Fortran-組み込み関数

組み込み関数は、Fortran言語の一部として提供されるいくつかの一般的で重要な関数です。これらの関数のいくつかについては、配列、文字、文字列の章ですでに説明しました。

組み込み関数は次のように分類できます-

数値関数
数学関数
数値照会機能
浮動小数点操作関数
ビット操作機能
文字機能
種類の機能
論理関数
配列関数。

配列の章で配列関数について説明しました。次のセクションでは、他のカテゴリのこれらすべての機能について簡単に説明します。

関数名の列で、

Aは任意のタイプの数値変数を表します
Rは実数または整数の変数を表します
XとYは実変数を表します
Zは複素変数を表します
Wは実変数または複素変数を表します

数値関数

シニア番号	機能と説明
1	ABS (A) Aの絶対値を返します
2	AIMAG (Z) 複素数Zの虚数部を返します
3	AINT (A [, KIND]) Aの小数部分をゼロに向かって切り捨て、実数の整数を返します。
4	ANINT (A [, KIND]) 実数値、最も近い整数または整数を返します。
5	CEILING (A [, KIND]) 数値A以上の最小の整数を返します。
6	CMPLX (X [, Y, KIND]) 実変数XとYを複素数X + iYに変換します。Yがない場合は、0が使用されます。
7	CONJG (Z) 複素数Zの複素共役を返します。
8	DBLE (A) Aを倍精度の実数に変換します。
9	DIM (X, Y) XとYの正の差を返します。
10	DPROD (X, Y) XとYの倍精度の実積を返します。
11	FLOOR (A [, KIND]) 数値A以下の最大の整数を提供します。
12	INT (A [, KIND]) 数値（実数または整数）を整数に変換し、実数部をゼロに向かって切り捨てます。
13	MAX (A1, A2 [, A3,...]) 引数から最大値を返し、すべて同じタイプです。
14	MIN (A1, A2 [, A3,...]) 引数から最小値を返します。すべて同じタイプです。
15	MOD (A, P) Pで除算すると、Aの余りが返されます。両方の引数は同じ型です（A-INT（A / P）* P）
16	MODULO (A, P) Pを法としてAを返します：（A-FLOOR（A / P）* P）
17	NINT (A [, KIND]) 数値Aの最も近い整数を返します
18	REAL (A [, KIND]) 実数型に変換します
19	SIGN (A, B) Aの絶対値にPの符号を掛けた値を返します。基本的にはBの符号をAに転送します。

例

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

上記のプログラムをコンパイルして実行すると、次の結果が得られます-

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)

数学関数

シニア番号	機能と説明
1	ACOS (X) （0、π）の範囲の逆余弦をラジアンで返します。
2	ASIN (X) （-π/ 2、π/ 2）の範囲の逆正弦をラジアンで返します。
3	ATAN (X) 範囲（-π/ 2、π/ 2）の逆タンジェントをラジアンで返します。
4	ATAN2 (Y, X) 範囲（-π、π）の逆タンジェントをラジアンで返します。
5	COS (X) 引数のコサインをラジアンで返します。
6	COSH (X) 引数の双曲線余弦をラジアンで返します。
7	EXP (X) Xの指数値を返します。
8	LOG (X) Xの自然対数値を返します。
9	LOG10 (X) Xの常用対数（基数10）値を返します。
10	SIN (X) 引数のサインをラジアンで返します。
11	SINH (X) 引数の双曲線正弦をラジアンで返します。
12	SQRT (X) Xの平方根を返します。
13	TAN (X) 引数の接線をラジアンで返します。
14	TANH (X) 引数の双曲線タンジェントをラジアンで返します。

例

次のプログラムは、時間t −後の発射体の水平位置と垂直位置xとyをそれぞれ計算します。

ここで、x = ut cosaおよび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

上記のプログラムをコンパイルして実行すると、次の結果が得られます-

x: 141.421356  y: -1818.57861

数値照会機能

これらの関数は、整数および浮動小数点演算の特定のモデルで機能します。関数は、変数Xと同じ種類の数値のプロパティを返します。これは実数であり、場合によっては整数です。

