Учебники

Фортран – Процедуры

Процедура – это группа операторов, которые выполняют четко определенную задачу и могут быть вызваны из вашей программы. Информация (или данные) передаются вызывающей программе, процедуре в качестве аргументов.

Есть два типа процедур –

  • функции
  • подпрограммы

функция

Функция – это процедура, которая возвращает единственное количество. Функция не должна изменять свои аргументы.

Возвращаемое количество называется значением функции и обозначается именем функции.

Синтаксис

Синтаксис для функции выглядит следующим образом –

function name(arg1, arg2, ....)  
   [declarations, including those for the arguments]   
   [executable statements] 
end function [name]

В следующем примере демонстрируется функция с именем area_of_circle. Вычисляет площадь круга с радиусом r.

Live Demo

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

Когда вы компилируете и запускаете вышеуказанную программу, она дает следующий результат –

The area of a circle with radius 2.0 is
   12.5663710   

Пожалуйста, обратите внимание, что –

  • Вы должны указать неявное none как в основной программе, так и в процедуре.

  • Аргумент r в вызываемой функции называется фиктивным аргументом .

Вы должны указать неявное none как в основной программе, так и в процедуре.

Аргумент r в вызываемой функции называется фиктивным аргументом .

Вариант результата

Если вы хотите, чтобы возвращаемое значение было сохранено под каким-либо другим именем, а не именем функции, вы можете использовать параметр результата .

Вы можете указать имя возвращаемой переменной как –

function name(arg1, arg2, ....) result (return_var_name)  
   [declarations, including those for the arguments]   
   [executable statements] 
end function [name]

подпрограмма

Подпрограмма не возвращает значение, однако она может изменить свои аргументы.

Синтаксис

subroutine name(arg1, arg2, ....)    
   [declarations, including those for the arguments]    
   [executable statements]  
end subroutine [name]

Вызов подпрограммы

Вам необходимо вызвать подпрограмму, используя оператор вызова .

В следующем примере демонстрируется определение и использование подпрограммы подкачки, которая изменяет значения своих аргументов.

Live Demo

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

Когда вы компилируете и запускаете вышеуказанную программу, она дает следующий результат –

Before calling swap
a = 2.00000000    
b = 3.00000000    
After calling swap
a = 3.00000000    
b = 2.00000000   

Указание намерений аргументов

Атрибут intent позволяет указать намерение, с которым аргументы используются в процедуре. В следующей таблице приведены значения атрибута intent –

Значение Используется в качестве объяснение
в Намерение (в) Используется как входные значения, не изменяется в функции
из Намерение (уходит) Используется как выходное значение, они перезаписываются
INOUT Намерение (INOUT) Аргументы используются и перезаписываются

Следующий пример демонстрирует концепцию –

Live Demo

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

Когда вы компилируете и запускаете вышеуказанную программу, она дает следующий результат –

The value of the discriminant is
   17.0000000    

Рекурсивные процедуры

Рекурсия происходит, когда языки программирования позволяют вызывать функцию внутри одной и той же функции. Это называется рекурсивным вызовом функции.

Когда процедура вызывает себя, прямо или косвенно, называется рекурсивной процедурой. Вы должны объявить этот тип процедур, предшествуя слову recursive перед его объявлением.

Когда функция используется рекурсивно, должна использоваться опция результата .

Ниже приведен пример, который вычисляет факториал для заданного числа с помощью рекурсивной процедуры:

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

Внутренние процедуры

Когда процедура содержится в программе, она называется внутренней процедурой программы. Синтаксис для содержания внутренней процедуры выглядит следующим образом:

program program_name     
   implicit none         
   ! type declaration statements         
   ! executable statements    
   . . .     
   contains         
   ! internal procedures      
   . . .  
end program program_name

Следующий пример демонстрирует концепцию –

Live Demo

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   

Когда вы компилируете и запускаете вышеуказанную программу, она дает следующий результат –