no se puede poner una etiqueta
 m s de una vez en un programa (Recomendable colocar la etiqueta para
 los formatos).

-La sexta columna ir  en blanco y sólo se utiliza para indicar que la
 l¡nea que se est  tratando es una l¡nea de continuación (Cualquier
 car cter es v lido).

-Como m ximo se pueden continuar 19 l¡neas de programa y hay que hacer
 una indicación.

-Las columnas 7 a 72 sirven para colocar el código fuente. Todas las
 sentencias se clasificar n en dos grupos:

-Ejecutables (Especifican la acción y generan una instrucción).

-No ejecutables (Información y naturaleza de los datos).

-Las columnas 73 a 80 sirven para realizar todo tipo de comentarios,
 entre los cuales pueden figurar:

-Nombre del programador.
 -Versión del programa.
 -Fecha del programa.
 -Descripción del programa.
 -E/S del programa.
 -Variables y qu‚ representan.

-La primera columna puede llevar un conjunto de caracteres con un
 significado especial que ser n la c, C, * y el s¡mbolo $.

-Los comentarios no pueden ir entre l¡neas de continuación pero pueden
 estar en cualquier parte del programa excepto la anteriormente citada.

TIPOS DE MODULOS

-Para referenciar un programa principal en Fortran se utilizar  el
 siguiente formato, teniendo en cuenta que dentro del programa principal
 ir n las acciones a cumplir:

- PROGRAM Identificador
  acción1
  acción2
  .......
  acciónn
  END

-El especificador o identificador del programa puede ser omitido y no
 es necesario colocarlo dentro de un programa.

-FUNCTION Identificador (Par metros)
  acción1
  acción2
  .......
  acciónn
  END

-Se utilizar  la estructura de Función cuando se necesite devolver o no
 un valor, teniendo en cuenta que la lista de los par metros pasados
 deben ser separados por comas.

-SUBROUTINE Identificador (Par metros)
  acción1
  acción2
  .......
  acciónn
  END

-La Subrutina o Procedimiento se utilizar  en aquellos casos en los que
 se necesite establecer una relación de m s de un tipo de dato. La lista
 de par metros pasados deben ser separados por comas.

-BLOCK DATA Identificador
  acción1
  acción2
  .......
  acciónn
  END

-Esta estructura representa un conjunto de instrucciones meramente
 descriptivas que ser n datos comunes o aparte de los Subprogramas y
 se pueden inicializar.

-Estos cuatro elementos se pueden colocar a partir del programa
 principal o se pueden ejecutar y compilar separadamente.

-El lenguaje no necesita que una variable est‚ declarada anteriormente
 sino que tienen una declaración impl¡cita (Lo distingue por la primera
 letra).

TIPOS DE DATOS

-Como norma general el lenguaje no utiliza tipos de datos.

DATOS DE TIPO ENTERO

-Son todas las variables que comiencen por una letra que est‚ en el
 intervalo I-N, ser n variables tomadas como enteras si no se declara
 expl¡citamente de otro tipo o tambi‚n se pueden declarar como uno de
 los siguientes:

-INTEGER *1  (Asigna al entero un byte de longitud).
 -INTEGER *2  (Asigna al entero dos bytes de longitud).
 -INTEGER *4  (Asigna al entero cuatro bytes de longitud).

-Si despu‚s de la palabra reservada INTEGER no se pone nada la longitud
 por defecto de la variable declarada ser n 4 bytes.

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El separador usado suele ser la coma y para definir varias variables de
 tipo entero se pueden usar los siguientes formatos:
-INTEGER *1  Cont, Cont1, Cont2 (Declara 3 variables enteras).
 -Signo  2..36   0..9 ó A..Z .
 - Número (Indica base 16 y es perfectamente v lido).

-El segundo formato define un número en otra base que no sea base
 decimal, siendo el s¡mbolo   el que indica la base en la que se va ha
 representar el número.

DATOS DE TIPO REAL

-Es el número manipulado por excelencia en Fortran. Hay dos operaciones
 de tipo general que son la coma fija y la coma flotante.

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Los formatos que utilizan los números reales ser n:
-Signo parte entera. parte fraccionaria (C. fija).
 -Signo parte entera E signo parte fraccionaria (C. flotante)

-Para declarar una variable de tipo real se usar  uno de los siguientes
 formatos:

-REAL *4  (Asigna al real cuatro bytes de longitud).
 -REAL *8  (Asigna al real ocho bytes de longitud).

-El error que se comete al usar cuatro bytes de longitud se producir  en
 las siete u ocho cifras despu‚s de la coma.

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Cuando se utiliza un formato de cuatro bytes estamos ante un número de
 simple precisión.

