|
Часть 1
ОБЗОР ЯЗЫКА.
ОБ ЭТОЙ ЧАСТИ
В этой части представлены как одно целое все компоненты язы-
ка МС Фортран.
СОДЕРЖАНИЕ
1. МЕТАКОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА. . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
2. ПРОГРАММЫ И КОМПИЛИРУЕМЫЕ ЧАСТИ ПРОГРАММ. . . . . . . . . 1-1
3. ВВОД/ВЫВОД. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2
4. ОПЕРАТОРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3
6. ИМЕНА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
7. ТИПЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
8. СТРОКИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
9. СИМВОЛЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1. МЕТАКОМАНДЫ МС-ФОРТРАНА.
Метаязык - это язык управления компилятором MS-Фортрана. Ме-
такоманды позволяют Вам определить варианты, воздействующие на
все операции компиляции. Например, с помощью метакоманд Вы можете
включить или выключить генерацию файла листинга, проверку кода
при ошибке счета, или использовать такие возможности Фортрана,
которые не входят в подмножество или в полный стандарт языка. Ме-
таязык содержит команды, которые вставляются в файл исходного
текста, каждая из которых занимает отдельную строку, и каждая из
которых начинается с символа доллар ($) в первой колонке.
Метаязык - это уровень языка, позволяющий расширить исполь-
зование компилятора MS-Фортрана. Хотя в большинстве реализаций
Фортрана есть средства управления компилятором, метакоманды
MS-Фортрана не входят в стандарт Фортрана (и поэтому не мобиль-
ны).
Ниже приведены существующие в настоящий момент метакоманды:
$[NO]DEBUG $[NO]LARGE $PAGESIDE
$DEVFNH $LINESIDE $STORAGE
$DO66 $[NOT]LIST $[NOT]STRICT
$[NO]FLOATCALLS $MESSADE $SUBTITLE
$INCLUDE $PAGE $TITLE
Смотрите часть 6 "Метакоманды MS-Фортрана" для подробного
изучения метакоманд.
2.ПРОГРАММЫ И КОМПИЛИРУЕМЫЕ ЧАСТИ ПРОГРАММ.
Компилятор MS-Фортрана производит программные единицы. Ими
могут быть основная программа, подпрограмма или функция. Вы може-
те откомпилировать любую из этих единиц отдельно и затем загру-
зить их вместе без объединения их еще до компиляции.
1.Программа.
____________
Любая программная единица, не начинающаяся с оператора
FUNCTION или SUBROUTINE. Первым оператором может быть PROGRAM, но
такой оператор не обязателен. Выполнение программы всегда начина-
ется с первого выполняемого оператора в главной программе. Следо-
вательно в каждой выполняемой программе должна быть единственная
главная программа.
2.Подпрограмма.
_______________
Программная единица,которая может вызваться из других прог-
раммных единиц оператором CALL, будучи вызванной, подпрограмма
осуществляет набор действий, определенных ее выполняемыми опера-
торами, и затем возвращает управление на оператор, стоящий непос-
редственно за оператором вызова. Подпрограмма не возвращает прямо
величины, хотя они могут быть переданы в вызывающую программную
единицу через параметры или общие переменные.
3.Функция.
__________
Программная единица, которая может быть употреблена в выра-
жении. Функция прямо возвращает величину, которая используется
при вычислении этого выражения, и кроме того может возвращать ве-
личины через параметры. Существует три вида функций: внешние,
внутренние и функция-оператор. (Функция-оператор не может быть
скомпилирована отдельно).
4.Подпрограмма блока данных.
____________________________
Программная единица, обеспечивающая начальные значения пере-
менных в COMMON-блоках. Переменные обычно заводятся оператором
DATA, но переменные в COMMON не могут быть заведены нигде кроме
подпрограммы блока данных.
Подпрограммы и функции позволяет Вам создавать большие
структурированные программы, которые можно делить на части. Это
дает преимущества в следующих ситуациях:
1. Если программа большая, разделение ее на части облегчает соз-
дание, тестирование и ее сборку.
2. Если программа большая и повторная компиляция всего исходного
текста занимает много времени, разделение ее на части экономит
время компиляции.
3. Если Вам надо использовать некоторые процедуры во многих дру-
гих программах, Вы можете создать один объектный файл из этих
процедур и затем загружать его в каждую из программ, в которой
нужны эти процедуры.
4. Если процедуру надо использовать в разных случаях разным обра-
зом, можно записать ее в отдельный файл и скомпилировать отдель-
но. Затем для обеспечения ее вариативности Вы можете изменить со-
держание и даже переписать имена Ассемблере или MS- Паскале, а
остальная часть Вашей программы не изменится.
Для получения полной информации о компилируемых программных
единицах смотрите часть 5 "Программы, подпрограммы и функции."
3. ВВОД/ВЫВОД.
