Giới thiệu về Fortran 90 - Bùi Hoàng Hải pot

Yêu cầu & Nội dung• Yêu cầu – đã nắm được fortran 77 Nếu không thì tự đọc bài giảng của PGS Phan Văn Tân • Nội dung o Free form vs fixed form o Biến và khai báo biến o Cấu trúc điều khi

Giới thiệu về Fortran 90

Bùi Hoàng Hải

Yêu cầu & Nội dung

• Yêu cầu – đã nắm được fortran 77 (Nếu không thì

tự đọc bài giảng của PGS Phan Văn Tân)

• Nội dung

o Free form vs fixed form

o Biến và khai báo biến

o Cấu trúc điều khiển

o Module

o Kiểu biến người dùng định nghĩa

Free form (f90) vs Fixed form (f77)

• Phần mở rộng file: for vs f90

• Dòng lệnh không bị giới hạn về độ dài, không cần thụt đầu dòng

• Comment bắt đầu từ dấu ! Đến hết dòng

• Dấu & nối dòng

o Write(*,*), 'This is a long output line',&

' this is the second part'

• Nhiều lệnh trên một dòng

o A = 0.0 ; B = 1.0 ; C = 2.0

Cấu trúc một chương trình

PROGRAM program-name

IMPLICIT NONE ! Nên có phần này

[Phần khai báo]

[Phần thực thi]

[Các chương trình con]

END PROGRAM program-name

Phần khai báo

[Danh sách các biến]

• Khai báo biến đơn:

o Integer :: i, j, number_Tcs

o Real :: Radius, Rmax, Vmax

• Khai báo hằng số

o Real, Parameter :: Pi=3.14156, g=9.81

Phần khai báo

• Khai báo mảng

o Real, Dimension(Nx) :: Rx

o Real, Dimension(Ny) :: Ry

• Khai báo mảng động

Var2

o

-o Allocate(Var1(100,100))

o

-o DeAllocate(Var1)

Phép gán với mảng

o Real, Dimension(Nx) :: Rx

o Real, Dimension(Ny) :: Ry

o A = B

o A(1,:) = Ry

o B(Ny,:) = Rx

Dịch 1 file f90 trong Cygwin

• File nguồn: test.f90

Integer :: i

Do i=1,10

Write(*,*)i

Enddo

End

• Dịch

o g95 test.f90

• Hoặc

o g95 test.f90 –o test.out

• Chạy chương trình

o ./test.out

• FORTRAN định nghĩa 3 khái niệm đơn vị chương trình là: Chương trình chính, Chương trình con ngoài, và module

• Modul khác với các chương trình con ở 2 điểm quan trọng:

gọi là các chương trình con module);

thể tham chiếu được đối với tất cả các đơn vị chương trình có sử dụng modul

• Các module cũng có thể được biên dịch một cách độc lập

• Để sử dụng module hãy dùng câu lệnh khai báo USE ngay đầu chương trình:

• Một module này có thể sử dụng module khác

VD về module

• Module_mydata.f90

Module mydata

Implict none

Integer, Parameter :: Nx=10

Real, Dimension(Nx) :: dat

Contains

Subroutine init_data

integer :: i

Do i=1,10

dat(i)=i

Enddo

End Subroutine init_data

End Module mydata

VD về module

• main.f90

Program main

Implicit none

Use mydata

Call init_data ! Gọi ct con từ module

Do i=1,Nx ! Sử dụng dữ liệu của module write(*,*)dat(i)

Enddo

End Program main

• Biên dịch (sẽ báo lỗi)

o G95 main.f90 module_mydata.f90

Quan hệ giữa các đơn v ch ơng trình ị chương trình

Kiểu người dùng định nghĩa

• Để nhóm các kiểu biến khác nhau thành 1 kiểu biến mới

• Cú pháp

Type tên_kiểu

[danh sách khai báo các biến (dữ_liệu)]

End Type tên_kiểu

• Sử dụng

Type(Tên_kiểu) :: [Tên biến]

Tên_biến%dữ_liệu = …

VD Kiểu người dùng định nghĩa

module pipedef

type pipe

real diameter

real flowrate

integer length

character(len=10) :: flowtype

end type pipe

end module pipedef program

VD Kiểu người dùng định nghĩa

Program main

use pipedef

type(pipe) water1, gas1

water1 = pipe(4.5,44.8,1200,"turbulent") gas1%flowrate = 91.284

gas1%length = 2550

gas1%flowtype = 'laminar'

gas1%diameter = 14.9

end program

Để viết chương trình sáng sủa và ít lỗi

• Luôn dùng implicit none

• Các khối cấu trúc điều khiển (if, do,…) khi mở một khối cần đóng khối ngay sau đó, tiếp theo mới chèn các lệnh vào trong khối

• Các khối lệnh cần phân cấp theo mức độ thò thụt của dòng lệnh (thông thường 1 cấp 3 space)

• Sử dụng comment khi cần

• Tên biến: sensible, không quá ngắn hoặc quá dài

• Hạn chế sử dụng lệnh goto và nhãn

Bài tập – (viết trên ngôn ngữ f90)

• BT1 – Nhập từ bàn phím ba số a, b, c, giải và biện luận

phương trình bậc 2 với các hệ số nói trên

• BT2 - Ký hiệu X là mảng một chiều gồm 100 phần tử Viết chương trình:

của X, từ phần tử có chỉ số lớn nhất đến phần tử có chỉ số nhỏ nhất;

50 số nguyên dương chẵn đầu tiên cho 50 phần tử tiếp theo của X;

tử của X

dòng, mỗi dòng 10 số sao cho thẳng hàng thẳng cột.

Bài tập – (viết trên ngôn ngữ f90)

• BT2 – Tạo một module định nghĩa kiểu dữ liệu thời gian: module_datetime,

o trong đó định nghĩa kiểu dữ liệu mới là datetime có chứa các biến thành viên: year, month, day, hour

o Viết chương trình con module kiểm tra tính đúng đắn của một biến datetime

o Viết chương trình con module để cộng một số giờ (<24) vào một biến datetime

o Viết chương trình chính sử dụng module trên

Buổi sau

• Biên dịch fortran trên linux

• Thực hành & chữa bài tập