istanbul_üniversitesi_nükleer_fizik_bölümü_fortran77_ders_notu-uyg_6.f 2 85 Veri Tipi Veri Tanimlayici

Transkript

1 istanbul_üniversitesi_nükleer_fizik_bölümü_fortran77_ders_notu-uyg_6.f / _ 3 _ / _ \ ' ' / _` '_ \ / / / / 4 _ (_) _ (_ / / / / 5 _ \ / _ \ _ \,_ _ _ /_/ /_/ Alti 6 ================================================== 7 Hazirlayan : Aras. Gor. Ozgur Cobanoglu 8 Danisman : Prof. Dr. M. Nizamettin Erduran Her turlu oneri ve duzeltme icin lutfen 11 asagidaki adresleri kullanin Istanbul Universitesi, fen fakultesi, nukleer 14 fizik anabilim dali, oda NF205, Vezneciler, dahili:15410 ISTANBUL ozgur@nucleus.istanbul.edu.tr 18 Ozgur.Cobanoglu@cern.ch 19 ozgur_cobanoglu@hotmail.com 20 ================================================== <-> Giris ve Cikis - G/C (I/O) Pek cok program kullanicidan bilgi almak ve bunu islemek uzerine 25 kuruludur ya da calistirilmasi durumunda ornegin ekrana veya yaziciya 26 bazi bilgileri basmak uzere programlanmistir. Kullanicinin veri 27 girmesini saglayan asal fonksiyon fortran77' de READ' dir. Ornegin : READ *,{girislistesi} 30 veya 31 READ([UNIT=]unite no, [FMT=]format, {girislistesi}) kullanilarak birincisinde klavyeden ve ikincisinde bir dosyadan okuma 34 islemi gerceklestirilir. Unite numarasi bir tamsayidir ve sadece 35 herhangi bir giris/cikis kanalini belirlemek uzere kullanilir; 36 ornegin iki farkli dosya acik ise ve hangisinden veri okunacaksa o 37 unitenin numarasi kullanilir. format ise unformatted ya da formatted 38 olarak iki bicim alabilir. Ornegin : READ(*,*)a,b,c Bu kullanim klavyeden girdi beklenirken kullanilir ve program, 43 kullanicinin a, b ve c icin toplam uc degeri virgulla ayrilmis 44 bicimde girmesini ister. (ya da her degerden sonra <enter>) Ekrana ya da yaziciya bilgi yazdirma islemi WRITE asal fonksiyonu 47 (ya da fortran komutu) araciligiyla gerceklestirilir. Ornegin : PRINT *,{ciktilistesi} veya daha uygun olarak WRITE([UNIT=]unite no, [FMT=]format) {ciktilistesi} Burada da unite numarasi sadece giris/cikis kanallarini birbirinden 56 ayirmak icin kullanilan bir tamsayidir (eski fortran rutinlerinde bu 57 sayi monitor icin 6 ve tus takimi icin 5 idi fakat daha sonra sadece 58 G/C kanallarini ayirmak icin kullanilir hale geldi). Ornegin : WRITE (*,*) 'Sonuc : ', sonuc ifadesi once tirnaklar icindeki ifadeyi oldugu gibi ekrana basar ve 63 ardindan da sonuc degiskeninin tuttugu degeri ekrana basar <-> FORMAT Tanimlanmasi Format kullanici tarafindan iki farkli bicimde tanimlanabilir. 68 Birincisi format, FORMAT(formatIfadesi) bicimli satirin 1. ve sutunlari arasinda bulunan bir etiket numarasi olarak verilebilir; 70 ikincisi ise format asagidaki yazilim bicimine sahip bir karakter 71 katari olabilir : FMT=('formatIfadesi') Format ifadesi hangi tip verilerin hangi duzende basilacagini 76 belirler. Veri tanimlayicilari ve kontrol fonksiyonlarindan meydana 77 gelir <-> Veri Tanimlayicilari Asagidaki tablo cesitli veri tipleri icin olan veri tanimlayicilarini 82 icermektedir :

