Fortran过程
过程是一组执行一个明确定义的任务,可以从程序调用语句。信息(或数据)被传递给调用程序,以过程作为参数。
有两种类型的程序:
- 函数
- 子程序
函数
函数是返回一个数量的过程。函数不修改其参数。
返回数值被称为函数值,并将其表示为函数名。
语法:
函数的语法如下:
function name(arg1, arg2, ....) [declarations, including those for the arguments] [executable statements] end function [name]
下面的示例演示一个函数名为area_of_circle。它计算半径为 r 的圆的面积。
program calling_func real :: a a = area_of_circle(2.0) Print *, "The area of a circle with radius 2.0 is" Print *, a end program calling_func ! this function computes the area of a circle with radius r function area_of_circle (r) ! function result implicit none ! dummy arguments real :: area_of_circle ! local variables real :: r real :: pi pi = 4 * atan (1.0) area_of_circle = pi * r**2 end function area_of_circle
当编译并执行上述程序,它会产生以下结果:
The area of a circle with radius 2.0 is 12.5663710
请注意:
-
必须指定隐含都不在这两个在主程序和过程中。
-
在被调用函数的参数r被称为 dummy argument.
结果选项
如果想返回的值存储在函数名的其他名称,则可以使用result选项。
可以根据指定返回变量名:
function name(arg1, arg2, ....) result (return_var_name) [declarations, including those for the arguments] [executable statements] end function [name]
子程序
子程序没有返回值,但可以修改其参数。
语法
subroutine name(arg1, arg2, ....) [declarations, including those for the arguments] [executable statements] end subroutine [name]
调用子程序
需要使用call语句来调用一个子程序。
下面的例子演示了一个子程序交换,改变其参数值的定义和使用。
program calling_func implicit none real :: a, b a = 2.0 b = 3.0 Print *, "Before calling swap" Print *, "a = ", a Print *, "b = ", b call swap(a, b) Print *, "After calling swap" Print *, "a = ", a Print *, "b = ", b end program calling_func subroutine swap(x, y) implicit none real :: x, y, temp temp = x x = y y = temp end subroutine swap
当编译并执行上述程序,它会产生以下结果:
Before calling swap a = 2.00000000 b = 3.00000000 After calling swap a = 3.00000000 b = 2.00000000
指定参数的意图
意图属性允许指定与参数的过程中使用的意向。下表提供intent属性的值:
值 | 使用为 | 解释 |
---|---|---|
in | intent(in) | 用作输入值,而不是在函数中改变 |
out | intent(out) | 用作输出值,它们将被覆盖 |
inout | intent(inout) | 参数都使用和覆盖 |
下面的例子演示了这一概念:
program calling_func implicit none real :: x, y, z, disc x= 1.0 y = 5.0 z = 2.0 call intent_example(x, y, z, disc) Print *, "The value of the discriminant is" Print *, disc end program calling_func subroutine intent_example (a, b, c, d) implicit none ! dummy arguments real, intent (in) :: a real, intent (in) :: b real, intent (in) :: c real, intent (out) :: d d = b * b - 4.0 * a * c end subroutine intent_example
当编译并执行上述程序,它会产生以下结果:
The value of the discriminant is 17.0000000
递归过程
递归发生在一个编程语言可以调用同一个函数在函数内。这就是所谓的函数的递归调用。
当一个过程调用本身,直接或间接地被称为递归过程。应该通过其声明之前的字前面递归声明这种类型的程序。
当一个函数被递归使用,则 result 选项要被使用。
以下是一个例子,它计算阶乘用于使用一个递归过程:
program calling_func implicit none integer :: i, f i = 15 Print *, "The value of factorial 15 is" f = myfactorial(15) Print *, f end program calling_func ! computes the factorial of n (n!) recursive function myfactorial (n) result (fac) ! function result implicit none ! dummy arguments integer :: fac integer, intent (in) :: n select case (n) case (0:1) fac = 1 case default fac = n * myfactorial (n-1) end select end function myfactorial
内部过程
当一个过程被包含在程序中,它被称为程序的内部程序。包含一个内部程序的语法如下:
program program_name implicit none ! type declaration statements ! executable statements . . . contains ! internal procedures . . . end program program_name
下面的例子演示了这一概念:
program mainprog implicit none real :: a, b a = 2.0 b = 3.0 Print *, "Before calling swap" Print *, "a = ", a Print *, "b = ", b call swap(a, b) Print *, "After calling swap" Print *, "a = ", a Print *, "b = ", b contains subroutine swap(x, y) real :: x, y, temp temp = x x = y y = temp end subroutine swap end program mainprog
当编译并执行上述程序,它会产生以下结果:
Before calling swap a = 2.00000000 b = 3.00000000 After calling swap a = 3.00000000 b = 2.00000000