Fortran alapok, formai sajátosságok (a FORTRAN 77 alapján)
A Fortran programszegmens kifejezések sorozata, END kifejezéssel lezárva. A program sorokból áll, aminek bizonyos struktúrát kell követnie ahhoz, hogy abból egy futtatható program álljon elő. Minden programszegmens egy főprogram vagy egy alprogram.
A futtatható (vagy annak szánt) programnak főprogramnak kell lennie. Az alprogramnak három fő típusa van: eljárás, függvény vagy adatszegmens. Az eljárásokat és függvényeket más programok vagy a főprogram hívják meg. Az adatszegmenseket a programbetöltő (loader) kezeli.
A kifejezések állhatnak (ezek száma nulla is lehet) kulcsszavakból, szimbólumokból, konstans litertálokból, kifejezések címkéiből, operátorokból és speciális karakterekből. Az előbb felsorolt elemek a FORTRAN karakterkészletben lévő lexikális elemekből állnak:
- az angol ábébcé kis- és nagybetűi (a-z, A-Z)
- numerikus karakterek (0-9)
- speciális karakterek
Néhány speciális karakter:
| Karakterek | Használat |
| szóköz | csak karakter konstansokban használható |
| = | egyenlőségvizsgálat |
| + - * / | matematikai műveletek |
| ( ) | zárójelezés |
| , | szeparátor (adatok, kifejezések, argumentumok stb.) |
| . | elhatároló (logikai konstansok, operátorok, rekordmezők) |
| ' | karakter konstansok |
| " | karakter konstansok, oktális konstansok |
| $ | namelist input, direktívák |
| ! | kommentek |
| : | tömbdeklarációk, részsztringek |
| % | speciális függvények (%REF, %VAL, %LOC stb.) |
| \ | escape karakterek előtt |
Formai követelmények és I/O sajátosságok
A beolvasási és írási műveletekre jellemző, hogy formátumot kell megadni minden read vagy write utasításhoz.
A nyelv tervezésének idején a programok számítógépbe vitelére a legelterjedtebb eszköz a lyukkártya volt, ezért a nyelvnek több érdekes formai szabálya van. A programozó a FORTRAN programok kódolásához egy előregyártott formanyomtatványt kapott, amit ki kellett tölteni a forráskóddal, majd ezt a kódlapot leadta lyukasztásra, és egy kódlap után annyi lapos lyukkártyacsomagot kapott, ahány soros lett a kitöltött kódlapja. Az eljárásból következő speciális formai megkötések a kódra:
- Komment írási lehetőség: a sor 1. karaktere C. Ebből a megadási módból következik, hogy csak teljes sorokat tudunk megjegyzésként megadni, nincs lehetőség sem a sorok közben, sem a sorok végén kommentet írni.
- A sorok első 5 karaktere címkéknek van fenntartva (ez a kódlapon külön jelölve van). Ezek maximum ötjegyű egyedi számok, nem feltétlenül növekvők, de érdemes a számozással valamilyen szabályt követni az átláthatóság érdekében, például: az ugró utasítások címkéi 1-gyel kezdődnek, a ciklusoké 2-vel, a beolvasáshoz tartozók 3-mal, stb.
- Minden sor 6. karaktere a folytatósor jelének van fenntartva.
- A forráskódban bárhol bármennyi helyköz karakter elhelyezhető, annak nincs hatása a fordításra (kivéve a FORMAT utasításnál), a helyköz nem tekinthető elhatároló karakternek. A fordító első dolga a helyközök törlése a kódból.
- Egy sor maximum 72 karakterből állhat.
- Egy sorban nem lehet egynél több utasítás.
- Egy utasítás egy vagy több (de maximum 20) sorba kerülhet.
- Ha az utasítás nem fér ki egy sorba -> folytatássor (1. karakter nem C, 6. karakter nem 0 vagy space).
- Kezdő sor (6. karaktere 0 vagy space lehet).
- Záró sor (első 6 oszlop üres, utána END) - ez a program utolsó sora.
- A nyelvnek nincsenek hagyományos értelemben vett kulcsszavai, ezért egy változó neve lehet akár típus is.
Ezeknek a megkötéseknek megfelelően egy példa egy beolvasó utasításra:
INTEGER A
READ(*, 50)A
50 FORMAT(I3)
A * mondja meg, hogy a billentyűzetről várjuk az adatot, a FORMAT pedig a kért input formátumát adja meg. Az I3 jelentése, hogy 3 karakter hosszú egész. Az egészek hossza maximum 8 lehet, és ebben az előjel is benne van.
Az I/O műveletek általános formája
Beolvasás: READ (eszköz, [formátum címke]) [változók] Kiírás: WRITE (eszköz, [formátum címke]) [változók] Formátummegadás: FORMAT (formátumleíró lista)
Példa egy egész szám belolvasására, majd kiírására:
INTEGER M
1 FORMAT(I3)
2 FORMAT(20HA szám a következő: , I3)
READ (*, 1) M
WRITE(*, 2) M
További formátumokra példák
- f6.0 -> 6 hosszúságú 0 tizedesjegyet tartalmazó szám. A pont és az előjel is számít. Például:
12345.
-1234.
Tehát a legkisebb ábrázolható szám a -9999, a legnagyobb a 99999.
- f7.3 -> 7 hosszúságú 3 tizedesjegyet tartalmazó szám. A pont és az előjel is számít. Például:
123.456
-23.12
1.234
Azaz a pont jelen esetben mindig a negyedik helyre kerül. Tehát a legkisebb ábrázolható szám a -99.999, a legnagyobb a 999.999.
- e12.6 -> 12 hosszú szám, amiből az első helyen . áll, a nyolcadikon és kilencediken E+ vagy E-, például:
.123456E+002 = 12,3456
.120000E-001 = 0,012
Ha az e után pl. 12.4 állna, akkor
.1234E+00002 = 12,34
.1200E-00001 = 0,012
Természetesen az ábrázolható értékek végesek, ezért ügyelni kell, hogy hány helyiértékkel akarjuk a pontot eltolni. Kiírásnál ez a veszély nem áll fenn.
Ezek a formátumok nem csak beolvasásnál szükségesek, hanem kiírásnál is. Például:
WRITE(*, 30)A
30 FORMAT(I3)
Írásnál még egy formátum lehet szükséges. Szöveget a következő módon lehet kiírni:
WRITE(*, 12)
12 FORMAT(1x, 'szöveg')
Itt az 1x az elhatároló karakterek számát jelöli. A két kiírás egyébként kombinálható, tehát írhatunk például ilyet:
WRITE(*, 11)A
11 FORMAT(1x, 'szöveg', I3)
Itt A egy korábban definiált egész, amit 3 hosszon akarunk kiírni. Az 1x jelentése, hogy nem akarunk szóközt, a 2x jelentése 1 szóköz, stb.
A formátumoknak meg nem feleltethető olvasások és írások futási időben okoznak hibát!