Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Основы программирования на Fortran

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 778135.01.99
В учебном пособии рассматриваются вопросы особенностей языка программирования FORTRAN. Дается представление об основных конструкциях и элементах моделирования математических объектов применительно к области инженерных расчетов. Излагаются алгоритмы программ для решения обучающих задач логического и математического моделирования. Материал является базовым по предмету «Информатика», вводным для курсов «Математическая физика», «Математическое моделирование физических процессов», а также вспомогательным при выполнении курса «Компьютерное моделирование физических процессов» для студентов специальностей 24.05.07 и 16.03.01 ФЛА.
Чичиндаев, А. В. Основы программирования на Fortran : учебное пособие / А. В. Чичиндаев, И. В. Хромова. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2018. - 66 с. - ISBN 978-5-7782-3972-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1866887 (дата обращения: 23.07.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
__________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
А.В. ЧИЧИНДАЕВ, И.В. ХРОМОВА 
 
 
 
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ 
НА FORTRAN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HОВОСИБИРСК 
2019 

УДК 004.432(075.8) 
Ч-726 
 
 
Рецензенты:  
д-р техн. наук, профессор Ю.В. Дьяченко 
канд. физ.-мат. наук, доцент Ю.А. Гостеев 
 
 
 
 
Чичиндаев А.В. 
Ч-726  
Основы программирования на Fortran: учебное пособие / 
А.В. Чичиндаев, И.В. Хромова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 
2018. – 66 с.  

ISBN 978-5-7782-3972-2 

В учебном пособии рассматриваются вопросы особенностей языка 
программирования FORTRAN. Дается представление об основных 
конструкциях и элементах моделирования математических объектов 
применительно к области инженерных расчетов. Излагаются алгоритмы программ для решения обучающих задач логического и математического моделирования.  

Материал является базовым по предмету «Информатика», ввод
ным для курсов «Математическая физика», «Математическое моделирование физических процессов», а также вспомогательным при выполнении курса «Компьютерное моделирование физических процессов» для студентов специальностей 24.05.07 и 16.03.01 ФЛА. 
 
 
 
 
 
 
 
 
УДК 004.432(075.8) 
 
ISBN 978-5-7782-3972-2 
© А.В. Чичиндаев, И.В. Хромова, 2019 
 
© Hовосибиpский госудаpственный 
 
технический университет, 2019 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
Введение .................................................................................................................. 4 
1. Формат и структура простой программы. Последовательность 
работы с программой на Фортране ............................................................... 5 
1.1. Создание проекта ......................................................................................... 5 
1.2. Структура программы ................................................................................. 7 
1.3. Последовательность работы........................................................................ 8 
1.4. Создание файла исходных данных ........................................................... 10 
2. Операторы и функции ................................................................................... 12 
2.1. Операторы ввода и вывода ........................................................................ 12 
2.2. Стандартные математические функции Фортрана ................................. 15 
3. Циклы ............................................................................................................... 17 
3.1. Оператор цикла DO ................................................................................... 17 
3.2. Неявные циклы ........................................................................................... 18 
4. Многокаскадные алгоритмы ........................................................................ 22 
4.1. Логический оператор IF ............................................................................ 22 
4.2. Логические выражения .............................................................................. 24 
5. Индексные переменные ................................................................................. 28 
5.1. Имя и размер индексной переменной ...................................................... 28 
5.2. Ввод и вывод массива ................................................................................ 30 
5.3. Операции с массивами ............................................................................... 31 
6. Символьные переменные. Диалоговые окна ............................................ 33 
7. Учебно-справочный комплект решений задач ......................................... 35 
7.1. Построение функций ................................................................................. 35 
7.2. Условные операторы ................................................................................. 39 
7.3. Вычисление интегралов ............................................................................ 44 
7.4. Индексные переменные ............................................................................. 49 
7.5. Выполнение операций с элементами массива ......................................... 50 
7.6. Использование символьных переменных (оператор CHARACTER) ......... 54 
7.7. Приближенные методы решения нелинейных уравнений ..................... 61 
Библиографический список ................................................................................. 65 

ВВЕДЕНИЕ 
 
В учебном пособии рассматриваются вопросы особенностей языка 
программирования FORTRAN. Дается представление об основных 
конструкциях и элементах моделирования математических объектов 
применительно к области инженерных расчетов. Описываются формат, 
структура и последовательность работы с программой на FORTRAN. 
Рассматриваются правила использования функций, циклических процессов, многокаскадных алгоритмов, индексных и символьных переменных.  
Излагаются алгоритмы программ для решения обучающих задач 
логического и математического моделирования. Представлен учебносправочный комплект задач для самостоятельной работы на основе 
описанных теоретических понятий и правил программирования. 

Материал является базовым по предмету «Информатика», вводным 

для курсов «Математическая физика», «Математическое моделирование физических процессов», а также вспомогательным при выполнении курса «Компьютерное моделирование физических процессов» для 
студентов специальностей 24.05.07 – «Системы жизнеобеспечения и 
оборудование летательных аппаратов» и 16.03.01 – «Климатическая и 
холодильная техника» факультета летательных аппаратов НГТУ. 
 

