*Fortran [#pbb06ff1] #ref(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07/Fortran_acs_cover.jpeg,right,around,nolink,203x260,Fortran) #contents *Fortran 2008, 2003, 95, 90 [#o355751c] -[[Wikipedia.ja:FORTRAN]] -[[Fortran Wiki:http://fortranwiki.org/]] --[[Fortran 2008 status:http://fortranwiki.org/fortran/show/Fortran+2008+status]] --[[Fortran 2003 status:http://fortranwiki.org/fortran/show/Fortran+2003+status]] -[[Fortran入門:http://www.nag-j.co.jp/fortran/]] -[[Fortran 2003入門:http://www.nag-j.co.jp/fortran/fortran2003/]] -[[インテル® Fortran Composer XE 2013 Linux* 版入門:http://nf.nci.org.au/facilities/software/intel-ct/13.5.192/Documentation/ja_JP/get_started_lf.htm]] -[[インテル® Fortran コンパイラー XE 13.0 ユーザー・リファレンス・ガイド:http://nf.nci.org.au/facilities/software/intel-ct/13.5.192/Documentation/ja_JP/compiler_f/main_for/index.htm]] -http://pic.dhe.ibm.com/infocenter/lnxpcomp/v121v141/index.jsp -[[Cray Fortran Reference Manual:http://docs.cray.com/books/S-3901-81/]] -[[Fortran2003のページ:http://www.geocities.jp/wjtcx143/fortran.html]] -[[Tagged "Fortran2003" | ドウジンテイスウ.log:http://sage-t.tumblr.com/tagged/Fortran2003]] -[[fortran66のブログ:http://fortran66.hatenablog.com/]] -[[fortran66の日記:http://d.hatena.ne.jp/fortran66/]] -[[Fortran日記:http://fortran.cscblog.jp/]] -[[なんとなく始めたブログ: fortran:http://sak12.blogspot.jp/search/label/fortran]] -[[Fortrantips:http://pmt.sakura.ne.jp/wiki/index.php?title=Fortrantips]] -https://github.com/OpenFortranProject -[[Fortran Archives - Moonmile Solutions Blog:http://www.moonmile.net/blog/archives/category/dev/fortran]] -http://qiita.com/tags/fortran -[[FortranからPythonへ:http://www.slideshare.net/shibukawa/fortranpython-presentation]] -[[2.2 Fortran90/95入門 後半:http://exp.cs.kobe-u.ac.jp/wiki/comp_practice/index.php?2.2%20Fortran90%2F95%C6%FE%CC%E7%20%B8%E5%C8%BE]] -[[Fortran90/95での引数の値渡し (Pass by value):http://sgks.blogspot.jp/2008/02/fortran9095-pass-by-value.html]] -http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/Interoperable-Subroutines-and-Functions.html -http://software.intel.com/en-us/forums/topic/270769 -http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/comphelp/v8v101/index.jsp?topic=%2Fcom.ibm.xlf101a.doc%2Fxlflr%2Finterop-iso-c-binding-module.htm -http://be.nucl.ap.titech.ac.jp/~koba/cgi-bin/moin.cgi/FORTRAN -[[高速化プログラミング:http://fast-programming.aglk.net/]] -[[Fortran 覚書:http://www.gcxx.jp/memo/?fortran]] -[[Fortranスマートプログラミング:http://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/cmp/text.html]] (PDF) -[[Fortran 90/95 入門①:http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~a10019/kosyu/pdf2/Fortran_1.pdf]] (PDF) -[[Fortran 90/95 入門②:http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~a10019/kosyu/pdf2/Fortran_2.pdf]] (PDF) -[[データ解析のためのFortran90/95:http://web.agr.ehime-u.ac.jp/~kishou/Lecture/atmosphere/atmo06.htm]] -[[Fortran90プログラミング:http://www7b.biglobe.ne.jp/~fortran/]] -[[Fortran エラー処理で文番号を使わない方法 :http://seismon.blog85.fc2.com/blog-entry-90.html]] -[[Fortran90で構造解析をしよう!:http://www.rcs.arch.t.u-tokyo.ac.jp/kusuhara/tips/linux/fortran.html]] -[[Fortranでの配列の要素へのアクセス順序について:http://d.hatena.ne.jp/aldente39/20120209/1328800255]] -[[MinGW Fortran でプログラミング Excelで使用:http://pub.ne.jp/TakeA/?entry_id=4584618]] -[[計算機に関する雑多なTips:http://daweb.ism.ac.jp/~saitohm/top/_tRlEvpW.html]] -[[Fortran 90 with Excel – gfortran example:http://sukhbinder.wordpress.com/2010/07/20/fortran-90-with-excel-gfortran-example/]] -[[using gfortran to call windows api