§54虚参与实参之间的数据传递市公开课一等奖省赛课获奖课件

§5过程§5.1概述§5.5过程应用举例§5.2函数子程序§5.3子例行子程序§5.4虚参加实参之间数据传递§54虚参与实参之间的数据传递第1页

FORTRAN90程序有且仅有一个主程序,并从主程序开始运行。§5.1概述FORTRAN90程序由一个主程序、子程序过程和模块组成,它们都称为程序单元。

子程序单元称为过程,可分为函数子程序与子例行子程序,供程序中任何需要地方调用。依据子程序与主调过程位置关系,又分为内部过程和外部过程。模块单元提供了一个类型定义和过程共享路径。§54虚参与实参之间的数据传递第2页§5.2函数子程序外部函数子程序定义方式:[type][RECURSIVE]FUNCTIONfunc(虚参表)[RESULT(result-name)]…函数体…END[Function[fun]]Func是函数名,恪守变量命名规则。假如没有RESULT域,则函数名代表其返回值,能够有type域,而且必须在函数体内对函数名赋值;不然,不能出现type域,而且必须对result-name变量赋值。§5.2.1外部函数子程序§54虚参与实参之间的数据传递第3页没有RESULT域时,因为函数名代表其返回值,有类型,在没有取消I~N规则情况下,可没有type域,若取消了I~N规则,或者是字符型与逻辑型函数,则必须有type域。RECURSIVE表明函数Func是递归:能够直接或间接地调用自己。虚参表列出了函数全部自变量(也叫形式参数),形式参数之间用逗号隔开。函数子程序可没有形参,但括号必须写。虚参和result-name变量类型在函数体中说明。§54虚参与实参之间的数据传递第4页与数学函数不一样,虚参不但能够从主调过程传值到函数过程中,而且能够向主调过程传回值,甚至能够双向传值。缺省情况下,虚参是双向传值,能够在虚参说明时指定其INTENT属性,也可直接用INTENT说明其传值方式:IN|OUT|INOUTFUNCTIONTRY(X,Y)REAL,INTENT(IN)::XINTENT(INOUT)::YY=X+3*YTRY=Y*5END§54虚参与实参之间的数据传递第5页例:判断整数n是否为素数,逻辑型函数logicalfunctionprime(n)prime=.true.doI=2,sqrt(real(n))if(mod(n,I)==0)thenprime=.false.exitenddoend§54虚参与实参之间的数据传递第6页例:计算整数n阶乘,数值型函数用循环实现函数FunctionFact(n)result(f)real::ff=1doI=2,nF=F*Ienddoendfunctionfact主程序read*,ms=fact(m)print*,m,send§54虚参与实参之间的数据传递第7页例:计算整数n阶乘,数值型函数!用递归方法设计函数:recursiveFunctionFact(n)result(f)real::fif(n<=1)thenf=1elsef=fact(n-1)*nendifendfunctionfact!主程序:read*,ns=fact(n)print*,n,send§54虚参与实参之间的数据传递第8页调用格式:函数子程序名(实参表)必须在主调程序中正确说明函数类型。表示式能出现地方,函数调用就能出现。实参加形参必须按类型与次序一一对应,但其名字能够不一样。§5.2.2外部函数子程序调用§54虚参与实参之间的数据传递第9页例:在x=5.0,5.2,…6.8处,计算对应一次至五次多项式functionFn(n,x)realx;integernfn=0;Xi=1.0DoI=1,nS=sum(I)Xi=Xi*XFn=fn+XI/senddoendFunctionsum(k)Sum=0.0Doj=1,kSum=sum+jEnddoend§54虚参与实参之间的数据传递第10页标号2语句一行写得下主调程序REALA(5)write(*,2)DoX=5.0,6.8,0.2DoI=1,5;A(I)=Fn(I,X);enddowrite(*,1)x,(a(I),i=1,5)Enddo1Format(1x,6F12.4)2Format(8x,'Xi',10x,'F1',10x,'F2',10x,'F3',10x,'F4',10x,'F5')END§54虚参与实参之间的数据传递第11页§5.2.3内部函数子程序内部函数子程序定义方式:Contains[type][RECURSIVE]FUNCTIONfunc(虚参表)[RESULT(result-name)]…函数体…END[Function[fun]]Contains语句是内部过程引导语句,表明以下是一个完整内部过程定义。