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ECOLE D ' INGENIEURS DE FRIBOURG

SECTION DE MECANIQUE

COURS D ' INFORMATIQUE : SECONDE ANNEE

ÉLÉMENTS DE PROGRAMMATION

EN

FORTRAN - 77

EDITION 1992

G. Nicolet , EIF Fribourg

Table des matières

Page

PRESENTATION

1

Chapitre 1

INTRODUCTION A FORTRAN-77

5 1.1

Caractères et instructions

6

1.1.1 Caractères du langage

6

1.1.2 Champ pour instructions 7

1.2

Configuration d'un programme

8

1.2.1 Hiérarchie des instructions

9

1.2.2 Instructions de spécification

9

1.2.3 Instructions exécutables

10

1.2.4 Unités de programme

10

1.2.4.1 Identificateurs 10

1.2.4.2 Programme principal 11

1.2.4.3 Sous-programmes 11

Chapitre 2

EXPRESSIONS FORTRAN

12 2.1

Types de données

12

2.1.1 Occupation en mémoire des différents types

13

2.1.2 Type entier : integer 14

2.1.3 Type réel : real

14

2.1.4 Type : double precision 15

2.1.5 Type complexe : complex 16

2.1.6 Type booléen ou logique : logical

16

2.1.7 Type caractère : character

17 2.2

Constantes FORTRAN

17

2.2.1 Constantes entières

17

2.2.2 Constantes réelles

17

2.2.3 Constantes en double précision

18

2.2.4 Constantes complexes 18

2.2.5 Constantes entières non décimales

19

2.2.5.1 DOMAIN 19

2.2.5.2 MS-FORTRAN 19

2.2.5.3 VAX-11 20

2.2.6 Constantes logiques 20

2.2.7 Constantes chaîne de caractères

20

2.2.8 Constantes Hollerith 21

2.3

Variables simples

21

2.3.1 Spécification de type par implicit

22

2.3.2 Variable de type integer 22

2.3.3 Variables de type real 23

2.3.4 Variables de type double precision 23

2.3.5 Variables de type complex 24

2.3.6 Variables de type logical 24

2.3.7 Variables de type character 24

2.4

Variables de tableaux

25

Table : 1

Page

2.4.1 Déclaration d'une variable indicée

25

2.4.2 Variables de type integer 26

2.4.3 Variables de type real 26

2.4.4 Variables de type double precision 27

2.4.5 Variables de type complex 27

2.4.6 Variables de type logical 27

2.4.7 Variables de type character 28

2.4.8 Rangement des éléments d'une variable

28

2.4.9 Instruction dimension 29

2.5 Expressions FORTRAN 29

2.5.1 Expressions arithmétiques

30

2.5.1.1 Opérateurs arithmétiques

30

2.5.1.2 Règles h'homogénéité des types

31

2.5.1.3 Exponentiation 32

2.5.2 Expressions de type character 33

2.5.2.1 Concaténation

33

2.5.2.2 Sous-chaînes de type character

33

2.5.3 Expressions de relation 34

2.5.4 Expressions logiques 35

2.5.4.1 Opérateurs logiques

35

2.5.4.2 Priorité des opérateurs

36

2.5.4.3 Exemples 36

Chapitre 3

INSTRUCTIONS DE BASE 38

3.1 Structures séquentielles 38

3.1.1 Instruction parameter 38

3.1.2 Instruction data 39

3.1.3 Affectation arithmétique

39

3.1.4 Affectation logique 41

3.1.5 Affectation d'une chaîne de caractères

41

3.1.6 Lecture de données

42

3.1.7 Affichage des données et des textes

44

3.1.8 Instruction : continue 45

3.1.9 Instruction : end 45

3.1.10 Instructions d'arrêt

45

3.1.10.1 Instruction : pause 45

3.1.10.2 Instruction : stop 47

3.2 Structures sélectives 47

3.2.1 Sauts inconditionnels 47

3.2.1.1 Go to inconditionnel 48

3.2.1.2 Go to imposé

48

3.2.1.3 Go to calculé

49

3.2.2 Instruction : if ... arithmétique

51

3.2.3 Instruction : if ... logique 52

3.2.4 Instructions avec bloc if 52

3.2.4.1 Configuration générale

52

3.2.4.2 Bloc if ... simple 53

3.2.4.3 Bloc if ... et else 53

3.2.4.4 Bloc if ... et else if ... 54

3.2.4.5 Remplacement de l'instruction : if arithmétique

54

Table : 2

Page

3.2.4.6 Structure générale

54

3.2.4.7 Blocs if ... imbriqués

55

3.2.5 Exemple de programme 55

3.3 Structures itératives 58

3.3.1 Structure à compteur

58

3.3.1.1 Forme fondamentale 58

3.3.1.2 Contrôle du nombre d'itérations

59

3.3.1.3 Boucles imbriquées

