Fortran - Eigenfunktionen

Intrinsische Funktionen sind einige allgemeine und wichtige Funktionen, die als Teil der Fortran-Sprache bereitgestellt werden. Einige dieser Funktionen haben wir bereits in den Kapiteln Arrays, Characters und String besprochen.

Eigenfunktionen können wie folgt kategorisiert werden:

Numerische Funktionen
Mathematische Funktionen
Numerische Abfragefunktionen
Gleitkomma-Manipulationsfunktionen
Bitmanipulationsfunktionen
Zeichenfunktionen
Freundliche Funktionen
Logische Funktionen
Array-Funktionen.

Wir haben die Array-Funktionen im Kapitel Arrays besprochen. Im folgenden Abschnitt finden Sie kurze Beschreibungen aller dieser Funktionen aus anderen Kategorien.

In der Spalte Funktionsname

A steht für jede Art von numerischer Variable
R steht für eine reelle oder ganzzahlige Variable
X und Y repräsentieren reale Variablen
Z steht für eine komplexe Variable
W steht für eine reelle oder komplexe Variable

Numerische Funktionen

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	ABS (A) Es gibt den absoluten Wert von A zurück
2	AIMAG (Z) Es gibt den Imaginärteil einer komplexen Zahl Z zurück
3	AINT (A [, KIND]) Es schneidet einen Bruchteil von A gegen Null ab und gibt eine reelle ganze Zahl zurück.
4	ANINT (A [, KIND]) Es wird ein reeller Wert zurückgegeben, die nächste Ganzzahl oder ganze Zahl.
5	CEILING (A [, KIND]) Es wird die kleinste Ganzzahl zurückgegeben, die größer oder gleich der Zahl A ist.
6	CMPLX (X [, Y, KIND]) Es konvertiert die reellen Variablen X und Y in eine komplexe Zahl X + iY; Wenn Y fehlt, wird 0 verwendet.
7	CONJG (Z) Es gibt das komplexe Konjugat einer beliebigen komplexen Zahl Z zurück.
8	DBLE (A) Es wandelt A in eine reelle Zahl mit doppelter Genauigkeit um.
9	DIM (X, Y) Es gibt die positive Differenz von X und Y zurück.
10	DPROD (X, Y) Es gibt das reale Produkt mit doppelter Genauigkeit von X und Y zurück.
11	FLOOR (A [, KIND]) Es liefert die größte ganze Zahl kleiner oder gleich der Zahl A.
12	INT (A [, KIND]) Es konvertiert eine Zahl (reell oder ganzzahlig) in eine Ganzzahl und schneidet den Realteil gegen Null ab.
13	MAX (A1, A2 [, A3,...]) Es gibt den Maximalwert der Argumente zurück, die alle vom gleichen Typ sind.
14	MIN (A1, A2 [, A3,...]) Es gibt den Mindestwert der Argumente zurück, die alle vom gleichen Typ sind.
15	MOD (A, P) Es gibt den Rest von A bei Division durch P zurück, wobei beide Argumente vom gleichen Typ sind (A-INT (A / P) * P).
16	MODULO (A, P) Es gibt A modulo P zurück: (A-FLOOR (A / P) * P)
17	NINT (A [, KIND]) Es gibt die nächste Ganzzahl der Zahl A zurück
18	REAL (A [, KIND]) Es wird in echten Typ konvertiert
19	SIGN (A, B) Es gibt den absoluten Wert von A multipliziert mit dem Vorzeichen von P zurück. Grundsätzlich überträgt es das Vorzeichen von B auf A.

Beispiel

program numericFunctions
implicit none  

   ! define constants  
   ! define variables
   real :: a, b 
   complex :: z
   
   ! values for a, b 
   a = 15.2345
   b = -20.7689
    
   write(*,*) 'abs(a): ',abs(a),' abs(b): ',abs(b)   
   write(*,*) 'aint(a): ',aint(a),' aint(b): ',aint(b) 
   write(*,*) 'ceiling(a): ',ceiling(a),' ceiling(b): ',ceiling(b)   
   write(*,*) 'floor(a): ',floor(a),' floor(b): ',floor(b)  
    
   z = cmplx(a, b)
   write(*,*) 'z: ',z   
   
end program numericFunctions

Wenn Sie das obige Programm kompilieren und ausführen, wird das folgende Ergebnis erzielt:

abs(a): 15.2344999   abs(b): 20.7688999    
aint(a): 15.0000000  aint(b): -20.0000000    
ceiling(a): 16  ceiling(b): -20
floor(a): 15  floor(b): -21
z: (15.2344999, -20.7688999)