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El real declarado como ocho bytes abarca despu‚s de la coma 14 o 15
 cifras significativas para la parte entera del número que es
 aproximadamente el doble del formato de cuatro bytes.

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Cuando se utiliza un formato de ocho bytes estamos ante un número de
 doble precisión.
DATOS DE TIPO COMPLEJO

-Este tipo de datos consta de una parte real y de una parte que es
 imaginaria y en su representación se asumir  la parte real y se quedar 
 con la parte imaginaria.

-Los formatos que se utilizan para los números complejos ser n:

-Complejo (Real, Imaginario).

-Para declarar una variable de tipo complejo se usar n uno de los
 siguientes formatos:

-COMPLEX *4  (Asigna al complejo cuatro bytes de longitud).
 -COMPLEX *8  (Asigna al complejo ocho bytes de longitud).

-Despu‚s de la palabra reservada COMPLEX puede aparecer un signo, y la
 parte real e imaginaria ir n entre comas).

-Al igual que en otros tipos de datos cuatro bytes ser n simple 
 precisión y ocho bytes ser n doble precisión.

DATOS DE TIPO CARACTER

-Estas variables se representan por la palabra reservada CHARACTER y el
 formato que utiliza Fortran para definir las variables de este tipo
 son:

-CHARACTER *Número .

-En este formato, número nos indica la longitud en caracteres de la
 variable, siendo el tama¤o m ximo que puede tomar un campo car cter
 desde 256 hasta 32767 caracteres.

-Este formato define el tratamiento de cadenas.

DATOS DE TIPO LOGICO

-Las variables de tipo lógico se representan mediante la palabra
 reservada LOGICAL con las variables separadas por comas y con un
 formato como el siguiente:

-LOGICAL *2  (Asigna al campo dos bytes de longitud).
 -LOGICAL *4  (ASigna al campo cuatro bytes de longitud).

-Los valores que puede tomar una variable de tipo lógico son los t¡picos
 de True y False.

DATOS DE TIPO REGISTRO

-Para este tipo de variables tenemos que definir previamente una
 estructura y sus correspondientes campos que se van ha tomar, siendo
 dicha estructura del tipo:

-STRUCTURE Identificador
  CHARACTER *25  Campo1
  INTEGER        Campo2
  REAL        Campo3
  LOGICAL     Campo4
  .....................
  END STRUCTURE

-La implementación del registro que podr¡a usarse con la estructura
 representada podr¡a ser la siguiente:

-RECORD Identificador1 Identificador2 (Número).

-Donde identificador1 representa el nombre de la estructura creada,
 identificador2 ser  el nombre del registro y Número ser  el número de
 elemento del registro.

---

Si por ejemplo deseamos referenciar a un real del registro número 25
 tendremos que utilizar la siguiente forma:
-Identificador2 (25).Campo3.

CONSTANTES

-Para definir una constante en Fortran deberemos utilizar el siguiente
 formato:

-PARAMETER (Identificador=constante, ...).

-La lista de constantes ir  separada por comas. Las constantes podr n
 ser de tipo num‚rico o de tipo Hollerith (Cadena de caracteres con
 cualquier car cter imprimible). Tambi‚n podr n ser expresiones.

-Las constantes num‚ricas podr n tener los siguientes formatos:

-Sin punto decimal ni coma.
 -Precedida por un signo, en los enteros.
 -Coma fija con punto decimal, en los reales.
 -Coma flotante con exponente entero, en los reales.
 -Simple precisión (n.m, n., .m, n.mEe, n.E+e, nE+e).
 -Doble precisión (n.mD+e, n.De, mDe, nDe).
 -Compleja como un par ordenado entre par‚ntesis.
 -Lógicas .TRUE. y .FALSE..
 -De caracteres.

-La constante Hollerith podr  tener el siguiente formato:

-Número H carácter.

-Una constante simbólica definida en PARAMETER puede aparecer como una
 expresión o como un valor de DATA.

VARIABLES

-Para definir una variable el compilador conoce ya de antemano si la
 variable va a ser de tipo real o de tipo entera, siendo por defecto de
 tipo real.

-La estructura que deber n seguir las declaraciones de las variables en
 un programa Fortran ser  la siguiente:

-PROGRAM Identificador
  PARAMETER (Lista de constantes)
  *VARIABLES
  INTEGER Lista de variables
  REAL Lista de variables
  COMPLEX Lista de variables
   CHARACTER Lista de variables
  LOGICAL Lista de variables
  RECORD Tipos
  *INICIO
  .......

-Un atributo es una palabra reservada que acompa¤a a la variable y sirve
 para que el programa realice un mejor aprovechamiento de memoria, mejor
 dimensionamiento de arrays din micos, etc.