59

3.3.1.4 Exemple de boucles do 60

3.3.1.5 Boucle do implicite 61

3.3.2 Structure tant que 62

3.3.2.1 Instruction : do while 62

3.3.2.2 Exemple de structure do while 62

Chapitre 4

SOUS-PROGRAMMES FORTRAN-77 65

4.1 Librairie FORTRAN 66

4.1.1 Identificateurs des fonctions 66

4.1.1.1 Référence intrinsic

66

4.1.1.2 Référence generic

66

4.1.2 Description des fonctions 67

4.1.2.1 Fonctions de conversion 67

4.1.2.2 Conversion entre entiers et caractères

67

4.1.2.3 Fonctions mathématiques élémentaires

68

4.1.2.4 Fonctions sur des expressions complexes 69

4.1.2.5 Fonctions mathématiques générales

69

4.1.2.6 Fonctions trigonométriques

70

4.1.2.7 Fonctions hyperboliques 71

4.1.2.8 Fonctions de manipulation de chaînes

71

4.1.2.9 Comparaison logique des chaînes

72

4.1.3 Table des fonctions de la librairie FORTRAN 72

4.2 Listes de paramètres 76

4.2.1 Paramètres formels et effectifs

76

4.2.1.1 Paramètres effectifs

76

4.2.1.2 Paramètres formels

77

4.2.2 Correspondance entre les listes 78

4.2.3 Transmission des variables de tableaux 79

4.2.3.1 Dimensions des variables indicées

79

4.2.3.2 Dimensions ajustables 79

4.2.3.3 Stockage des données

82

4.2.3.4 Dimensionnement par l'astérisque

85

4.2.4 Appel et retour d'un sous-programme 88

4.2.4.1 Instruction d'appel d'une procédure

88

4.2.4.2 Retour d'un sous-programme 88

4.2.4.3 Transmission d'étiquettes

89

4.3 Fonctions-formules 89

4.3.1 Définition de la fonction-formule

89

4.3.2 Appel de la fonction-formule 90

4.3.3 Exemples de fonctions-formules 90

4.3.4 Exemple de programme 91

4.4 Sous-programme : subroutine 92

4.4.1 Syntaxe de la définition

92

Table : 3

Page

4.4.2 Configuration générale

93

4.4.3 Exemple de multiplication matricielle 94

4.5 Sous-programme : function 97

4.5.1 Syntaxe de la définition

97

4.5.2 Appel de la fonction 98

4.5.3 Exemple d'utilisation d'une fonction 98

4.6 Entrées et zones communes 100

4.6.1 Entrées additionnelles 1

00

4.6.1.1 Syntaxe de l'instruction entry 100

4.6.1.2 Entry dans un sous-programme subroutine 100

4.6.1.3 Entry dans un sous-programme function 101

4.6.2 Paramètres procéduraux

103

4.6.2.1 Exemple de paramètre procédural

103

4.6.2.2 Fonctions de la librairie en paramètre 1

04

4.6.3 Zones de réservation commune 1

05

4.6.3.1 Instruction common "blanc" 105

4.6.3.2 Instruction common identifié 1

06

4.6.4 Sauvegarde par l'instruction save 107

4.6.5 Adresses équivalentes en mémoire

108

4.6.5.1 Syntaxe de l'instruction 108

4.6.5.2 Equivalence de tableaux numériques 1

08

4.6.5.3 Equivalence de chaînes de caractères

109

4.6.5.4 Equivalence et common 109

4.6.6 Sous-programme block data 110

Chapitre 5

MISE EN FORME DES DONNEES 112

5.1 Mise en forme des entréées - sorties 112

5.1.1 Instruction de mise en forme 112

5.1.1.1 Instruction format 112

5.1.1.2 Descripteurs d'édition 1

13

5.1.1.3 Mise à la ligne ou à la page

113

5.1.1.4 Codes de lecture ou d'écriture 1

14

5.1.1.5 Mise en forme des données 1

15

5.1.2 Descripteurs de constantes et variables 115

5.1.2.1 Descripteur pour type integer 115

5.1.2.2 Descripteur G pour type real 116

5.1.2.3 Descripteur F pour type real 118

5.1.2.4 Descripteurs E et D pour type real 118

5.1.2.5 Facteur de multiplication 120

5.1.2.6 Descripteur L pour type logical 120

5.1.2.7 Descripteur A pour caractères 1

21

5.1.2.8 Descripteur H pour chaînes de caractères

122

5.1.2.9 Descripteur Z pour constantes hexadécimales 1

23

5.1.3 Descripteurs de mise en page 124

5.1.3.1 Saut de colonnes : descripteur X 124

5.1.3.2 Saut d'enregistrement : descripteur / 124

5.1.3.3 Tabulateur 125

5.1.3.4 Interruption du contrôle de la transmission 1

26

5.1.3.5 Répétition des descripteurs

126

