DO文のカウンタからユニークなファイル名を生成し，ループの度に配列要素などを そのファイルに書き出したいことがある． DelphiのIntToStrのような関数がFortranで用意されていれば何の問題も無いのだが， Fortranでは可変長の文字列がサポートされていないので 整数を文字列に変換するのは単純にはいかない．
以下のサブルーチンINT2CHARは5ケタまでの整数を文字列に変換する．
変換後の文字列は右詰めとなり，左の余白は "0" （ゼロ）で埋められる．
例えば，整数の100を変換した場合は "00100" となる．
SUBROUTINE INT2CHAR( NUM, CWRK )
INTEGER NUM, J
CHARACTER*5 CWRK
C
CWRK = ' '
WRITE( CWRK, '( I5 )' ) NUM
DO J = 1, 5
IF ( CWRK( J:J ).EQ.' ' ) CWRK( J:J ) = '0'
END DO
RETURN
END
intelのサイトから RedHat Linux 6.2または7.1に対応したフリーのFortranコンパイラがダウンロードできる （フリーのC/C++コンパイラもある）． コンパイル時のオプションを設定すれば，AthlonでもMMX命令などが使えるらしい （CyrixIIIではインストールもできなかったのはここに書いた通り）． Athlon 1.4GHzのマシンにインストールしてみたので，その方法をまとめておく．
% tar xvf f010821rh71.tar
% ./install
RPM shows no Intel packages as installed.
Which of the following would you like to install?
1. Intel(R) Fortran Compiler for the Itanium(TM)-based applications, Version 5.0.1, Build 20010705
2. Intel(R) Fortran Compiler for 32-bit applications, Version 5.0.1 Build 010730D0
3. Linux Application Debugger, Version 5.0.1, Build 20010720.
x. Exit.
/opt/intel/compiler50/ia32/lib
% cd /usr
% ln -s /opt/intel/compiler50 intel
PATH=$PATH:/opt/intel/compiler50/ia32/bin
LM_LICENSE_FILE=/opt/intel/licenses/l_cpp.lic:/opt/intel/licenses/l_for.lic
export PATH LM_LICENSE_FILE
% ifc xxxx.f
g77でモジュール（オブジェクトファイル）を作成するには，
% g77 -c jh2o.f
void kpames_( int* kpa, int* mes );
float pst_( float* t );
#include < stdio.h>
void kpames_( int* kpa, int* mes );
float pst_( float* t );
int main(){
int kpa, mes;
float t, ps;
kpa = 1; mes = 1;
kpames_( &kpa, &mes );
printf( "input t\n" );
scanf( "%g", &t );
ps = pst_( &t );
printf( "ps = %10.5f\n", ps );
return 0;
}
% g77 -c jh2o.f
% gcc -c h2omain.c
% g77 h2omain.o jh2o.o
例えば要素数10の整数型配列ARRAYがあるとする．
この配列の全要素を縦一列に出力するときは，
DO I = 1, 10
WRITE(*, '( I3 )') ARRAY( I )
END DO
WRITE(*, '( 10I3 )') ARRAY( 1 ), ARRAY( 2 ), ...
このようなときは，次のように書けばよい．
WRITE(*, '( 10I3 )') ( ARRAY( I ), I = 1, 10 )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
引数が配列であっても，実際に関数やサブルーチンに渡されるのはその配列へのポインタ（先頭要素へのポインタ）である． また，関数やサブルーチン側で要素数の範囲チェックは行われないようだ（コンパイラオプションで範囲チェックを行う ように設定できるのかも知れない）．
したがって，関数やサブルーチン側で仮引数の配列の要素数を適当に（例えば1として）宣言しておき，
実際の配列の長さを整数型の引数として別に渡せ，どのような長さの配列でも渡すことができる．
例えば，受け取った配列の総和を返す関数は以下のように定義できる．
INTEGER FUNCTION SUM_OF_ARRAY( THEARRAY, NELEMENTS )
INTEGER THEARRAY( 1 ), NELEMENTS, SUM, I
C
SUM = 0
DO I = 1, NELEMENTS
SUM = SUM + THEARRAY( I )
END DO
SUM_OF_ARRAY = SUM
RETURN
END
このコードはWindows上のVisual Fortran 5.0とLinux上のg77およびIntel Fortran Compilerで問題なくコンパイルできた． ただし，g77では仮引数の配列要素数を0とするとコンパイルエラーになる（他の二つはそれでもOK）．
ある研究ではニューラルネットワーク理論に基づいた解析を行っている．
その研究のために書いたコードは，以下のようなマトリックス形式のデータを入力として読み込む．
1256 8956 5468 1282 .... 6715
6385 2397 8584 2383 .... 9784
6525 4887 8789 3258 .... 4568
.... .... .... .... .... ....