2 istanbul_üniversitesi_nükleer_fizik_bölümü_fortran77_ders_notu-uyg_6.f 2 85 Veri Tipi Veri Tanimlayici Tamsayi Iw, Iw.m 88 Reel Ew.d, Ew.dEe, Fw.d, Gw.d, Gw.dEe 89 Mantiksal Lw 90 Karakter A, Aw Yukaridaki tabloda buyuk harflerin anlamlari asagidaki gibidir : I : tamsayilar 96 F : reel sayi (fixed-point floating number) 97 E : eksponansiyel gosterimle reel sayi 98 G : reel sayi (F ya da G den biri, sayinin buyuklugune gore) 99 L : mantiksal 100 A : karakter Tablodaki kucuk harfler de su anlamda kullanilmaktadir : w : doldurulacak alan 105 m : en kucuk basamak sayisi 106 d : virgulden sonraki basamak sayisi (hassasiyet) 107 e : us' teki basamak sayisi <-> Kontrol Fonksiyonlari En genel birkac kontrol fonksiyonu asagida verilmistir : / : bir sonraki satira (kayda) atlamak icin 114 'bir mesaj' : tirnakalr arasindaki bir mesaji ekrana basmak icin 115 nx : yazmaya n karakter icerden baslamak icin Ornek olarak asagidaki format uygulamasi verilebilir : WRITE(UNIT=*, FMT=10) 'Hesaplanmis Frekans ',f,' Hz olur.' FORMAT(1X, A, F10.5, A) Bu ornek frekans degeri f' yi en fazla 15 basamak olacak sekilde 123 ekrana basar. Once satir icinde 1 bosluk verilir, ilk tirnak icindeki 124 mesaj ekrana basilir ardindan 5 ondalik basamak hassasiyet ile f 125 degiskeninin tuttugu deger ekrana basilir ve ardindan ikinci tirnak 126 icindeki mesaj ekrana basilir <-> Dosyaya Erisim Fortran77' nin diger tum programlama dillerinden ustun oldugu bir 131 alan da (sayisal hesaplamalar icin de bu gecerlidir) dosya 132 erisimidir. Pekcok programlama dilinde dosya denen sey hard diskteki 133 gercek bir dosya olarak degerlendirilmez; kendisinden veri okunabilen 134 ya da kendisine veri gonderilebilen hersey dosya olarak 135 degerlendirilir dolayisiyla WRITE ve READ komutlari genellikle dosya 136 erisimi icin de kullanilir. Sadece farkli dosya erisimleri icin 137 farkli unite numaralari verilerek, hangi dosyaya ne yapilacagi ile 138 ilgili karisiklik onlenebilir. Klavye, ekran, yazici, diskler v.b. 139 aygitlar linux isletim sisteminde sadece birer dosyadir ve bu erisim 140 kolayligi saglar; boyle calismayan sistemlerde kullanilan g derleyicisi sistem farkliliklarina yastik gorevi gorur. Kullanici 142 icin -g77' yi kullandigi icin- hala tum bu araclar birer dosyadir <-> OPEN Deyimi Dosya acmak ya da olusturmak icin belirli bir UNIT numarasina sahip 147 olmak uzere OPEN komutu kullanilir. Soyle ki : OPEN(UNIT=no, FILE='dosyAdi', STATUS=durum, ACCESS=erisim..) Yukaridaki ornekte durum 'NEW', 'OLD', 'UNKNOWN' veya 152 'SCRATCH' olabilir ve bunlar sirasiyla yeni bir dosya acmak icin, 153 eski bir dosyayi acmak icin, dosya yoksa olusturmak veya varsa olani 154 acmak icin ve son olarak da gecici olarak bir dosya acmak icin 155 kullanilirlar. En sonda bulunan erisim degiskeni 'SEQUENTIAL' ya da 156 'DIRECT' kelimelerinden biri olabilir. Ontanimli olan 'SEQUENTIAL' 157 kelimesi yeni baslayanlar icin en uygundur ve bu, dosyalarin satirlar 158 halinde yazildigi ve okundugu bicime karsilik gelir. Daha az onemli 159 olan baska secenekler de vardir fakat bu metnin hedefledikleri goz 160 onune alindiginda gerekli degillerdir (FORM = 'FORMATTED' ya da 161 FORM='UNFORMATTED' secenekleri gibi, bunlar kullanilmadiginda 162 ontanimli degerler gecerli olur) <-> CLOSE Deyimi Dosya ile olan isin bitmesi durumunda dosyalarin erisim sonrasinda 167 kapatilmasi gerekmektedir; aksi durumda her zaman sorun olusmaz 168 fakat isletim sistemine bagli bazi erisim sakincalari dogabilir