1. ФОРМАТ И СТРУКТУРА ПРОСТОЙ 
ПРОГРАММЫ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ 
РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ НА ФОРТРАНЕ 

1.1. СОЗДАНИЕ ПРОЕКТА 

Для работы с MICROSOFT FORTRAN необходимо на «Рабочем 
столе» найти и запустить ярлык MICROSOFT DEVELOPER STUDIO 
(или VISUAL STUDIO). После чего нужно создать свой проект. 
Шаг 1. Выбор типа проекта. В верхней панели управления выбрать команду File, а в ней действие New. В появившемся окне во 
вкладке Projects выбрать тип проекта Fortran Console Application.  
 

 

Шаг 2. Создание папки проекта. После выбора типа проекта в 
Location необходимо указать путь для папки. Пример: C: \ FLA \ gs_51 
\ Lab_2 \, где Lab_2 – название папки проекта. Далее нажать Ok и Cancel, после чего выбрать An empty project → Finish → Ok. Название 
должно быть набрано английскими буквами. 
Шаг 3. Формирование файла текста программы. В верхней панели управления выбрать команду File, а в ней действие New. Выбрать 
вкладку Files и тип файла: Fortran Fixed Format Source File (расширение .for) или Fortran Free Format Source File (расширение .f90). Далее в поле File name нужно задать имя файла на английском и поставить галочку в поле Add to project, чтобы файл сохранился в созданном ранее проекте. Нажать Cancel. 
 

 
 
После этого файл автоматически открывается, а в поле проектов в 
папке Source Files появляется ссылка на него, что означает, что файл 
готов к работе и находится в нужном проекте. Если файл не был добавлен на стадии создания, то его можно добавить в проект вручную. 
Для этого в поле файла нужно щелкнуть правой кнопкой мыши и в  

появившейся сноске выбрать команду Insert file into project → (имя  
проекта). 
 

   
 
 
Шаг 5. Удаление неиспользуемых файлов из проекта. Случайные 
неиспользуемые файлы можно удалить из проекта: левой кнопкой 
мыши выделить название файла в окне проекта и нажать клавишу Del.  

1.2. СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ 

В окне текста программы появляется зеленая полоса, разделяющая 
окно на три части: 
 поле меток – слева от зеленой полосы; 
 поле продолжения строки – зеленая полоса (знак переноса – 
звездочка в зеленой полосе вначале строки продолжения); 
 поле текста программы – справа от зеленой полосы. 
Текст программы набирается справа от полосы. В случае выхода 
текста программы за 72 позицию меняется цвет шрифта на красный. 
Высвеченный текст необходимо перенести в следующую строку с использованием значка продолжения строки «*», который размещается в 
зеленой полосе:  
 

 

В случае размещения в первой позиции строки значков «!» или «с» 
следующий в этой строке текст воспринимается как комментарий 
(расшифровка) и FORTRAN его игнорирует.  
 

 
 
При этом метки комментариев и сами комментарии зеленого цвета, 
метки строк – красного, операторы – синего, а текст программы – черного. Иной цвет свидетельствует об ошибке в наборе. 

1.3. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ 

Шаг 1. Набор текста программы. В окне текста программы 
набирается по одному оператору в строке с учетом приведенных выше 
полей для меток, текста и комментариев. 
Шаг 2. Поиск ошибок. В верхней панели управления выбрать команду Build, а в ней действие Compil. Результат проверки появится в 
окне ошибок.  

Шаг 3. Редактирование ошибок. В окне ошибок появляется результат проверки с указанием типа ошибок и их расположения. Чтобы найти ошибку в тексте программы нужно щелкнуть два раза левой 
кнопкой мыши на описании ошибки: появившаяся в тексте программы 
синяя стрелка укажет на строку, в которой находится ошибка. После 
исправления нужно снова выбирать команду Build, а в ней действие 
Compil до тех пор, пока в окне ошибок не появится сообщение: 
Lab_2.obj – 0 error(s), 0 warning(s). 
Шаг 4. Создание модуля программы. В верхней панели управления выбрать команду Build, а в ней действие Build Lab_2.exe.  
Шаг 5. Запуск программы на счет. В верхней панели управления 
выбрать команду Build, а в ней действие Execute Lab_2.exe.  
Шаг 6. Поиск файла результатов. Результаты расчетов сохраняются в файле Lab_2.rez в папке проекта. 
 

1.4. СОЗДАНИЕ ФАЙЛА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 

Шаг 1. Формирование файла исходных данных в рабочем проекте. 
В верхней панели управления выбрать команду File, а в ней действие 
New. Выбрать тип файла – text file. 
Шаг 2. Вставка файла в проект. Поставить галочку в поле Add to 
project на стадии создания файла или при помощи команды Insert file 
into project в уже открытом файле.  
Шаг 3. Сохранение файла. При включении файла в рабочий проект автоматически появляется окно сохранения файла. В этом окне 
необходимо дать имя файлу. Оно должно строго соответствовать имени, 
присвоенному 
в 
программе 
в 
операторе 
OPEN(20, 
FILE=‘LR5.TXT’), т.е. LR5.TXT. 
Шаг 4. Ввод численных значений. Информацию в файл исходных 
данных можно записать двумя способами: 
1) одной колонкой (каждое число с новой строки по порядку); 

2) в виде (1.1), разделяя числа в строке несколькими пробелами 
(первые три столбца – матрица А(3,3), последний, четвертый, столбец – вектор В(3)). 

 
1.325
2.047
 3.303
4.861
–0.524
 7.333
1.675
 3.212
3.111
1.987
2.676
4.168

  
(1.1) 

Шаг 5. Сохранение исходных данных. В верхней панели управления выбрать команду File, а в ней действие Save. После сохранения 
исходных данных можно переходить в окно текста программы.