9684 2568 7458 3695 .... 1986
研究が進展するにつれ，学習用と評価用のレコードをいろいろ入れ換えて 計算を行う必要が出てきた． 全レコード数がnならばn通りの入れ換え方があるが．入力ファイルをいちいちエディタで 書き直すのは非能率的である． 元々のコードにレコードの順序入れ換えルーチンを追加しても良いのだが， 妥当性が確認されているコードには手を入れたくないのが人情だ．
こういう処理はPerlが得意とするところだろう．
幸い，計算を走らせるワークステーションはPerlが動く環境にある．
Perlは，以前cgiを書くときにちょこっと使ったことがあるだけだが，ドキュメントと格闘しながら
なんとか動くものを作ってみた．
#!/usr/bin/perl -w
# データファイル sample.dat の各行を配列 data に読み込む．
# count は行数をカウントするための変数．
open( FILEHANDLE, "< sample.dat" );
$count = 0;
until( eof FILEHANDLE ) {
$data[ $count ] = readline( FILEHANDLE );
$count++;
}
close( FILEHANDLE );
# 行数だけ繰り返す．trial は繰り返し回数を表す変数．
for ( $trial = 0; $trial < $count; $trial++ ) {
# trial を文字に変換して number に代入
$number = sprintf "%d", $trial + 1;
print "trial = " . $number . "\n";
# 配列 data を入力ファイル input.dat に書き出す
open( FILEHANDLE, "%gt input.dat" );
print FILEHANDLE @data;
close( FILEHANDLE );
# 計算コードを実行
system "./ann.out";
# 出力ファイルをリネーム
rename "output.dat", "output_" . $number . ".dat";
# 配列をシフトし，先頭レコードを末尾に追加
$thedata = shift( @data );
$data[ $count ] = $thedata;
}
また，コードを実行するときは必ずsystem関数を使わなければならない．exec関数も systemと同じく子プロセスを起動する関数であるが，こちらは子プロセスが終了するまで待たずに 制御を戻す． 一方，systemは子プロセスが起動してから終了するまで待機する．
コードが終了したら，出力ファイルを適当にリネームする． これをしないと出力ファイルが上書きされてしまう．
単純にWRITE文を実行すると無条件に改行されてしまう．
以下のプログラムは掛け算九九を出力するプログラムであるが，
WRITE文の改行の抑制と改行のみの出力を用いている．
PROGRAM MAIN
PARAMETER( NROW = 9, NCOL = 9 )
INTEGER L( NROW, NCOL )
C
CALL SUB1( L, NROW, NCOL )
CALL SUB2( L, NROW, NCOL )
C
STOP
END
C
C
SUBROUTINE SUB1( L, NROW, NCOL )
INTEGER L( NROW, NCOL )
DO I = 1, NROW
DO J = 1, NCOL
L( I, J ) = I * J
END DO
END DO
RETURN
END
C
C
SUBROUTINE SUB2( L, NROW, NCOL )
INTEGER L( NROW, NCOL )
DO I = 1, NROW
DO J = 1, NCOL
WRITE( *, '( I4, $ )' ) L( I, J )
END DO
WRITE( *, '( 1H )' )
END DO
RETURN
END
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2 3 4 5 6 7 8 9 18
3 4 5 6 7 8 9 18 27
4 5 6 7 8 9 18 27 36
5 6 7 8 9 18 27 36 45
6 7 8 9 18 27 36 45 54
7 8 9 18 27 36 45 54 63
8 9 18 27 36 45 54 63 72
9 18 27 36 45 54 63 72 81
do文の1回のループ毎に結果を異なるファイルに出力したい場合，
以下のコードのようにファイル名を自動生成すればよい．
program trimtest
integer i
character*5 c
c = " "
do i = 1, 20
write( c, '( I2 )' ) i
c = adjustl( c )