含有内部过程程序单元称为宿主,能够是主程序,外部过程和模块。不过,内部过程不能作为宿主。§54虚参与实参之间的数据传递第12页内部过程中说明变量只局限于该过程,是局部数据,其宿主或其它外部过程与模块均不能访问。宿主程序说明语句与数据定义,是全局数据,内部过程中都能够使用,而且内部过程对这些数据赋值对宿主程序也有效。当局部数据与全局数据同名时,局部数据屏蔽全局数据。在内部过程中对变量使用与赋值都只与局部变量相关。内部过程必须放在宿主程序最终。宿主程序只有一条END语句在内部过程后面。§54虚参与实参之间的数据传递第13页例:对于函数已知a,b,c,计算三点函数值平均值read*,a,b,cprint*,(f(a)+f(b)+f(c))/3ContainsFUNCTIONF(X)Result(r)REALx,r,ar=x*xif(-1<x.and.x<1)r=r+sqrt(1+r)EndfunctionFEnd§54虚参与实参之间的数据传递第14页§5.3子例行程序子例行程序定义:Subrotine子例行程序名([虚参表])…过程体…ＥＮＤ[Subrotine[子例行程序名]]假如没有参数,则定义格式中()可有可无。§5.3.1外部子例行程序子例行程序调用方法:ＣＡＬＬ子例行程序名(实参表)ＣＡＬＬ子例行程序名()ＣＡＬＬ子例行程序名后两种是没有参数情形§54虚参与实参之间的数据传递第15页例:依据三角形三边长度计算其面积。SubroutineTriangle(Area,a,b,c)Real,Intent(in)::a,b,cReal,Intent(out)::AreaRealss=(a+b+c)*0.5Area=Sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))EndSubroutineTriangleabcdefg当然,本例用函数过程会更方便些。FunctionTriang(a,b,c)result(Area)s=(a+b+c)*0.5Area=Sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))End§54虚参与实参之间的数据传递第16页排序等算法中经常要交换两个数值例:交换两个实数值Subroutineswap_real(a,b)Real,Intent(inout)::a,bRealTT=AA=BB=TENDSubroutine§54虚参与实参之间的数据传递第17页内部子例行程序定义:ContainsSubrotine子例行程序名([虚参表])…过程体…ＥＮＤ[Subrotine[子例行程序名]]关于内部函数过程“内部”属性讨论一样适合用于内部子例行程序;内部子例行程序定义与使用方法和关于外部子例行程序区分只在于它是内部过程:只能由其宿主调用。§5.3.2内部子例行程序§54虚参与实参之间的数据传递第18页例：求一元二次方程AX2+BX+C=0二个实根。程序为：Programsubprogramimplicitnonereala,b,c,x1,x2read*,a,b,ccallroot(a,b,c,x1,x2)write(*,10)x1,x210format(1x,’x1=’,f10.2,’x2=’,f10.2)contains§54虚参与实参之间的数据传递第19页subroutineroot(a,b,c,x1,x2)reala,b,c,x1,x2,p,qp=-b/(2.0*a)q=sqrt(b*b-4*a*c)/2.0/ax1=p+qx2=p-qendsubroutineend§54虚参与实参之间的数据传递第20页SubroutineBubble(A,N) DIMENSIONA(N)DOI=1,N-1DOJ=N,I+1,-1if(a(j)<a(j-1))callswap(a(j),a(j-1))EndDoEndDoEND例:对一组实型数据进行冒泡排序子程序能够调用其它子程序