5.1.3.6 Exploration de la mise en forme 126

Table : 4

Page

5.1.4 Possibilités complémentaires

128

5.1.4.1 Choix de la réponse 1

28

5.1.4.2 Ecriture de la mise en forme 129

5.1.4.3 Edition des entités complexes 1

29

5.1.4.4 Champ de descripteurs par défaut 1

29

5.1.4.5 Lecture des cartes perforées 1

30

5.1.4.5 Spécificateurs variables de mise en forme 1

30

5.2 Lecture et écriture 132

5.2.1 Listes d'entrée et de sortie 1

32

5.2.1.1 Liste simple 132

5.2.1.2 Liste à boucle implicite 1

32

5.2.2 Lecture par l'instruction read 133

5.2.2.1 Syntaxe de l'instruction 133

5.2.2.2 Exemples de lecture 134

5.2.3 Ecriture de données 1

34

5.2.3.1 Syntaxe de l'instruction 135

5.2.3.2 Exemples d'écriture 1

35

5.2.4 Exemple de programme 136

Chapitre 6

LES FICHIERS FORTRAN 139

6.1 Généralités sur les fichiers 139

6.1.1 Description des genres de fichiers 140

6.1.1.1 Enregistrements 140

6.1.1.2 Fichiers externes 140

6.1.1.3 Fichiers internes 140

6.1.1.4 Modes d'accès 1

41

6.1.2 Clauses 141

6.1.2.1 Mode d'accès : access 1

42

6.1.2.2 Traitement des blancs : blank 142

6.1.2.3 Contrôle du mode d'accès : direct

142

6.1.2.4 Fin de fichier : end 142

6.1.2.5 Contrôle des erreurs : err 1

43

6.1.2.6 Existance d'un fichier : exist 143

6.1.2.7 Nom du fichier : file 143

6.1.2.8 Nature de l'enregistrement : form 144

6.1.2.9 Contrôle du codage : formatted 1

44

6.1.2.10 Mise en forme : fmt 144

6.1.2.11 Etat des entrées-sorties : iostat 1

45

6.1.2.12 Contrôle du nom : name et named 1

45

6.1.2.13 Numéro d'enregistrement : nextrec 1

45

6.1.2.14 Numéro d'unité logique : number

146

6.1.2.15 Contrôle de l'ouverture : opened 1

46

6.1.2.16 Spécification du numéro d'enregistrement : rec

146

6.1.2.17 Longueur de l'enregistrement : recl 146

6.1.2.18 Contrôle du mode séquentiel : sequential

146

6.1.2.19 Etat du fichier : status 147

6.1.2.20 Contrôle du codeage : unformatted 1

47

6.1.2.21 Spécification de l'unité : unit

147

6.1.3 Ouverture des fichiers 148

6.1.3.1 Instruction d'ouverture : open 148

6.1.3.2 Utilisation de l'ouverture 149

Table : 5

Page

6.1.3.3 Exemple d'ouverture d'un fichier 149

6.1.3.4 Fermeture des fichiers 150

6.1.4 Ecriture, lecture et contrôle des fichiers 1

51

6.1.4.1 Ecriture de données dans un fichier 1

51

6.1.4.2 Lecture de données dans un fichier 1

51

6.1.4.3 Instruction inquire 152

6.1.5 Instructions complémentaires 1

53

6.1.5.1 Réinitialisation d'un fichier 1

53

6.1.5.2 Marque de fin de fichier 153

6.1.5.3 Recul d'un enregistrement 154

6.2 Fichiers à accès séquentiel 154

6.2.1 Opérations sur les fichiers séquentiels

154

6.2.1.1 Ouverture du fichier séquentiel 1

54

6.2.1.2 Ecriture du fichier séquentiel 1

55

6.2.1.3 Lecture du fichier séquentiel 1

56

6.2.1.4 Contrôle de la transmission des données

156

6.2.1.5 Exemple d'un fichier séquentiel 1

56

6.2.2 Algorithmes de traitement 158

6.2.2.1 Classement des fichiers 158

6.2.2.2 Longueur des enregistrements 159

6.2.2.3 Lecture d'un enregistrement à choix 1

61

6.2.2.4 Extension d'un fichier existant 161

6.2.2.5 Tableaux condensés 1

61

6.2.3 Les fichiers de texte 162

6.2.3.1 Ecriture et lecture d'un fichier texte 162

6.2.3.2 Exemple de lecture 162

6.2.3.3 Accès aux périphériques

164

6.2.4 Fichiers internes 164

6.2.4.1 Transfert de données 1

64

6.2.4.2 Exemple de transformation 165

6.3 Fichiers à accès direct 166

6.3.1 Opérations sur les fichiers à accès direct

166

6.3.1.1 Ouverture du fichier à accès direct

166

6.3.1.2 Ecriture d'un fichier à accès direct

167

6.3.1.3 Lecture d'un fichier à accès direct

168

6.3.2 Utilisation d'un fichier à accès direct

170

6.3.2.1 Présentation du programme 1

70
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