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Si la variable comienza con una letra que se encuentre en el intervalo
 I-N se tratar  de una variable de tipo entera. An logamente si comienza
 con una letra del intervalo A-H, O-Z se tratar  de una variable real.

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Como norma general, una variable debe ser declarada antes de que pueda
 utilizarse. Para inicializar una lista de variables a determinados
 valores se usar  el siguiente formato:
-DATA Lista de variables, lista de constantes.

-Esta sentencia debe preceder a cualquier sentencia ejecutable. Una
 constante seguida de un asterisco indicar  repetición.

EXPRESIONES

-En las expresiones aritm‚ticas sabemos que si se realiza una operación
 de un entero con un real, siempre se codificar  el entero como real y
 luego se realiza la operación.

-Se convierte el tipo que contiene al otro, realiz ndose siempre con la
 m xima precisión. Los operandos que se van a usar en las expresiones
 aritm‚ticas ser n los siguientes:

- (Operador potencia).
 -/ (Operador división real).
 -* (Operador producto).
 -- (Operador resta).
 -+ (Operador suma).
 -() (Par‚ntesis).

-Para el uso de operadores relacionales, Fortran no admite como unos
 operadores relacionales los signos siguientes:

-<=, >=, <, >, <>.

-Los operadores relacionales que est n permitidos en este lenguaje ser n
 los siguientes:

-.LT. (Operador menor que).
 -.LE. (Operador menor o igual que).
 -.NE. (Operador distinto de).
 -.GT. (Operador mayor que).
 -.GE. (Operador mayor o igual que).
 -.EQ. (Operador igual que).

-Una expresión relacional compara los valores de dos expresiones de tipo
 aritm‚tico o de caracteres y el resultado es de tipo lógico. Los
 formatos que puede tomar una sentencia relacional ser n:

-Variable operador variable.
 -Variable operador constante.

-Las variables no han de ser necesariamente variables, tambi‚n pueden
 ser expresiones de todo tipo.

-En cuanto a los operadores lógicos que est n permitidos por Fortran se
 encuentran los siguientes:

-.NOT. (Operador negación).
 -.AND. (Operador producto lógico).
 -.OR. (Operador suma lógica).
 -.XOR. (Operador suma exclusiva lógica).
 -.EQV. (Operador de equivalencia lógica).
 -.NEQV. (Operador de no equivalencia lógica).

-El resultado de la evaluación de una expresión de tipo lógico ser  un
 valor de tipo lógico, pudiendo ser el formato de la expresión:

-Operando1 operador operando2.

-El orden de prioridad establecido para la creación de variables en
 lenguaje Fortran ser  por tanto el siguiente:

-Expresiones aritm‚ticas.
 -Expresiones de caracteres.
 -Expresiones relacionales.
 -Expresiones lógicas.

-Para la declaración de variables se utiliza la palabra reservada
 IMPLICIT, que toma una variable cualquiera a no ser que se indique lo
 contrario. El formato que utiliza la instrucción es el siguiente:

-IMPLICIT REAL (A-Z).

-El formato anterior indica que todas las variables que empiecen desde
 la a hasta la z sean tratadas como reales de forma impl¡cita. Una
 variable suele ser tratada siempre como un real.

FINAL DE UN PROGRAMA

-Hay dos formas de terminar la ejecución de un programa, lógicamente o
 f¡sicamente.

-Para terminar la ejecución de un programa lógicamente se utiliza el
 siguiente formato:

-STOP Número.

-Número es la constante de caracteres o constante entera sin signo de
 cinco d¡gitos, o puede ser un mensaje de error encerrado entre dos
 comillas.

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Para terminar la ejecución de un programa f¡sicamente se utiliza el
 siguiente formato:
-END.

ENTRADA Y SALIDA DE DATOS

-Para la introducción de datos se utiliza la palabra reservada READ con
 el formato siguiente:

-READ (Número, Etiqueta).

-Donde número es el número que indica la unidad de entrada, colocando el
 valor * si no se quiere poner nada. Etiqueta indica la etiqueta que va
 ha definir un formato, si no se quiere poner nada se usa el valor *.

-Para la lectura de elementos con READ las variables se separan por un
 blanco o por comas, si se ha de introducir una frase o algo de tipo
 car cter, ir  encerrado entre comillas.

-Si no hay suficientes datos para esta instrucción se produce un error
 y el programa aborta.

-Para la salida de datos se utilizan dos m‚todos igualmente v lidos, que
 son dos palabras reservadas y que tienen el siguiente formato:

-PRINT *, Lista de variables (Separadas por comas).
 -WRITE (*,*), Lista de variables (Separadas por comas).

-La lista de variables pueden ser tanto variables, como constantes como
 expresiones de todo tipo. El cursor avanza a la siguiente l¡nea. Este
 tipo de sentencias se suelen incluir antes de una sentencia READ.