Ввод - это передача данных из внешней среды или из внутрен-
ного файла во внутреннюю память. Процесс передачи называется чте-
нием. Вывод - это передача данных из внутренней памяти во внешнюю
среду или во внутренний файл. Этот процесс называется записью.
В Фортране есть набор операторов, обеспечивающих такую пере-
дачу данных, кроме того существует набор операторов для редакти-
рования таких данных.
В дополнение к операторам передачи данных, существует нес-
колько вспомогательных операторов ввода/вывода, управляющих внеш-
ней средой, или определяющих, или описывающих свойства соединения
с внешней средой.
В таблице 1-1 приведены операторы ввода/вывода, осуществляю-
щие каждую из этих трех функций.
ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
іФункции ввода/вывода і Операторы ввода/вывода і
ГДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і Передача данных і READ і
і і WRITE і
і і і
і Вспомогательные функции і OPEN і
і ввода/вывода і CLOSE і
і і BACKSPASE і
і і ENDFILE і
і і REWIND і
і і INQUIRE і
і і LOCKING і
і і і
і Определение положения і BACKSPASE і
і в файле і ENDFILE і
і і REWIND і
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ
Таб. 1-1 операторы ввода/вывода.
Для понимания системы ввода/вывода нужны также следующие по-
ложения:
1.Записи.
Понятие, на котором основана система файлов Фортрана. Запись
- это последовательность символов или величин. Существует три ви-
да записей: форматные, бесформатные и конец файла.
2. Файлы.
Последовательности записей. Файлы могут быть внешними или
внутренними.
Внешние файлы - это файлы, относящиеся к устройству, или са-
мо устройство. Внутренний файл - это текстовая переменная, кото-
рая используется либо как текст, либо как назначение некоторых
действий по форматному вводу/выводу.
Все файлы имеют следующие атрибуты:
a. имя файла (произвольное)
b. указатель позиции в файле
c. структура (форматная, неформатная или двоичная)
d. метод доступа (последовательный или прямой)
Хотя возможно большое разнообразие типов файлов, большинство
приложений сводится к двум типам: неявно открытые и явно откры-
тые, внешние, последовательные, форматные файлы. Смотрите часть 3
"Операторы", где приведены описания операторов ввода/вывода. Для
изучения полного описания записей, файлов и редакции форматной
информации смотрите часть 4 "Система ввода/вывода".
4. ОПЕРАТОРЫ.
Операторы представляют собой набор функцый, таких как вычис-
ления, запись результатов вычислений, изменение цепочек управле-
ния, чтение и запись файлов и определение информации для компиля-
тора. Операторы Фортрана разделяются на два основных класса: вы-
полняемые и невыполняемые.
Выполняемые операторы вызывают требуемые действия. Невыпол-
няемые операторы никаких действий не вызывают. Вместо этого они
определяют, описывают или классифицируют элементы программ, такие
как входные точки, данные или программные единицы. Таблица 1-2
описывает функциональные категории операторов.
ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
і Категория і Описание і
ГДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і Присваивание і Выполняемый. Присваивает величину і
і і переменной или элементу массива. і
і і і
і Комментарий і Невыполняемый. Допускает коммента- і
і і рии внутри подпрограммы. і
і і і
і Управления і Выполняемый. Управляет порядком вы-і
і і полнения операторов. і
і і і
і DАТА і Невыполняемый. Присваивает началь- і
і і ные значения переменным. і
і і і
і FORMAT і Невыполняемый. Обеспечивает инфор- і
і і мацию о редактировании данных. і
і і і
і Ввод/вывод і Выполняемый. Определяет тексты и і
і і адреса передачи данных идругие осо-і
і і бенности ввода/вывода. і
і і і
і Описание і Невыполняемый. Определяет отрибуты і
і і переменных, массивов и имен функцийі
і і программиста. і
і і і
і Функция-оператор і Невыполняемый. Определяет простую, і
і і локально используемую функцию. і
і і і
і і і
і Заголовок і Невыполняемый. Определяет начало і
і программной і программной единицы и описывает ее і
і единицы і формальные параметры. і
і і і
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ
Таб. 1-2 Категории операторов Фортрана.
Для полной информации об использовании операторов MS-Фортана
смотрите часть 3 "Операторы".
5. ВЫРАЖЕНИЯ.
Выражение - это формула для вычисления величины, оно содер-
жит последовательность операндов и операторов. Операнды могут со-
держать обращения к функциям, переменные, константы и даже другие
выражения. Операторы определяют действия, которые необходимо про-
извести над операндами.
В следующем выражении плюс (+) - это оператор, а A и B -
операнды:
A + B
Существует четыре основных вида выражений в Фортране:
1. Арифметические выражения
2. Символьные выражения
3. Выражения отношения
4. Логические выражения
Каждый тип выражений работает с определенным типом операндов
и использует определенный тип операторов. Результатом вычисления
каждого выражения является величина определенного типа.
