実験物理と計算機

３学期	Fortran Tips 2
参考書	「Unix計算機を使った物理学実験」（新井/板倉） 第２章、変数の周辺 戻る 次へ

２-１、FORTRANの変数の種類

構造としては

• スカラー
• 配列

に分類される。

型としては

• 整数型
• 実数型
• 複素数型
• 文字型
• 論理型

に分類される。

FORTRANの変数は必ず＜特定の構造と型＞を持つ。

２-２、変数の構造とその定義

スカラー

1. スカラー量を表す
2. 整数型や実数型の変数は、プログラムの任意の行で定義/設定できる
   変数名に関する暗黙の取り決めに従う！
3. 複素数型、文字型、論理型はプログラムの先頭部分で定義する
   最初の実行文以前;COMPLEX文、CHARACTER文、LOGICAL文

配列

1. ベクトル/テンソル量（多次元/多数成分を持つ量）を表す
2. 次数に対応した添字（整数）を持つ
3. プログラムの先頭部分（最初の実行文以前）で定義
   最初の実行文以前;DIMENSION文、COMPLEX文、CHARACTER文、LOGICAL文

２-３、変数の型とその定義

整数型

1. 整数値を格納する変数
2. 暗黙の取り決め
   変数名がI〜Nで始まる場合、自動的に整数型となる
3. プログラムの先頭部分で定義
   INTEGER I, J
   INTEGER K(10,10), L(100)
   DIMENSION M(1000)
   

実数型

1. 実数値を格納する変数
2. 暗黙の取り決め
   変数名がA〜H、O〜Zで始まる場合、自動的に実数型となる
3. プログラムの先頭部分で定義
   REAL X, Y
   REAL U(10,10), V(100)
   DIMENSION R(1000)
   

複素数型

1. 複素数値を格納する変数
2. プログラムの先頭部分で定義
   COMPLEX C, D
   COMPLEX E(10,10), F(100)
   

文字型

1. 文字を格納する変数
2. プログラムの先頭部分で定義
   CHARACTER*80 LINE1, LINE2

論理型

1. 論理値（"真"または"偽"）を格納する変数
2. プログラムの先頭部分で定義
   LOGICAL T, F

２-４、変数の値の設定

DATA文で設定

1. 設定する前に変数を定義する
2. プログラムの先頭部分で設定
   INTEGER COUNT(3)
   DATA COUNT/ 0, 100, 1/

＝文で設定

1. 左辺：変数
2. 右辺：参照値
   定数、他の変数の値、それらを用いた計算結果を参照
   計算のいろいろ（２項演算）
   加減乗除（+, -, *, /）、巾乗（**）、剰余（%）、その他
   計算のいろいろ（標準関数）
   三角関数（sin, cos, tan）、平方根（sqrt）、 対数関数（alog）、指数関数（exp）、その他
3. プログラムの任意の場所で設定
   INTEGER COUNT(3)
   ...
   ...
   COUNT(1)=0
   COUNT(2)=100
   COUNT(3)=1

２-５、変数のスコープ（有効範囲）

一般の変数

1. 各構成単位の内部でのみ有効
   メインプログラム、サブルーチン、関数はそれぞれ独立の変数空間を持つ
2. 同じ名前でも所属する構成単位が違えば、全く異なる変数

引数

1. サブルーチンや関数を呼び出すときに引き渡す変数
2. 呼び出し側の変数と一時的に同一になる「変数の窓」
   サブルーチンや関数の中で引数の値を変えると、対応する呼び出し側 の変数も変わる！
3. 引数と呼び出し側の変数は構造と型を同一にする
4. 例
   PROGRAM MAIN
   ...
   ...
   CALL ADD(A, B, S)
   ...
   ...
   END
   SUBROUTINE ADD(X, Y, Z)
   Z=X+Y
   RETURN
   END

共通変数

1. COMMON文によって定義された変数
2. 各構成単位の間で共用できる
   各構成単位毎に、先頭部分で必要な共通変数を定義する
3. COMMONブロック名が同じであれば、変数名は異なっていてもよい
4. 例
   PROGRAM MAIN
   COMMON /ADD/ A, B, S
   ...
   CALL ADD()
   ...
   ...
   END
   SUBROUTINE ADD()
   COMMON /ADD/ X, Y, Z
   Z=X+Y
   RETURN
   END