§54虚参与实参之间的数据传递第21页例:置n维向量B=ASubroutinecopyab(a,b,n)DIMENSIONA(N),b(N)doI=1,n;B(I)=A(I);ENDDoend在矩阵运算中会有用例:置n阶单位矩阵ASubroutineIden(a,n)DimensionA(N,N)doI=1,nDoj=1,n;A(I,J)=I/J*J/I;ENDDOENDDOend不推荐使用这种技巧§54虚参与实参之间的数据传递第22页实参能够是常数、表示式、变量和数组元素。

假如实参是变量或数组元素,虚参加实参共用相同存放单元,虚参值改变会影响实参值;若实参是常量或表示式,则以实参值传给虚参,虚参在过程里不能被重新赋值。§5.4子程序参数传递

subroutinet(a,b,c)reala,b,c；c=b+a；print*,a,b,c；endread*,b,c；callt(5,b,c)；print*,b,c；end§5.4.1变量作为虚参§54虚参与实参之间的数据传递第23页

假如实参是字符型变量,则虚参长度不能大于实参长度,或者干脆用*表示虚参长度不定。Character(len=8)::s1,s2Callcha(s1,s2)Print*,’s1=’,s1,’s2=’,s2ContainsSubroutinecha(s,r)Character(5)::s,r*(*)S=’china’R=’anhui’EndSubroutineend§54虚参与实参之间的数据传递第24页虚参是字符型变量时,可定义其长度为*,表示可变长度字符串:Character*(*)string子程序虚参数也能够是子程序,这使一些通用算法程序真正“通用”。调用子程序时,实参加虚参必须按类型与次序一一对应。虚参名是局部变量,仅供子程序内部使用。子程序作虚参时,对应实参必须是同类型子程序或内部函数。作为实参函数子程序或子例行子程序,需用EXTERNAL语句说明;而内部函数,需用INTRINSIC说明。§54虚参与实参之间的数据传递第25页例:编写程序计算一个角度正切和余切值.Functiontriangle(x,f1,f2)result(tria_result)realx,tria_resulttria_result=f1(x)/f2(x)EndFunctiontriangleProgrammainIntrinsicsin,cosReal::x,yi,y2,pi=3.1415926X=pi/5Y1=triangle(x,sin,cos)Y2=triangle(x,cos,sin)Print*,y1,y2EndProgrammain§54虚参与实参之间的数据传递第26页例：求程序为：Programexamimplicitnoneintegerm,n,krealpread*,m,np=0.0dok=m,np=p+fun(k)enddo

write(*,*)’p=’,pcontainsfunctionfun(n)integern,I;realfunfun=1.0doI=2,nfun=fun*Ienddoendfunctionfunend§54虚参与实参之间的数据传递第27页计算Functionsum(m,mm)realsumsum=0.0doI=m,mmsum=sum+sqrt(real(I))enddoendProgramexamRead*,nSi=sum(1,n)S=sum(n+1,int(si))Print*,send§54虚参与实参之间的数据传递第28页§5.4.2数组作为虚参实参能够是数组名或数组元素。假如是数组名,则相当于该数组第一个元素(或第一个字符)。实参加虚参从这个元素(字符)开始逐一匹配。虚参加实参共用储存单元。§54虚参与实参之间的数据传递第29页

在子程序中作为虚参数数组,其每一维大小可用变量表示,称为可调数组。可调数组只能作为子程序虚参数使用。其它情况下不允许使用可调数组。表示可调数组大小变量须放在形参表中或COMMON语句中。可调数组最终一维上界可用*表示。可调数组真实大小由调用时实参确定。§54虚参与实参之间的数据传递第30页计算数量时,数值型与逻辑型数组以元素为单位,而字符型数组则以字符为单位。数组作虚参时,实参维数与下标界限能够与虚参不一样,这个特征需要在掌握前提下灵活使用,它能带来方便,也能带来混乱。对于初学者,提议最好不要这么做。比如:将数组A(M,N)内容拷贝到B(M,N)中,能够用CALLCOPYAB(A,B,M*N)调用前面介绍子程序copyab()来实现。

实参不得少于虚参。提议用可调数组。§54虚参与实参之间的数据传递第31页例:将百分制成绩转换成等级分。等级分每十分为一档:90以上为“A”等;60分以上为‘D’等;60分以下统一记为“E”等。§5.5过程应用举例functionLevel(score)result(CL)characterCL;integerkK=score/10;If(k>9)k=9;If(k<5)k=5CL=char(ichar('A')+9-k)ENDcharacterLevelread(*,*)s;write(*,*)Level(s)END§54虚参与实参之间的数据传递第32页例:矩阵乘法Subroutinemap(a,b,c,m,n,k)dimensiona(m,n),b(n,k),c(m,k)doi=1,mdoj=1,kc(I,j)=0doL=1,nc(I,j)=c(I,j)+a(I,L)*b(L,j)enddoEnddoEnddoEnd§54虚参与实参之间的数据传递第33页例:求方阵全部元素和以及主对角线元素积。Subroutinespa(A,N,S,P)DimensionA(N,N)Real,Intent(out)::s,pS=0P=1DOI=1,nP=P*A(I,I)DOJ=1,NS=S+A(I,J)ENDdoEnddoEnd§54虚参与实参之间的数据传递第34页例:打印N阶杨辉三角。S