functions:http://compgroups.net/comp.lang.fortran/using-gfortran-to-call-windows-api-function/226148]] -[[gfortran, DLL, underscore:http://stackoverflow.com/questions/1985819/gfortran-dll-underscore]] -http://gcc.gnu.org/wiki/Coarray **処理系 [#xfad745a] -[[GNU Fortran (gfortran):http://gcc.gnu.org/wiki/GFortran]] --[[TS29113Status - GCC Wiki:http://gcc.gnu.org/wiki/TS29113Status]] --[[Fortran2008Status - GCC Wiki:http://gcc.gnu.org/wiki/Fortran2008Status]] --[[Fortran2003Status - GCC Wiki:http://gcc.gnu.org/wiki/Fortran2003Status]] --http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/Fortran-2003-and-2008-status.html --Windows では [[MinGW]], [[Cygwin]], [[Strawberry Perl:http://strawberryperl.com/]] などに収録されています. --OS X では [[High Performance Computing for Mac OS X:http://hpc.sourceforge.net/]] からバイナリが取得できます. --http://gfortran.com/ gfortran daily builds -[[Intel Fortran Compiler (ifort):http://software.intel.com/en-us/fortran-compilers]] --http://software.intel.com/en-us/non-commercial-software-development (Linux, 非商用での使用のみ可) --[[Fortran (Intel Parallel Studio) のインストール:http://pen.agbi.tsukuba.ac.jp/~RStiger/hiki2/?Fortran+%28Intel+Parallel+Studio+XE%29+%A4%CE%A5%A4%A5%F3%A5%B9%A5%C8]] --[[ifort で最近良く使うコンパイルオプション:http://naturesflyers.blogspot.jp/2013/08/ifort.html]] **IDE・エディタ [#xe73a6d2] -[[Eclipse]] --[[Photran:http://www.eclipse.org/photran/]] -[[Code::Blocks:http://www.codeblocks.org/]] --[[Code::Blocks IDE for Fortran:http://darmar.vgtu.lt/]] -[[Emacs]] -[[Vim]] -[[Notepad++]] **Fortran 2008 の使い方 [#r3bbac60] ***使用可能な拡張子 [#d9d770b5] GNU Fortran の場合は拡張子に .f90, .f95, .f03, .f08, .F90, .F95, .F03, .F08 などが使用できます.~ GNU Fortran と Intel Fortran Compiler を両方使用してプログラムを作成する場合は拡張子は .f90 または .F90 を使用することをおすめします.~ |自由形式 (free form)|.f90, .f95, .f03, .f08, .F90, .F95, .F03, .F08| |固定形式 (fixed form)|.f, .for, .fpp, .ftn, .F, .FOR, .FPP, .FTN| -http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/GNU-Fortran-and-GCC.html -http://nf.nci.org.au/facilities/software/intel-ct/13.5.192/Documentation/ja_JP/compiler_f/main_for/GUID-75F416C4-ADD7-41D0-AEFE-E61F50C04A82.htm ***標準出力,MessageBox に "Hello World" を出力 [#x79017be] ---- -helloworld.f90 ---- program hello_world implicit none print '(g0)', "Hello World" end program hello_world ---- program hello_world use, intrinsic :: iso_fortran_env implicit none write(unit=output_unit, fmt='(g0)') "Hello World" end program hello_world ---- module c_stdio use, intrinsic :: iso_c_binding implicit none private public :: c_puts interface subroutine c_puts(s) bind(c, name='puts') import character(kind=c_char), intent(in) :: s end subroutine c_puts end interface end module c_stdio program hello_world use, intrinsic :: iso_c_binding use c_stdio implicit none call c_puts("Hello World" // c_null_char) end program hello_world ---- module c_windows use, intrinsic :: iso_c_binding implicit none private public :: c_MessageBoxA interface subroutine c_MessageBoxA(hWnd, lpText, lpCaption, uType) bind(c, name='MessageBoxA') import !gcc$ attributes stdcall :: c_MessageBoxA type(c_ptr), value :: hWnd character(kind=c_char), intent(in) :: lpText character(kind=c_char), intent(in) :: lpCaption integer(kind=c_int), value :: uType end subroutine c_MessageBoxA end interface end module c_windows program hello_world use, intrinsic :: iso_c_binding use c_windows implicit none call c_MessageBoxA(c_null_ptr, "Hello World" // c_null_char, "Hello World" // c_null_char, 0) end program hello_world ---- module c_windows use, intrinsic :: iso_c_binding implicit none private