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Chapitre III Eléments de base du langage FORTRAN 15 Chapitre III Eléments de ba

Chapitre III Eléments de base du langage FORTRAN 15 Chapitre III Eléments de base du langage FORTRAN 1. Introduction : Le langage FORTRAN ( FORmula TRANslator ) à été le premier langage évolué permettant de programmer des problèmes scientifiques. Un programme en FORTRAN est une suite d’ordres écrits dans un langage compréhensible par l’ordinateur, permettent la résolution d’un problème. Le programmeur écrit le fichier source à l'aide d'un éditeur de texte de son choix. Il s'agit d'un texte clair, contenant toutes les instructions du programme. Ce fichier peut être envoyé sur une imprimante ou affiché sur l'écran. C'est ce que fait l'éditeur de texte. Le fichier source doit ensuite être compilé, c'est à dire traduit en langage machine. C'est le rôle du compilateur. (Chaque langage possède d'ailleurs un compilateur propre). Dans un cas simple, sur un compatible PC, on écrit le programme que nous appellerons par exemple PROG.FOR texte. On sauvegarde le fichier source sur le disque dur en lui donnant un nom respectant les conditions du système d'exploitation utilisé. 2. Eléments de base du langage Lorsque l'on écrit un programme, on utilise les lettres de l'alphabet, les chiffres et quelques signes. Les caractères reconnus par le compilateur sont : ¾ Les 26 lettres de l'alphabet, majuscules et minuscules ainsi que les 10 chiffres. ¾ Les caractères spéciaux espace blanc = signe égal + plus - moins * étoile / barre de fraction ( parenthèses ) , virgule . point ' apostrophe : double point Chaque instruction, sauf l'instruction d'affectation (ex. : VALEUR = 10), commence par un mot-clé du FORTRAN. 2.1. Les mots-clé du langage Leur nombre est limité. Ils constituent le vocabulaire reconnu par le compilateur. Toute autre chaîne de caractères est considérée comme nom de procédure, de constante, de variable ou bien comme commentaire. Exemple de mots-clé: WRITE, READ, PRINT. Chapitre III Eléments de base du langage FORTRAN 16 2.2. Mise en place des instructions 2.2.1. Structure d'une ligne FORTRAN De nos jours, les programmes sont tous écrits à l'aide d'un éditeur de texte. Une ligne en FORTRAN se décompose en quatre groupes de colonnes (total de colonnes: 80). ¾ Zone A (colonnes 1 à 5) : elle contient un nombre entier qui sert à repérer une instruction c’est la zone ETIQUETTES. Les étiquettes servent à référencer les lignes pour par exemple un saut (GOTO) ou un format d'entrée/sortie (FORMAT). ¾ Zone B (colonnes 7 à 72) : elle contient l’instruction FORTRAN proprement dite. ¾ Zone C (colonnes 73 à 80) : généralement elle est utilisée pour numéroter les lignes du programme elle est ignorée par le compilateur. ¾ Zone D (colonne 6) : si elle contient un caractère quelconque autre que le zéro. Elle spécifie une ligne suite. En effet. si une instruction ne peut être écrite sur une ligne, nous pouvons la faire suivre de 9 lignes au maximum. Attention : Le non respect de l'usage de ces quatre groupes de colonnes est une cause fréquente d'erreurs que commet un débutant. Quand on parle de la programmation structurée on doit passer par 6 étapes: Première Etape La tête du programme doit réservée toujours ou nom du programme. Le nom est utilisé lorsque le programme est rangé dans une bibliothèque de programme. On peut aussi ajouter quelques commentaires qui expliquent le but de ce programme. Deuxième Etape (Partie déclaratif) Dans la programmation structurée, il faut toujours déclarer la nature des données utilisées. Troisième Etape (Partie introduction des données) C’est une partie consacrée aux données introduites par le clavier et qui sont nécessaires pour l’exécution du programme. Quatrième Etape (Partie de traitement) C’est la patrie des instructions qui doivent traiter (calcul, comparaison, etc.) par l’unité centrale de l’ordinateur). Cinquième Etape (Partie d’affichage des résultats). Est caractérisée par les instruction PRINT, WRITE et FORMAT Sixième Etape (Partie fin du programme). Tous les programmes en FORTRAN 77 comportent les deux instruction de Fin de programme STOP et END. Remarques ¾ Les compilateurs FORTRAN 90 admettent le format libre de ligne. Aucune colonne n’est réservée, un commentaire commence par un point d’exclamation, la colonne 72 n’est plus une limite, le fait de préciser .f90 pour l’extension d’un fichier source au lieu de .for, implique l’utilisation du format libre. ¾ Lorsque le caractère C ou * figure dans la première colonne, la ligne entière est supposée être un commentaire, et le compilateur l'ignore. Une ligne vide est également considérée comme commentaire par le compilateur. ¾ Il est conseillé de faire usage autant que possible des commentaires, afin de rendre le programme plus lisible. Chapitre III Eléments de base du langage FORTRAN 17 ¾ Le FORTRAN 90 admet également des commentaires en fin de ligne d'instruction. Dans ce cas, ils commencent par un point d'exclamation. ¾ Il est possible, en FORTRAN 90, de placer plusieurs instructions par ligne, à condition de les séparer par des points-virgule, mais réservez cette possibilité uniquement aux affectations d'initialisation. 