Выражения не являются операторами, но могут входить в них
как их части. В следующем примере вся строка - это оператор, но
только часть его после знака равенства является выражением:
X = 2.0/3.0 + A + B
Для подробного рассмотрения выражений в MS-Фортране смотрите
часть 2 "Термины и концепции".
6. ИМЕНА.
Именами обозначают переменные, массивы, функции или подпрог-
раммы в вашей программе, независимо от того определены ли они Ва-
ми или самой системой MC-Фортран. Имя в Фортране содержит после-
довательнось буквенноцифровых символов. Ограничения на имена та-
ковы:
1. Максимальное число символов в имени не привышает 1320 (двад-
цать строк по 66 символов).
2. Начальный символ должен быть буквой, последовательность симво-
лов быть буквенноцифровой.
3. Пробелы игнорируются.
4. Значимыми являются первые шесть символов, остальные игнориру-
ются.
С учетом этих ограничений на имя, любая последовательность
символов может быть использована как имя в Фортране. Здесь нет
зарезервированных имен, как в других языках.
Последовательности буквенных символов, используемые компиля-
тором MС-Фортрана как ключевые слова, не смешиваются с именами
пользователя. Компилятор различает ключевые слова по их контексту
и поэтому на использование имен пользователями нет никаких огра-
ничений. Поэтому, например, в программе могут быть массивы с име-
нами IF,READ или GOTO и ошибок при этом не возникает (до тех пор
пока не изменят правило, которому подчиняются все массивы). Одна-
ко использование ключевых слов как имен пользователя мешает "чи-
табельности" программ, и его следует избегать.
Для получения подробной информации об области действия и ис-
пользовании имен в MС-Фортране смотрите часть 2 "Термины и кон-
цепции".
7. ТИПЫ.
Данные в MC-Фортране относятся к одному из шести базовых ти-
пов:
1. Целые (INTEGER*2 и INTEGER*4)
2. Вещественные обычной точности (REAL*4 или REAL)
3. Вещественные двойной точности (REAL*8 или DOUBLE PRECISION)
4. Комплексный (COMPLEX*8 и COMPLEX*16)
5. Логический (LOGICAL*2 и LOGICAL*4)
6. Символьный (CHARACTER)
Типы данных объявляются. Если он не объявлен, то тип данных
определяется по первой букве имени (по умолчанию или из оператора
IMPLISIT). Оператор описания типа может также включать информацию
о размерности.
Для более полной информации о типах данных смотрите часть 2.
Для изучения детального описания оператора описание типа смотрите
часть 3 "Операторы".
8. СТРОКИ.
Строка состоит из последовательности символов. Символы после
72-го в строке игнорируются, строка короче 72 символов считается
заполненой пробелами.
Позиция символа в строке Фортрана имеет важное значение.
Символы в позиции с 1-ой по 5-ую опознаются как метки операторов,
символы в позиции 6 являются признаком продолжения, а символы в
позициях с 7 по 72 является собственно оператором Фортрана. Ко-
ментарии опознаются по символу "С" или звездочке "*" в первой по-
зиции, а метакоманды по знаку доллара в первой позиции.
С некоторыми исключениями, пробелы не являются значащими в
Фортране. Символы табуляции имеют значение при некоторых обстоя-
тельствах, описанных в части 2 "Термины и концепции".
Строки Фортрана представляют собой что-либо следующее:
1. Строка метакоманды.
2. Строка коментария.
3. Начальная строка (оператора).
4. Строка продолжения.
У метакоманды в первой позиции знак доллара и она управляет
прохождением компилятора МС-Фортрана.
В строке коментария в первой позиции "С", "с" или звездочка,
или вся строка пустая и игнорируется при обработке.
Начальная строка оператора имеет пробел или нуль в 6-ой по-
зиции и все пробелы или метку оператора в позициях с 1-ой по
5-ую.
Строка продолжения - это не строка метакоманды, не строка
коментария и не начальная строка. У нее с первой по пятую позиции
пробелы, а в шестой символ, отличный от пробела или нуля.
Смотрите часть 2 "Термины и концепции" для подробностей ис-
пользования различных видов строк МС-Фортрана и как из операторов
составлять программы и совместные части программ.
9. СИМВОЛЫ.
В основном, программы на Фортране - это последовательность
символов. Когда эти символы обрабатываются компилятором, они ин-
терпретируются в различных контекстах как символы, имена, метки,
константы, строки и операторы.
Символы, используемые в текстах программ на МС-Фортране, от-
носятся к набору символов ASCII, полный список которого приведен
в приложении С "Коды символов ASCII".Однако набор символов можно
поделить на три основных группы:
1. 52 малых и больших латинских буквы (от A до Z и от a до z)
2. 10 цифр (от 0 до9)
3. Специальные символы (все другие печатаемые символы из набора
символов ASCII).
Для более полной информации об использовании символов в
МС Фортране смотрите часть 2 "Термины и концепции".
|