جلسه اول 12/7/1388 مدرس: دکتر خالدیان برنامه نویسی کامپیوتر جلسه اول 12/7/1388 مدرس: دکتر خالدیان

معرفی منابع Fortran 90 for Scientists and Engineers Brian Hahn فرترن 90 (برنامه نویسی در فرترن 90: دوره مقدماتی برای مهندسین. محقیقین. دانشجویان) ترجمه: دکتر محمود مشعل

* ارزشیابی * تمرینات و امتحانات کلاسی: 12 نمره تمرینات و امتحانات کلاسی: 12 نمره امتحان پایان ترم: 8 نمره 3 جلسه غیبت=حذف

دهه 50 میلادی Fortran: FORmula_TRANslation ax²+bx+c=0 ROOT=(-B+SQRT(B**2 -4.*A*C))/(2.*A) مقدار محاسبه عبارت سمت راست را به ازای مقادیر متغیر A, B, C به متغیری بنام ROOT نسبت بده. سال 1966 میلادی: فرترن 4 یا 66 سال 1978 میلادی: فرترن 77 استاندارد جدید: فرترن 90

ax²+bx+c=0 ROOT=(-B+SQRT(B**2 -4.*A*C))/(2.*A) A, B, C : متغیر +،-،SQRT، **،* : معانی جبری معمول =: به معنی تساوی نیست بلکه به معنی جایگزینی است. نام متغیر در فرترن 90 از قوانین ثابت مشخصی پیروی می کند.

قوانین نامگذاری نام بایستی فقط از کاراکترهای زیر باشد : حروف الفبای انگلیسی: A تا Z اعداد 0 تا 9 علامت زیر حرف ”_ “ یا underline حداکثر تعداد کاراکتر: 31 اولین کاراکتر بایستی یک حرف باشد. توصیه می شود از متغیرهای نظیر SQRT برای نامگذاری استفاده نشود. فاصله کاراکتر مجاز نیست

چند مثال CHICAGO_BEARS MANCHESTER_UNITED HEART_OF_MIDLOTHAN TRASH XYZ_123 Z 49ERS MAN.UTD L A RAMS A/B

انواع متغیرهای ساده: نام متغیر می تواند به انواع گوناگون کمیتها نسبت داده شود: اعداد صحیح (INTEGER) اعداد اعشاری (REAL) هر نامی که با یکی از حروف I تا N شروع شود بدون اعلان به یک متغیر صحیح (INTEGER) اشاره می کند و نامهایی که با هر یک از حروف دیگر شروع شود به یک متغیر اعشاری (REAL) اشاره می کند (تعیین نوع ضمنی). برای رعایت ایمنی تعیین نوع ضمنی را با دستور زیر در ابتدای برنامه خاموش کرد IMPLICIT NONE

ورودی و خروجی ساده ارتباط برنامه نویس با برنامه از طریق صفحه کلید و مانیتور Input: READ* Output: PRINT* PROGRAM NUMBERS REAL A,B,C READ*,A,B,C PRINT*,A,B,C END

توصیه می شود شروع برنامه با دستور PROGRAM باشد. در انتهای برنامه بایستی دستور END قرار داده شود. صفحه مانیتور اجازه می دهد که دستورات بر روی خطوط حداکثر تا 132 کاراکتر نوشته شوند (معمولا 80 تا 120).

READ*, A,B,C این دستور اجازه خواهد داد سه عدد اعشاری یکی پس از دیگری از صفحه کلید تایپ شود و پس از فشار کلید ENTER به متغیرهایی با نامهای A,B,C اختصاص داده شود. نوشتن اعداد: فاصله 3 4 5 3 ENTER 4 ENTER 5 ENTER

دستور تکمیلی زیر اجازه می دهد متغیرها را بر صفحه مانیتور مشاهده کرد: PRINT*,A,B,C علامت ستاره در دو دستور فوق ایجاب می کند که خواندن از طریق صفحه کلید یا نوشتن بر صفحه مانیتور باشد.

