TetaTricks/chap/Fortran.tex

225 lines
6.6 KiB
TeX

\chapter{Fortran} \label{chap:Fortran} \index{Fortran}
Fortran (\textsc{FORmula TRANslator}) est, avec le Cobol\index{Cobol},
un des premiers langages évolués. Il a été conçu après la seconde
guerre mondiale, en 1954, par
John Warner Backus, ingénieur en radiophonie chez IBM\index{IBM},
% ========================================
\section{F77}
Dernière version à exiger le format '80 colonnes' des cartes perforées,
cette version est aussi (aux yeux de vieux dinos) la plus pure,
à cause d'instructions comme le \textsl{computed goto} ou le
mythique \textsl{comefrom}\footnote{Keyword: Datamatic}.
Nom officiel : \texttt{ANSI X3.9-1978}.
% ============****************===============
% https://linuxfr.org/users/vmagnin/journaux/taptempo-fortran
\section{Gfortan} \index{gfortran}
Puis ce langage du passé a subi une évolution lente vers quelque
chose de bien plus moderne : le Fortran 90.
Les dinos vont devoir s'adapter.
Et songer à utiliser un \texttt{gfortran} moderne,
un élément de la Gnu Compiler Collection\index{gcc}.
Comme pour tous les langages de programmation,
il est obligatoire d'avoir l'exemple canonique, donc le voilà.
Il faut l'enregister dans un fichier nommé \texttt{hello.f90}
pour que le compilateur puisse admettre que c'est écrit
en \textsl{free form format}.
\begin{verbatim}
$ cat hello.f90
program hello
implicit none
print *, "hello world"
end
$ gfortran -Wall hello.f90 -o hello && ./hello
hello world
$
\end{verbatim}
% --------------------------------------------------------
%
% https://fortranwiki.org/fortran/show/Command-line+arguments
%
\section{Args \& Env}
Un fort beau programme, mais il est un peu fermé au monde extérieur.
Quand on lance un programme, il peut recevoir des instructions
par (mais pas que) deux canaux : les arguments de la ligne de commande
et les variables d'environnement.
\begin{verbatim}
program rum_me
implicit none
integer :: nbarg, foo
character(len=32) :: arg
nbarg = IARGC()
if (nbarg .GT. 0) then
do foo=1, nbarg
call GETARG(foo, arg)
print *, foo," ", arg
enddo
endif
end
\end{verbatim}
Si un des arguments doir être vu comme une valeur numérique,
il faut la convertir avant usage. Exemple pour un nombre
flottant~:
\begin{verbatim}
character(len=89) :: arg
real :: cx
call getarg(2, string)
read (string, *) cx
\end{verbatim}
% --------------------------------------------------------
\section{Tableaux}
Rank, Size, \textsc{allocatable}, toussa\dots
Amies du C, soyez d'entrée prévenues, en Fortran, l'indice
par défaut du premier élément d'un tableau est \textbf{1},
mais cette valeur peut être modifiée à la déclaration
du tableau.
% --------------------------------------------------------
\section{Fichiers}
Pour qui vient du C et de la philosophie Unix, la gestion
des fichiers en Fortran est assez déroutante%
\footnote{Par contre, pour un dino des \textsl{big irons}\dots}.
Il semble qu'il y ait deux concepts orthogonaux :
\begin{itemize}
\item Direct access \textit{vs.} Sequential access
\item Formtated \textit{vs.} Unformated
\end{itemize}
\textit{Open, Read, Write, Inquire, toussa\dots}
\subsection{Sequentiel texte}
XXX\index{XXX}
\subsection{Indexé} \index{index}
XXX\index{XXX}
% --------------------------------------------------------
\section{Modules}
Une notion essentielle, à mon avis, pour écrire des programmes
au-delà de 104 lignes. Oui, j'avoue, j'ai bien changé depuis
l'époque où je confectionnait des procédures \textsl{monobloc}
de 1337 lignes, avec une bonne centaine de \texttt{GOTO} dedans.
Il serait bon de voir un exemple du monde réel. Ou juste un
exemple basique. Mais avec des explications. Parce que ce n'est pas
vraiment évident. Mais c'est un concept balaize.
% --------------------------------------------------------
\section{Random et Aléa}
La dernière ligne va vous étonner.
\begin{verbatim}
integer, dimension(3) :: tarray
integer :: t3
real :: dummy
call itime(tarray)
t3 = 3600*tarray(1) + 60*tarray(2) + tarray(3)
write(0, '(A,3I3,A,I6)') "sranding: ", tarray, " --> ", t3
call srand(t3)
! after initializing the random generator engine,
! you MUST use it for initializing the initializer
dummy = rand()
\end{verbatim}
% --------------------------------------------------------
% new Thu 24 Nov 2022 02:27:05 AM CET
\section{Options de gfortran} \index{gfortran}
Comme d'habitude avec gcc\footnote{The Gnu Compiler Collection}, les
options sont innombrables. J'ai essayé d'en dégager les plus importantes,
mais ce ne sont probablement pas les seules.
% --------------------------------------------------------
% new 29 decembre 2022
\section{Nombres complexes}
Partie imaginaire : \texttt{ipart = aimag(cmplx)}.
% --------------------------------------------------------
\section{Images}
La bibliothèque \textbf{Plplot} semble être un bon choix pour commencer,
mais il existe bien d'autres options.
Par exemple \textbf{g2} (page \pageref{g2}) semble être utilisable
avec les vieux F77, et possiblement avec un Fortran moderne, il faut juste
un peu de \textsc{rtfm}.
Nous allons donc commencer par Plplot, pour envisager ensuite les alternatives.
% --------------------------------------------------------
\subsection{Plplot} \index{plplot} \label{ploplt}
Commençons directement par un EMC\footnote{Exemple Minimal Compilable}
qui ne va pas faire grand chose, à part initialiser la machinerie
interne de Plplot qui est assez avancée.
Il y a beaucoup de paramètres réglables, mais aussi des fonctions
qui gèrent pour vous les valeurs « par défaut ».
Voyez cette exemple comme un \textsl{boilerplate} simple
ou un \textsc{HelloWorld}~:
\begin{verbatim}
program dessine
use plplot
implicit none
call plinit ()
call plenv(-2.1, 2.1, -2.1, 2.1, 0, 0)
call plend
end program
\end{verbatim}
Il ne se passe pas grand chose, sauf la proposition de choisir
le type de sortie.
Dans la version que j'ai (XXX\index{XXX}), on a le choix entre
X-Window, PostScript mono ou couleur, Xfig, Null, UserMemory et SVG.
C'est intriguant de ne pas avoir au moins \textbf{un} format
pixmap\index{pixmap}.
Laissons cette question en suspens, et commençons à dessiner.
D'accord, mais dessiner quoi ?
% --------------------------------------------------------
\section{Questions}
\index{XXX}
\begin{itemize}
\item Comment déclarer une variable statique dans une procédure ?
\item Pourquoi ne pas parler de DISLIN ?
\item Est-il possible de causer à \texttt{libsndfile} ?
\item Comment caler une chaine à gauche avec un \textsc{format} ?
\end{itemize}
% ========================================