public :: c_MessageBoxW interface subroutine c_MessageBoxW(hWnd, lpText, lpCaption, uType) bind(c, name='MessageBoxW') import !gcc$ attributes stdcall :: c_MessageBoxW type(c_ptr), value :: hWnd type(c_ptr), value :: lpText type(c_ptr), value :: lpCaption integer(kind=c_int), value :: uType end subroutine c_MessageBoxW end interface end module c_windows program hello_world use, intrinsic :: iso_c_binding use c_windows implicit none integer(kind=1), dimension(1:24), target :: hello_world_wchar = & & (/72, 0, 101, 0, 108, 0, 108, 0, 111, 0, 32, 0, & & 87, 0, 111, 0, 114, 0, 108, 0, 100, 0, 0, 0/)! "Hello World" + "\0" call c_MessageBoxW(c_null_ptr, c_loc(hello_world_wchar), c_loc(hello_world_wchar), 0) end program hello_world ---- GNU Fortran 4.8.1 で動作確認しています.~ データの出力は print 文や write 文で行います.~ g0 編集記述子は print 文や write 文で整数や文字列などの任意の組み込み型に対して使用できます.~ print 文や write 文でフォーマットに * を指定して出力した場合は gfortran と ifort で出力フォーマットが異なる場合があるかもしれません.~ gfortran と ifort で出力フォーマットが異なるのを回避したい場合は * を使用せずに書式指定してください.~ C の puts 関数や Windows API の MessageBox 関数を呼び出して出力することもできます.~ Fortran の文字列は null 終端文字列ではないので C の関数に文字列を渡す場合は c_null_char を末尾に追加して渡す必要があります.~ Fortran はデフォルトでは参照渡しなので C の関数に値渡しをしたい場合は仮引数に value 属性を追加する必要があります.~ $ gfortran -Wall -Ofast -march=native -std=f2008 -static -o helloworld helloworld.f90 $ ./helloworld MinGW の gfortran でビルドしたバイナリで -Windows PowerShell から実行するとなにも表示されない -コマンド プロンプトから実行するとアプリケーションエラーが発生する といった現象が発生する場合は $ gfortran -Wall -Ofast -march=native -std=f2008 -static -o helloworld helloworld.f90 のように -static オプションを追加してビルドすれば OK です.~ ***標準出力に 1 から 100 までの和を出力 [#m969de65] ---- -sum100.f90 ---- program sum_from_1_to_100 implicit none integer(kind=4) :: i print '(g0, g0)', "Sum from 1 to 100 = ", sum((/(i, i = 1, 100)/)) end program sum_from_1_to_100 ---- program sum_from_1_to_100 implicit none print '(g0, g0)', "Sum from 1 to 100 = ", int(100.0_8*(100.0_8+1.0_8)*0.5_8, kind=8) end program sum_from_1_to_100 ---- 配列要素の足し算をする場合は sum 関数を使用すると便利です.~ 1 から 100 までの和であれば sum 関数を使わずに 100*(100+1)/2 で計算することもできます.~ ***コマンドライン引数から整数 N を取得して標準出力に 1 から N までの和を出力 [#cd8aab45] ---- -nsum.f90 ---- program sum_from_1_to_n implicit none integer(kind=4) :: i, j integer(kind=4) :: n character(len=3) :: arg_length_format character(len=256) :: arg integer(kind=4) :: ios if (command_argument_count() == 0) then call usage() stop end if do i = 1, command_argument_count() call get_command_argument(i, arg) if (valid_number(arg) .eqv. .false.) then cycle end if write(unit=arg_length_format, fmt='(g0)') len_trim(arg) read(unit=arg, fmt='(i' // trim(arg_length_format) // ')', iostat=ios) n if (ios /= 0) then cycle end if if (n > 0 .and. n < 65536) then block integer(kind=4), dimension(:), allocatable :: n_array_4 allocate(n_array_4(1:n)) forall(j = 1:n) n_array_4(j:j) = j print '(g0, g0, g0, g0)', "Sum from 1 to ", n, " = ", sum(n_array_4) deallocate(n_array_4) end block else if (n >= 65536 .and. n <= huge(n)) then block integer(kind=8), dimension(:), allocatable :: n_array_8 allocate(n_array_8(1:n)) forall(j = 1:n) n_array_8(j:j) = j print '(g0, g0, g0, g0)', "Sum from 1 to ", n, " = ", sum(n_array_8) deallocate(n_array_8) end block else cycle end if end do contains subroutine usage() use, intrinsic :: iso_fortran_env character(len=256) :: cmd call get_command(cmd) write(unit=error_unit, fmt='(g0, g0, g0)') "usage: ", trim(cmd), " N ..." end subroutine usage function valid_number(arg) result(ok) character(len=*), intent(in) :: arg integer(kind=4) :: i logical(kind=4) :: ok ok = .false. do i = 1, len_trim(arg) if (arg(i:i) < '0' .or. arg(i:i) > '9') then ok = .false. exit else ok = .true. end if end do end function valid_number end program sum_from_1_to_n ---- module c_stdlib use, intrinsic :: iso_c_binding implicit none private public :: c_atoi interface function c_atoi(s) result(i) bind(c, name='atoi') import character(kind=c_char), intent(in) :: s integer(kind=c_int) :: i end function c_atoi end interface end module c_stdlib program sum_from_1_to_n use, intrinsic :: iso_c_binding use c_stdlib implicit none integer(kind=4) :: i integer(kind=4) :: n character(len=256) :: arg if (command_argument_count() == 0) then call usage() stop end if do i = 1, command_argument_count() call get_command_argument(i, arg) n = c_atoi(trim(arg) // c_null_char) if (n > 0 .and. n <= huge(n)) then print '(g0, g0, g0, g0)', "Sum from 1 to ", n, " = ", & & int(real(n, kind=8)*(real(n, kind=8)+1.0_8)*0.5_8, kind=8) else cycle end if end do contains subroutine usage() use, intrinsic :: iso_fortran_env character(len=256) :: cmd call get_command(cmd) write(unit=error_unit, fmt='(g0, g0, g0)') "usage: ", trim(cmd), " N ..." end subroutine usage end program sum_from_1_to_n ---- 文字列から数値への変換は read 文で行います.~ C の atoi 関数で文字列から数値へ変換することもできます.~ 数値から文字列への変換は write 文で行います.~ 最初のプログラムは 1 から N まで sum 関数で足し算をしています.~ 2番めのプログラムは N(N+1)/2 で計算しています.~ 数が大きくなると N(N+1)/2 の計算式のほうが早く計算できます.~ ただし Fortran の組み込みの型を使用して大きな数を扱うのは限界があります.~ 大きな数で正確な演算結果が必要な場合は[[多倍長整数ライブラリ:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%BB%E6%84%8F%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E6%BC%94%E7%AE%97#.E3.83.A9.E3.82.A4.E3.83.96.E3.83.A9.E3.83.AA]]を使用してプログラムを作成することをおすすめします.~ 多倍長整数を扱うライブラリとして例えば [[GMP:http://gmplib.org/]] があります.~ C で簡単に記述できます.~ -[[C#nsum]] を参照. ***cat ライクなコマンド [#s0a9990f] ---- -cat2.f90 ---- program cat2 use, intrinsic :: iso_c_binding use, intrinsic :: iso_fortran_env implicit none integer(kind=4) :: i character(len=256) :: arg character(len=65536) :: line integer(kind=4) :: fno integer(kind=4) :: ios integer(kind=4) :: length do i = 0, command_argument_count() call get_command_argument(i, arg) if (i /= 0) then block logical(kind=4) :: arg_exist inquire(file=arg, exist=arg_exist) if (.not. arg_exist .and. arg /= "-") then write(unit=error_unit, fmt='(g0, g0, g0)') trim(arg), ": No such file or directory" cycle end if end block end if if (command_argument_count() == 0 .or. arg == "-") then read(unit=input_unit, fmt='(a)', advance='no', iostat=ios, size=length) line if (ios < 0) then write(unit=output_unit, fmt='(a)') line(1:length) cycle end if else if (i == 0) cycle open(newunit=fno, file=arg, form='formatted', access='sequential', status='old', action='read') end if do read(unit=fno, fmt='(a)', advance='no', iostat=ios, size=length) line if (ios < 0) then write(unit=output_unit, fmt='(a, a)', advance='no') line(1:length), new_line('a') cycle else exit end if end do if (arg /= "-") then block logical(kind=4) :: arg_open inquire(unit=fno, opened=arg_open) if (arg_open) then close(unit=fno) end if end block end if end do end program cat2 ---- **Python や C などのプログラミング言語から Fortran を呼び出す [#kaea5749] -[[Calling Fortran from Python:http://www.sfu.ca/~mawerder/notes/calling_fortran_from_python.html]] -[[Calling Fortran from C:http://www.sfu.ca/~mawerder/notes/calling_fortran_from_c.html]] -[[f2pyを使ってfortranでpythonのモジュールを書く:http://qiita.com/airtoxin/items/b632f2b3f219610f3990]] -[[PythonからFortranのサブルーチンを呼ぶ。:http://d.hatena.ne.jp/ignisan/20121017/p1]]