Mathematische Funktionen

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	ACOS (X) Es gibt den inversen Kosinus im Bereich (0, π) im Bogenmaß zurück.
2	ASIN (X) Es gibt den inversen Sinus im Bereich (-π / 2, π / 2) im Bogenmaß zurück.
3	ATAN (X) Es gibt die inverse Tangente im Bereich (-π / 2, π / 2) im Bogenmaß zurück.
4	ATAN2 (Y, X) Es gibt die inverse Tangente im Bereich (-π, π) im Bogenmaß zurück.
5	COS (X) Es gibt den Argumentationskosinus im Bogenmaß zurück.
6	COSH (X) Es gibt den hyperbolischen Argumentationskosinus im Bogenmaß zurück.
7	EXP (X) Es gibt den Exponentialwert von X zurück.
8	LOG (X) Es gibt den natürlichen logarithmischen Wert von X zurück.
9	LOG10 (X) Es gibt den allgemeinen logarithmischen Wert (Basis 10) von X zurück.
10	SIN (X) Es gibt den Sinus der Argumentation im Bogenmaß zurück.
11	SINH (X) Es gibt den hyperbolischen Argumentationssinus im Bogenmaß zurück.
12	SQRT (X) Es gibt die Quadratwurzel von X zurück.
13	TAN (X) Es gibt die Tangente des Arguments im Bogenmaß zurück.
14	TANH (X) Es gibt den hyperbolischen Tangens der Argumentation im Bogenmaß zurück.

Beispiel

Das folgende Programm berechnet die horizontale und vertikale Position x bzw. y eines Projektils nach einer Zeit t -

Wobei x = ut cos a und y = ut sin a - g t2 / 2

program projectileMotion  
implicit none  

   ! define constants  
   real, parameter :: g = 9.8  
   real, parameter :: pi = 3.1415927  
   
   !define variables
   real :: a, t, u, x, y   
   
   !values for a, t, and u 
   a = 45.0
   t = 20.0
   u = 10.0
   
   ! convert angle to radians  
   a = a * pi / 180.0  
   x = u * cos(a) * t   
   y = u * sin(a) * t - 0.5 * g * t * t  
   
   write(*,*) 'x: ',x,'  y: ',y   
   
end program projectileMotion

Wenn Sie das obige Programm kompilieren und ausführen, wird das folgende Ergebnis erzielt:

x: 141.421356  y: -1818.57861

Numerische Abfragefunktionen

Diese Funktionen arbeiten mit einem bestimmten Modell der Ganzzahl- und Gleitkomma-Arithmetik. Die Funktionen geben Eigenschaften von Zahlen der gleichen Art wie die Variable X zurück, die real und in einigen Fällen ganzzahlig sein können.

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	DIGITS (X) Es gibt die Anzahl der signifikanten Stellen des Modells zurück.
2	EPSILON (X) Es gibt die Zahl zurück, die im Vergleich zu eins fast vernachlässigbar ist. Mit anderen Worten, es wird der kleinste Wert zurückgegeben, sodass REAL (1.0, KIND (X)) + EPSILON (X) nicht gleich REAL (1.0, KIND (X)) ist.
3	HUGE (X) Es gibt die größte Anzahl des Modells zurück
4	MAXEXPONENT (X) Es gibt den maximalen Exponenten des Modells zurück
5	MINEXPONENT (X) Es gibt den minimalen Exponenten des Modells zurück
6	PRECISION (X) Es gibt die Dezimalgenauigkeit zurück
7	RADIX (X) Es gibt die Basis des Modells zurück
8	RANGE (X) Es gibt den dezimalen Exponentenbereich zurück
9	TINY (X) Es gibt die kleinste positive Zahl des Modells zurück