3 istanbul_üniversitesi_nükleer_fizik_bölümü_fortran77_ders_notu-uyg_6.f (veri dosyaya tam olarak yazilmayabilir ya da okunan veri eksik 170 kalabilir v.b.) Bir dosya asagidaki gibi kapatilir : CLOSE(UNIT=no, STATUS=durum...) Burada no, acilan dosyanin UNIT numarasidir; durum degiskeni 175 ontanimli olarak (yani STATUS degiskeni kullanilmadiginda gecerli 176 olan degeri) 'KEEP' tir. Bu dosyayi kapatir. 'DELETE' secenegi de 177 bulunur ve bu durumda dosya silinir <-> Tek Satir DO Dongusu (Bu bolume DO dongulerini ogrendikten sonra tekrar donun) 182 Tum bir dizi tek tek elemanlar kullanilmadan bir seferde cok etkin 183 bir bicimde dosyadan okunabilir. Bir dizinin tamminin ya da bir 184 kisminin dosyadan okunmasi ya da dosyaya yazilmasi soz konusu 185 oldugunda tek satir DO dongusu asagidaki bicimde kullanilmalidir : OPEN(UNIT=13, FILE='veri.dat', STATUS='NEW') 188 WRITE(UNIT=13, FMT='(I2, F10.2,/)')(ay, dizi(ay,1996),ay=1,12,1) 189 CLOSE(UNIT=13) <-> Uygulama Asagidaki program bicimindeki tek sutunluk bir dosyayi 203 okuyarak her defasinda okudugu elemani ekrana basar. Programin 204 dosyadaki eleman sayisini bildigine dikkat edin. Dosya veri_1.txt 205 onceden programin calistigi dizin icinde olusturulmustur bu 206 yuzden OPEN icindeki STATUS parametresi OLD (eski) olarak 207 verilmistir. UNIT numarasi sadece bir erisim numarasidir ve 208 ornegin CLOSE(1) komutu icin bir referans numarasi niteligindedir. 209 OPEN() komutunun aldigi baska parametreler de vardir fakat bu tip 210 karakter bazli dosya erisimlerinde kullanilmalarina gerek yoktur. 211 Cikti asagida verilmstir; ciktidaki duzensiz goruntu nasil 212 giderilebilirdir? ozgur@olmak:~/documents/g77/kaynakkodlar/ornekler>./dosyaoku 215 Tek sutun veri dosyasi okunuyor ozgur@olmak:~/documents/g77/kaynakkodlar/ornekler> PROGRAM dosyaoku 229 IMPLICIT NONE 230 REAL a 231 INTEGER i 232 OPEN(UNIT=1, FILE="veri_1.txt", STATUS="OLD") 233 PRINT*,'Tek sutun veri dosyasi okunuyor...' 234 DO i=1, READ(1,*)a 236 PRINT*,a 237 END DO 238 CLOSE(1) 239 END Asagidaki program iki sutunluk bir dosyayi, ilk sutun X(i) ve 243 ikinci sutun Y(i) adli dizilere atanacak bicimde okur. FORMAT 244 ifadesinin kullanilis yoluna dikkat ediniz ve bu ifadenin 245 kullanilmamasi durumunda ne olacagini gormek icin 99 sayisi 246 ile isaretlenmis satirin basina c harfini koyarak iptal 247 ediniz ve WRITE komutu icindeki 99 referansini da * ile 248 degistiriniz. Iki farkli sonuc asagidaki gibi olacaktir : C:\g77\kaynakKodlar\ornekler>dosyaOkuIII.exe 251 Cift sutun veri dosyasi okunuyor x( 1)= y( 1)= 9.5

4 istanbul_üniversitesi_nükleer_fizik_bölümü_fortran77_ders_notu-uyg_6.f x( 2)= 3.5 y( 2)= x( 3)= 7.5 y( 3)= x( 4)= y( 4)= x( 5)= 5.5 y( 5)= x( 6)= y( 6)= x( 7)= 3.5 y( 7)= x( 8)= 7.5 y( 8)= x( 9)= y( 9)= x( 10)= 5.5 y( 10)= C:\g77\kaynakKodlar\ornekler>_ format ifadesi kullanildiginda ise sonuc asagidaki gibi olur : C:\g77\kaynakKodlar\ornekler>dosyaOkuIII.exe 268 Cift sutun veri dosyasi okunuyor x( 1)=1.9 y( 1)= x( 2)=3.5 y( 2)= x( 3)=7.5 y( 3)= x( 4)=9.1 y( 4)= x( 5)=5.5 y( 5)= x( 6)=1.9 y( 6)= x( 7)=3.5 y( 7)= x( 8)=7.5 y( 8)= x( 9)=9.1 y( 9)= x(10)=5.5 y(10)= C:\g77\kaynakKodlar\ornekler>_ PROGRAM dosyaokuiii 283 IMPLICIT NONE 284 REAL x(10), y(10) 285 INTEGER i 286 OPEN(UNIT=1, FILE="veri_2.txt", STATUS="OLD") 287 PRINT*,'Cift sutun veri dosyasi okunuyor...' c dosya dizi elemanlarina ataniyor ya da dosya okunuyor DO i=1, READ(1,*) x(i), y(i) 293 END DO c dizi elemanlari ekrana basiliyor DO i=1, WRITE(*,99) 'x(', i, ')=', x(i), ' y(', i, ')=', y(i) FORMAT(5X, A, I2, A, F3.1, A, I2, A, F3.1) 300 END DO CLOSE(1) 303 END Asagidaki program okunan.dat adli dosyadan veri okur, bu 307 verileri 2 ile carpar ve yazilan.dat adli dosyaya yazar. 