یک برنامه ساده ! My first Fortran 90 program! ! Greetings! CHARACTER NAME*20 PRINT*, 'What is your name?' READ*, NAME PRINT*, 'Hi, ', NAME END

روش معمول نگارش برنامه هر برنامه فرترن از تعدادی خط دستور تشکیل شده که شامل دستورات تعریف متغیر و دستورات اجرایی می باشد. هر برنامه با کلمه END خاتمه می یابد. PROGRAM FIRST دستورات مختلف فرترن END PROGRAM FIRST

کاراکترهای مورد استفاده در فرترن ارقام 0 تا 9 حروف انگليسي A تا Z (بزرگ و كوچک) خط فاصله “_“ کاراکترهای جدول زير:

عبارات ریاضی در برنامه نویسی عملگر کارآیی ** توان * ضرب / تقسیم + جمع یا علامت مثبت - تفریق یا علامت منفی

یک برنامه دیگر according to the formula A(t)=174.6(t-1981.2)3 PROGRAM AIDS ! Calculates number of accumulated AIDS cases in USA INTEGER T ! year REAL A ! number of cases READ*, T A = 174.6 * (T - 1981.2) ** 3 PRINT*, 'Accumulated AIDS cases in US by year', T, ':', A END PROGRAM AIDS

اولویت عملگرهای ریاضی همواره اولویت با آنچه داخل پرانتز هست می باشد. توان ضرب تقسیم جمع منها

مثال 4+3*2-6/2=7 (4+3)*2-6/2=11 (4+3*2-6)/2=2 ((4+3)*2-6)/2=4

INTEGER & REAL 2+2=4 or 4. 1/2= 0 1./2= 0.5

کاراکترهای ویژه ! & ; نویسنده می تواند اطلاعاتی راجع به آنچه برنامه سعی در دستیابی به آن دارد ذکر کند. این کار به کمک ”!“ (EXCLAMATION POINT) انجام می شود و توضیحات پس از علامت تعجب می آید. گاهی دستورات از یک خط بیشتر می شوند در این حالت از & (AMPERSAND) در انتهای خط استفاده می شود. حداکثر طول یک دستور 2640 کاراکتر یا 40 خط است که شامل جاهای خالی نیز می شود. با حدود 100 کاراکتر بر روی هر خط برای هر دستور اختصاص تمام یک خط به دستورات کوتاه اتلاف فضاست. بنابراین می توان چند دستور را در یک خط قرار داد و بوسیله نقطه-ویرگول (;) از یکدیگر جدا کرد.

مثال PROGRAM NUMBERS ! This program read 3 real numbers and ! prints out them REAL A,B,& C READ*,A,B,C; PRINT*,A,B,C END

مثال PROGRAM very simple ! This program read 6 real numbers in sets ! of 3 and prints out the sets in reserve ! order Real one,two,three,four,five,six READ*,one,two,three; READ*,four,five,six PRINT*,six,five,four,three,two,one END program very simple

مثال PROGRAM very_simple ! This program read 6 real numbers in sets ! of 3 and prints out the sets in reserve ! order INTEGER one,two,three,four,five,six READ*,one,two,three; READ*,four,five,six PRINT*,six,five,four,three,two,one STOP END

قرارداد تمام دستورات با حروف بزرگ تایپ شوند تمام عباراتی که دستور اجرایی در فرترن نیستند با حروف کوچک تایپ شوند. بهتر است به کاربر اعلان شود تا اعداد مناسب را تایپ کند.

مثال Program very_simple ! This program read 6 real numbers in sets ! of 3 and prints out the sets in reserve ! order INTEGER one,two,three,four,five,six PRINT*,"lotfan 2 serie 3 taii adad vared konid" READ*,one,two,three; Read*,four,five,six PRINT*,six,five,four,three,two,one STOP END

سرمایه: 1000دلار سود: 9 % یا 0.09 PROGRAM MONEY ! Calculates balance after interest compounded REAL BALANCE, INTEREST, RATE BALANCE = 1000 RATE = 0.09 INTEREST = RATE * BALANCE BALANCE = BALANCE + INTEREST PRINT*, 'New balance:', BALANCE END PROGRAM MONEY

PROGRAM Arith REAL A, B PRINT*, "Enter A and B:" READ*, A, B PRINT*, "Sum: ", A + B PRINT*, "Difference: ", A - B PRINT*, "Product: ", A * B PRINT*, "Quotient: ", A / B END PROGRAM Arith

تمرین کدامیک از نامها در فرترن 90 مجاز نیستند؟ POLTERGEIST 7UP R2D2 PH.D. A/B/C SQRT BSC F(X)

در برنامه زیر چه چیز اشتباه است؟ چگونه می توان آنرا تصحیح کرد؟ PROGRAM TEST READ*,A,B,C PRINT*,A,B,C,D STOP END

برنامه تصحیح شده PROGRAM TEST READ*,A,B,C PRINT*,A,B,C ! hazf D STOP END

مثال The energy stored on a condenser is, E=CV2/2 where C is the capacitance and V is the potential difference. Write a program to compute the energy for some sample values of C and V.

PROGRAM Energy REAL C, E, V READ*, C, V E = C * V ** 2 / 2 PRINT*, "Stored energy:", E END PROGRAM Energy

سوال؟