Gleitkomma-Manipulationsfunktionen

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	EXPONENT (X) Es gibt den Exponententeil einer Modellnummer zurück
2	FRACTION (X) Es gibt den Bruchteil einer Zahl zurück
3	NEAREST (X, S) Es gibt die nächstgelegene unterschiedliche Prozessornummer in der angegebenen Richtung zurück
4	RRSPACING (X) Es gibt den Kehrwert des relativen Abstands der Modellnummern in der Nähe der angegebenen Nummer zurück
5	SCALE (X, I) Es multipliziert ein Real mit seiner Basis mit einer ganzzahligen Potenz
6	SET_EXPONENT (X, I) es gibt den Exponententeil einer Zahl zurück
7	SPACING (X) Es gibt den absoluten Abstand der Modellnummern in der Nähe der angegebenen Nummer zurück

Bitmanipulationsfunktionen

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	BIT_SIZE (I) Es gibt die Anzahl der Bits des Modells zurück
2	BTEST (I, POS) Bittest
3	IAND (I, J) Logisches UND
4	IBCLR (I, POS) Klares Bit
5	IBITS (I, POS, LEN) Bitextraktion
6	IBSET (I, POS) Bit setzen
7	IEOR (I, J) Exklusiv oder
8	IOR (I, J) Inklusive ODER
9	ISHFT (I, SHIFT) Logische Verschiebung
10	ISHFTC (I, SHIFT [, SIZE]) Kreisverschiebung
11	NOT (I) Logische Ergänzung

Zeichenfunktionen

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	ACHAR (I) Es gibt das i-te Zeichen in der ASCII-Sortierfolge zurück.
2	ADJUSTL (STRING) Die verbleibende Zeichenfolge wird angepasst, indem führende Leerzeichen entfernt und nachfolgende Leerzeichen eingefügt werden
3	ADJUSTR (STRING) Es passt die Zeichenfolge richtig an, indem nachfolgende Leerzeichen entfernt und führende Leerzeichen eingefügt werden.
4	CHAR (I [, KIND]) Es gibt das i-te Zeichen in der maschinenspezifischen Sortierfolge zurück
5	IACHAR (C) Es gibt die Position des Zeichens in der ASCII-Sortierfolge zurück.
6	ICHAR (C) Es gibt die Position des Zeichens in der maschinenspezifischen Sortiersequenz (Prozessor) zurück.
7	INDEX (STRING, SUBSTRING [, BACK]) Es wird die Startposition von SUBSTRING innerhalb von STRING ganz links (ganz rechts, wenn BACK .TRUE ist) zurückgegeben.
8	LEN (STRING) Es gibt die Länge eines Strings zurück.
9	LEN_TRIM (STRING) Es gibt die Länge einer Zeichenfolge ohne nachgestellte Leerzeichen zurück.
10	LGE (STRING_A, STRING_B) Lexikalisch größer oder gleich
11	LGT (STRING_A, STRING_B) Lexikalisch größer als
12	LLE (STRING_A, STRING_B) Lexikalisch kleiner oder gleich
13	LLT (STRING_A, STRING_B) Lexikalisch weniger als
14	REPEAT (STRING, NCOPIES) Wiederholte Verkettung
15	SCAN (STRING, SET [, BACK]) Es gibt den Index des Zeichens STRING ganz links (ganz rechts, wenn BACK .TRUE. Ist) zurück, das zu SET gehört, oder 0, wenn keines dazu gehört.
16	TRIM (STRING) Entfernt nachgestellte Leerzeichen
17	VERIFY (STRING, SET [, BACK]) Überprüft den Zeichensatz in einer Zeichenfolge

Freundliche Funktionen

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	KIND (X) Es gibt den Parameterwert vom Typ kind zurück.
2	SELECTED_INT_KIND (R) Es gibt eine Art Typparameter für den angegebenen Exponentenbereich zurück.
3	SELECTED_REAL_KIND ([P, R]) Parameterwert vom Typ "Real Art" bei gegebener Genauigkeit und Reichweite

Logische Funktion

Sr.Nr.	Bedienungsanleitung
1	LOGICAL (L [, KIND]) Konvertieren Sie zwischen Objekten vom Typ logisch mit verschiedenen Typparametern