308 Bu gercek yasamda en cok kullanilan dosya erisim bicimidir; 309 veri dosyadan okunur, uzerinde islem yapilir ve bir baska 310 dosyaya yazilir. Neden yazilan.dat isimli dosyada 311 bazi degerler *** olarak yazilmistir? Buralarda okunan.dat 312 adli dosyada karsiligi bulunan sayilarin iki katinin bulunmasi 313 gerekmez mi? Bu sorun nasil giderilir? Okunan dosya ve 314 kayittan sonraki dosya asagida verilmistir. (Bu sorun FORMAT 315 ifadesindeki F3.1 seklindeki tanimlama ornegin F4.1 olarak 316 degistirildiginde giderilebilir. F3.1' in anlami sayilarin 317 toplam 3 basamakli -ondalik noktasi dahil- ve virgulden 318 sonra tek basamak hassasiyet ile basilacagidir. Sayilar reel 319 olmak durumundadir cunki F harfi kullanilmistir. Ornegin sayisinin iki kati 18.2' dir ve toplam 4 hane vardir ve 321 bu yuzden bu gibi sayilar *** olarak basilirlar; bu format 322 ifadesindeki hatayi haber verir) okunan.dat :

5 istanbul_üniversitesi_nükleer_fizik_bölümü_fortran77_ders_notu-uyg_6.f yazilan.dat : x( 1)=3.8 y( 1)=*** 341 x( 2)=7.0 y( 2)=*** 342 x( 3)=*** y( 3)=*** 343 x( 4)=*** y( 4)= x( 5)=*** y( 5)= x( 6)=3.8 y( 6)=*** 346 x( 7)=7.0 y( 7)=*** 347 x( 8)=*** y( 8)=*** 348 x( 9)=*** y( 9)= x(10)=*** y(10)= Bu islem icin kullanilan program asagida verilmistir. UNIT 353 numaralarinin neden kullanildigi burada daha iyi anlasilir. 354 Hangi dosyaya hangi islemin yapilacagi bu numaralar ile 355 belirlenir. Her iki OPEN komutu da 'INTEGER i' satirindan 356 hemen sonra kullanilabilirdi. Dosyalarin, kullanimdan sonra 357 kapatilmalari gerekmektedir, isletim sisteminin sifon islevi 358 (flushing) icin onemlidir. Dosyalar kapatilmadiginda ozellikle 359 pek cok dosyanin acik oldugu bir durumda veri kayiplari 360 olusabilir; isletim sisteminin yapisina bagli olarak degisir. 361 Ilke olarak kullanimi bitmis dosya hemen kapatilmalidir. 362 yazilan.dat adli dosya STATUS parametresi UNKNOWN (bilinmiyor) 363 olarak acilmistir. Bunun anlami sudur : dosya eger yoksa 364 olusturulur ve eger varsa ici sifirlanarak programca yeniden 365 yazilir. Okunan veri dosyasinin STATUS parametresinin OLD 366 olmasi guvenlik icin onemlidir. Cunku bu durumda okunan.dat 367 isimli dosyanin uzerine yazilmasi ya da herhangi bir durum 368 nedeniyle zarar gormesi engellenmis olur. Hata duzeltildikten 369 sonra dosya asagidaki gibi gozukur yazilan.dat : x( 1)= 3.8 y( 1)= x( 2)= 7.0 y( 2)= x( 3)=15.0 y( 3)= x( 4)=18.2 y( 4)= x( 5)=11.0 y( 5)= x( 6)= 3.8 y( 6)= x( 7)= 7.0 y( 7)= x( 8)=15.0 y( 8)= x( 9)=18.2 y( 9)= x(10)=11.0 y(10)= Asagidaki programdaki FORMAT ifadesinin kullanimina 386 dikkat ediniz PROGRAM dosyaokuyaz 389 IMPLICIT NONE 390 REAL x(10), y(10) 391 INTEGER i c dosya okunuyor ve elemanlar 2 ile carpiliyor OPEN(UNIT=1, FILE="okunan.dat", STATUS="OLD") 396 DO i=1, READ(1,*) x(i), y(i) 398 x(i) = x(i) * y(i) = y(i) * END DO 401 CLOSE(1) c dizi elemanlari ilgili dosyaya yaziliyor OPEN(UNIT=2, FILE="yazilan.dat", STATUS="UNKNOWN") 406 DO i=1, WRITE(2,99) 'x(', i, ')=', x(i), ' y(', i, ')=', y(i) FORMAT(5X, A, I2, A, F3.1, A, I2, A, F3.1) 409 END DO 410 CLOSE(2) 411 c 412 END 413