シニア番号	機能と説明
1	DIGITS (X) モデルの有効桁数を返します。
2	EPSILON (X) 1と比較してほとんど無視できる数を返します。つまり、REAL（1.0、KIND（X））+ EPSILON（X）がREAL（1.0、KIND（X））と等しくないような最小値を返します。
3	HUGE (X) モデルの最大数を返します
4	MAXEXPONENT (X) モデルの最大指数を返します
5	MINEXPONENT (X) モデルの最小指数を返します
6	PRECISION (X) 10進精度を返します
7	RADIX (X) モデルのベースを返します
8	RANGE (X) 10進数の指数範囲を返します
9	TINY (X) モデルの最小の正の数を返します

浮動小数点操作関数

シニア番号	機能と説明
1	EXPONENT (X) モデル番号の指数部分を返します
2	FRACTION (X) 数値の小数部分を返します
3	NEAREST (X, S) 指定された方向に最も近い異なるプロセッサ番号を返します
4	RRSPACING (X) 指定された数値に近いモデル番号の相対間隔の逆数を返します
5	SCALE (X, I) 実数にその底を掛けて整数乗します
6	SET_EXPONENT (X, I) 数値の指数部分を返します
7	SPACING (X) 指定された数値に近いモデル番号の絶対間隔を返します

ビット操作機能

シニア番号	機能と説明
1	BIT_SIZE (I) モデルのビット数を返します
2	BTEST (I, POS) ビットテスト
3	IAND (I, J) 論理積
4	IBCLR (I, POS) クリアビット
5	IBITS (I, POS, LEN) ビット抽出
6	IBSET (I, POS) セットビット
7	IEOR (I, J) 排他的論理和
8	IOR (I, J) 包括的または
9	ISHFT (I, SHIFT) 論理シフト
10	ISHFTC (I, SHIFT [, SIZE]) 循環シフト
11	NOT (I) 論理的補数

文字機能

シニア番号	機能と説明
1	ACHAR (I) ASCII照合シーケンスのI番目の文字を返します。
2	ADJUSTL (STRING) 先頭の空白を削除し、末尾の空白を挿入することで、左の文字列を調整します
3	ADJUSTR (STRING) 末尾の空白を削除し、先頭の空白を挿入することで、文字列を正しく調整します。
4	CHAR (I [, KIND]) マシン固有の照合シーケンスのI番目の文字を返します
5	IACHAR (C) ASCII照合シーケンス内の文字の位置を返します。
6	ICHAR (C) マシン（プロセッサ）固有の照合シーケンス内の文字の位置を返します。
7	INDEX (STRING, SUBSTRING [, BACK]) STRING内のSUBSTRINGの左端（BACKが.TRUEの場合は右端）の開始位置を返します。
8	LEN (STRING) 文字列の長さを返します。
9	LEN_TRIM (STRING) 末尾の空白文字なしで文字列の長さを返します。
10	LGE (STRING_A, STRING_B) 字句的に以上
11	LGT (STRING_A, STRING_B) 字句的により大きい
12	LLE (STRING_A, STRING_B) 字句的に以下
13	LLT (STRING_A, STRING_B) 字句的に
14	REPEAT (STRING, NCOPIES) 繰り返される連結
15	SCAN (STRING, SET [, BACK]) SETに属するSTRINGの左端（BACKが.TRUEの場合は右端）の文字のインデックスを返します。何も属していない場合は0を返します。
16	TRIM (STRING) 末尾の空白文字を削除します
17	VERIFY (STRING, SET [, BACK]) 文字列内の文字のセットを検証します

種類の機能

シニア番号	機能と説明
1	KIND (X) 種類タイプのパラメータ値を返します。
2	SELECTED_INT_KIND (R) 指定された指数範囲のタイプパラメータの種類を返します。
3	SELECTED_REAL_KIND ([P, R]) 精度と範囲が指定された、実際の種類のタイプのパラメーター値

論理関数

シニア番号	機能と説明
1	LOGICAL (L [, KIND]) 異なる種類の型パラメーターを持つ論理型のオブジェクト間で変換する