情報基礎演習Ⅰ

2016年度前期
情報基礎演習Ⅰ
第3回:Fortran入門
Fortran90/95とは

機械語からFortranへ


特徴




数式や文章で書いたプログラムを自動的に機械語に翻訳
簡単で使いやすい ⇒ 初学者・プログラムの学習向き.
実行が速い
⇒ 科学計算に適している
数値計算に必要な機能が充実
Fortran小史


Fortran77
:制定後長く使われ,現在も使用されている
Fortran90/95:制約が少なくなり,強力になった
Fortran90/95の特徴

文番号を使う必要がない


自由形式が使える



Fortran77では使えない.DO文を使った演算が必要
ただし,行列演算は行えないので注意すること
構造体やポインタが使える


Fortran77では固定形式(一部では自由形式も可)
配列単位での演算が行える


Fortran77では文番号を多用
C言語でよく使われる
クラスに似た書き方ができる

Fortranではモジュール
プログラムとは
実行したい処理(計算)の手順をそのプログラミング
言語の文法に従って記述したもの
 コンピュータで実行できる処理は限られている


加減乗除などの基本的な演算




関数も多く使用できるようになっている
場合分け処理
繰り返し
やりたい仕事の手順を明確にして,仕事を分解して
記述できるようにする


コンピュータができる基本的(単純)な処理に分解
コンピュータは単純な計算を速く処理できるだけである
プログラムとは

アルゴリズム




アルゴリズムはプログラミング言語で直訳できる


プログラミング言語で翻訳できるようにアルゴリズムを作成
コーディング


問題を解決するために機械的に実行できる手続き
「解法」を使うには利用者の知識と経験が必要
アルゴリズムは「解法」より詳細で具体的な手順
エディタなどを利用してプログラムを記述
コンパイル

Fortranプログラムを機械語のプログラムに変換
プログラムの入力

Windows上のソフト「Emacs」を使用


「Emacs24.5」のアイコンをダブルクリック
W:ドライブを指定して新しいファイルをOpen




入力画面で目的のプログラムを入力
入力が完了したらファイルを保存(途中でも保存可能)
Windows上の他のテキストエディタも使用可能


新規ボタン,Fileメニュー,などいくつかの方法がある
使い方はそれぞれのソフトのマニュアルなどを参照
プログラミングが完了したら Linuxコマンドに移動


Emacsやテキストエディタは起動したままでもいい
終了しないと Linuxで操作できない場合もあるので注意
Fortranの実行手順
はじめに TeraTerm を起動して,Linux に login
 mkdir info としてディレクトリを作成 (今回のみ)
 cd info として,ディレクトリ info に入る(毎回の作業)
1. 入力,編集(プログラミング)
 Windows上のテキストエディタでプログラムを入力
 または,TeraTermの中で emacs file1.f95
2. コンパイル&リンク
 f95 -o file1 file1.f95
3. 実行
 ./file1
Fortranプログラムの作成・実行
Program Report_2
Implicit None
Real :: joutei, katei, takasa, hirosa
Write(*,*) ‘joutei, katei, takasa =?’
Read(*,*) joutei, katei, takasa
テキストエディタ
(emacs など)
で入力
hirosa=(joutei+katei)*takasa/2.0
Write(*,*) ‘hirosa=’,hirosa
Stop
End Program Report_2
Linuxでの操作
f95 –o file2 file2.f95 とタイプしてEnterキーを押し,実行ファイルfile2を作成
./file2 とタイプしてEnterキーを押し,プログラムを実行
joutei, katei, takasaの数値を入力して計算を実行(ここでは3,4,5 とする)
レポート課題(report-2)

次のページの「レポートの提出方法」の手順に従って,本日
の演習で作成した Fortran プログラムおよび実行結果を
提出しなさい.

同様の手順が情報基礎演習のホームページにも記載されています.
注意事項
 件名は,report-2 とすること
 本文の最初に学籍番号と氏名を記入すること
レポートの提出方法










コマンド画面上で “script report-2.txt” とタイプし,scriptコマンドを実行する.
(最後の数値はレポート番号に合わせて変更する)
“cat file2.f95" とタイプして,Fortran ソースプログラムの内容を表示させる.
"./file2" とタイプし("file2"は自分が作成した実行ファイル名),プログラムを実行する.必要
であればプログラムが要求する値を入力して enter キーを押し,実行結果が画面に表示され
るのを確認する.
“exit” とタイプして enter キーを押し,script コマンドを終了する.(script コマンドを実行す
ると exit までの間に画面に表示される結果が "report-2.txt" に記録される.)
ls コマンドを実行し, "report-2.txt" というファイルができていることを確認する.
“cat report-2.txt” または “more report-2.txt" でファイルの中(ソースプログラム,実
行結果)を表示させ,作成したファイル(レポート)の内容を確認する.
電子メールソフトを立ち上げ,作成ボタンを押す.
作成したファイル "report-2.txt" を選択し,電子メールに添付する.
電子メールの件名を “report-2” のようにレポート番号とし,本文の最初に自分の学籍番号と
氏名を記入する.(最後の数値はレポート番号に合わせて変更する)
宛先に miyara@me.saga-u.ac.jp と自分のメールアドレス
16235###@edu.cc.saga-u.ac.jp をいれて送信ボタンを押し,メールを送る.