- 追加された行はこの色です。
- 削除された行はこの色です。
*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/]]
-[[Getting Started with the Intel® Fortran Composer XE 2013 SP1 for Linux* OS:http://nf.nci.org.au/facilities/software/intel-ct/14.0.080/Documentation/en_US/get_started_lf.htm]]
-[[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]]
-[[User and Reference Guide for the Intel® Fortran Compiler 14.0:http://nf.nci.org.au/facilities/software/intel-ct/14.0.080/Documentation/en_US/compiler_f/main_for/index.htm]]
-[[インテル® Fortran コンパイラー XE 13.1 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]]
-[[Fortranで水理計算:http://fortran.godo-tys.jp/dokuwiki/fortran]]
-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_string
use, intrinsic :: iso_c_binding
implicit none
private
public :: c_memset
interface
subroutine c_memset(buf, ch, n) bind(c, name='memset')
import
type(c_ptr), value :: buf
integer(kind=c_int), value :: ch
integer(kind=c_size_t), value :: n
end subroutine c_memset
end interface
end module c_string
module c_windows
use, intrinsic :: iso_c_binding
implicit none
private
public :: c_MessageBoxW, c_MultiByteToWideChar
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
function c_MultiByteToWideChar(codePage, dwFlags, lpMultiByteStr, cchMultiByte, lpWideCharStr, cchWideChar) &
& result(wideCharBufSize) bind(c, name='MultiByteToWideChar')
import
!gcc$ attributes stdcall :: c_MultiByteToWideChar
integer(kind=c_int), value :: codePage
integer(kind=c_int), value :: dwFlags
character(kind=c_char), intent(in) :: lpMultiByteStr
integer(kind=c_int), value :: cchMultiByte
type(c_ptr), value :: lpWideCharStr
integer(kind=c_int), value :: cchWideChar
integer(kind=c_int) :: wideCharBufSize
end function c_MultiByteToWideChar
end interface
end module c_windows
program hello_world
use, intrinsic :: iso_c_binding
use c_string
use c_windows
implicit none
character(len=*, kind=c_char), parameter :: msg = "Hello World" // c_null_char
integer(kind=1), dimension(1:2*len(msg)), target :: hello_world_wchar
integer(kind=c_int) :: bufSize
call c_memset(c_loc(hello_world_wchar), 0, size(hello_world_wchar))
bufSize = c_MultiByteToWideChar(0, 1, msg, -1, c_loc(hello_world_wchar), len(msg))
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 * のみ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場合は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))', "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))', "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
if (.not. valid_number(arg)) 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))', "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))', "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))') "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))', "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))') "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))') 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='(*(g0))') 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='(*(g0))', 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]]