2.2.2. Les identificateurs Un identificateur est un nom que le programmeur attribue à une variable, un sous-programme ou une fonction. En principe, il ne peut comporter plus de 6 caractères, mais certains compilateurs en admettent d'avantage. Si l'on utilise un identificateur faisant plus de 6 caractères, les derniers sont au pire ignorés par le compilateur, et il peut confondre deux variables distinctes. Il ne faut pas choisir pour nom de variable un mot réservé. Les mots réservés sont les instructions de structuration et des noms de fonctions standard. Ils utilisent toutes les lettres de l'alphabet, ainsi que les 10 chiffres, mais ils ne commenceront jamais par un chiffre. Les noms suivants ne sont pas valables : SOUSTOTAL (Admissible, mais comporte plus de 6 car.) 3I9 (Commence par un chiffre) A.B (Comporte un point) PAUSE (Mot réservé du langage) 3. Constantes et Variables 3.1. Constantes : C’est une quantité dont la valeur numérique est fixée et ne peut plus être modifiée pendant l’exécution du programme. Les constantes que nous étudierons sont : 3.1.1. Constantes entières : elles s’écrivent avec 1 à N chiffres décimaux (N dépend de l’ordinateur utilisé). Elles sont précédées ou non d’un signe + ou - . Aucun espace ou point n’est autorisé entre les chiffres composant cette constante. Exemples : +6 -231 126 3.1.2. Constantes réelles simple précision : deux formes sont possibles, avec exposant et sans exposant. a) Constantes réelles sans exposant : C'est une chaîne de chiffres comportant obligatoirement un seul point décimal, pouvant être précédée d'un signe. Exemples: +11.6 - 23.12 12. .125 b) Constantes réelles avec exposant : La présentation reste identique à la précédente, mais on rajoute en fin de chaîne un exposant comportant pour la simple précision la lettre E suivie d'une constante entière signée de deux chiffres Exemples: -17.E+2 115.5E-55 .13E8 3.1.3. Constantes double précision : elles s’écrivent en utilisant la forme avec exposant, la lettre E devient D. Exemples: 55.159874D-5 -.5D+6 3.1.4. Constantes complexes : elles sont constituées d’un couple de constantes simple précision (avec ou sans exposant) entre parenthèses et séparées par une virgule. Exemples : (20.0,-3.14) (0.,0.) (1.E01,1.23E-02) 3.1.5. Constantes logiques : Un constante logique n'a que deux valeurs possibles : . TRUE. . FALSE. Chapitre III Eléments de base du langage FORTRAN 18 3.1.6. Constantes caractères : c’est une suite de caractères alphanumériques ou spéciaux encadrés par deux apostrophes. L’apostrophe à l’intérieur d’une chaîne de caractères est doublée. Attention : Le français fait un usage courant de l'apostrophe, ceci peut poser un problème lors de l'affichage de certains messages. Exemples: WRITE(*,*)'SAMEDI 22 JANVIER 2005' 3.2. Les variables Une variable est définie par un identificateur, le nom d’une variable est formé de 1 à 6 caractères alphanumériques dont le premier est obligatoirement alphabétique. FORTRAN est un langage permettant l'utilisation de 5 types de variables intrinsèques: REAL réels INTEGER entiers LOGICAL logiques COMPLEX complexes CHARACTER chaînes de caractères Exemples : ALPHA FMIN RMAX BETFA MATRIC 3.2.1. Déclaration des variables Les variables réelles et entières peuvent être déclarées implicitement : si une variable commence par l’une des lettres suivantes I, J, K, L, M, N, elle est du type entier, sinon elle est du type réel. Pour les autres types de variables, la déclaration explicite est obligatoire. DOUBLE PRECISION COMPLEX LOGICAL a) Déclaration explicite Les variables de type double précision, logique et complexe sont déclarées selon la syntaxe suivante: DOUBLE PRECISION COMPLEX Var1 [,Var2,….,VarN] LOGICAL Avec: DOUBLE PRECISION, LOGICAL ET COMPLEX : mots-clés. b) L’instruction de déclaration implicit On peut toutefois modifier la déclaration par : IMPLICIT attribut (lettre), attribut (lettre),... attribut peut être INTEGER, REAL, CHARACTER, COMPLEX, ... La lettre qui suit l'attribut désignera alors le type de variable dont elle est initiale. Exemples: 1) IMPLICIT LOGICAL(K) Dans ce cas, les variables KIND, K2, KM sont de type logique, c'est à dire qu'elles ne peuvent avoir que deux valeurs: .FALSE. ou .TRUE. 2) IMPLICIT COMPLEX (W-Z) Toutes les variables débutant par W, X, Y, Z sont de type complexe Les déclarations de type se placent en tête de programme, avant toute instruction exécutable: INTEGER A,B,C,D REAL MAT,MU DOUBLE PRECISION DMAT,DMU Il est normalement inutile de déclarer uploads/Philosophie/ batata.pdf