open( 1, file = "dat_" // trim( c ) // ".txt", status = "new" )
write( 1, * ) i
close( 1 )
end do
stop
end
ちなみに，文字列を数値に変換するには以下のようにすればよい．
real x
integer i
character*50 text
text = "12345.67"
read( text, * ) x
text = "10"
read( text, * ) i
write( *, * ) x, i
近ごろFortran90でコードを書く必要に迫られいろいろと試行錯誤しているので，ここに備忘録としてまとめておく． あくまで私的な備忘録なので認識間違いがあるかも知れない．記述は順次追加する． 参考になるサイトとして，
等がある．書式
Fortran90では6カラムや72カラムの呪縛が無い自由形式でのコーディングができる．
Visual Fortran（以下VF）では拡張子が ".f90" だと自由形式コードと見なされる．
自由形式の場合，コメント行は "!" （エクスクラメーション）で始める．
また，72カラムの制限が無いとは言っても1行は132文字までらしい．
記述が次の行まで及ぶ場合は，末尾に "&" （アンパサンド）を付ける．
temp = temp + weight( neuron_input + neuron_hidden + k, neuron_input + j ) &
* signal_out( index, neuron_input + j )
ポインタ
Fortran90では明示的にポインタが使えるようになっている．
宣言した変数がスカラではなくポインタであることはpointer属性を指定することで行う．
例えば整数へのポインタを宣言する場合，以下のようにする．
integer, pointer :: p
integer p
pointer :: p
program ptest
integer, pointer :: p
integer, target :: i
i = 10
p => i
write( *, * ) p
stop
end
integer i
さらに問題を複雑にするのがVFの拡張構文であるpointer文で，これは "=>" を使わずにポインタと変数をリンクさせるものだ．
例えば以下のように書いた場合，qは整数型変数jを差すポインタとなる．
integer j
pointer ( q, j )
integer j, k, l
pointer ( q, j )
k = 5
l = 6
q = loc( k )
write( *, * ) j
q = loc( l )
write( *, * ) j
j = 2
write( *, * ) l
int k, l;
int* q;
k = 5;
l= 6;
q = &k;
printf( "%d\n", *q );
q = &l;
printf( "%d\n", *q );
*q = 2;
printf( "%d\n", l );
Compaqがこのような拡張構文を追加したのは，おそらくWindows APIの呼び出しを可能にするためだろう． APIを駆使したシステムプログラミングでは，OSの管理下にあるオブジェクトへのアドレスを取得する機会が度々ある． そのようなオブジェクトは型のみが既知であるから， ユーザ側で同型の読み出し専用変数を定義し， 取得したアドレスを代入するポインタとその変数をpointer文でリンクさせておけばオブジェクトの読み出しが可能になる仕組みだ． 実際，pointer文ではポインタのリンク先に関数型を指定することもできるので， LoadLibraryとGetProcAddressを使ってDLL内関数を呼び出すことができる（というかこれしか方法が無い）．
モジュール
モジュールとは独立した一つのコード単位であり，型，変数，関数（サブルーチン）の定義を含むことができる． モジュールを使う目的として，ブロック間の独立性を高める，グローバル変数の参照を簡略化する，等がある． Delphiのユニットに似た概念であるが，ユニットがファイル毎に管理されるのに対し， モジュールは一つのファイルに二つ以上定義することが可能だ．
一つのモジュールは大まかに言って次のような格好をしている．
module foo
use bar
（型の定義や変数の宣言）
contains
（関数やサブルーチンの定義）
end module foo
あるモジュールに定義されている特定の関数のみ参照したい場合はonly属性が役に立つ．
例えば以下のように使う．
use dfwin, only: LoadLibrary, FreeLibrary, GetProcAddress
一つ注意しなければならないのは，useするモジュールはバイナリコードに限るということである． つまり，モジュールAがモジュールBをuseしているとき， Aをコンパイルするにはその時点でBがコンパイル済みでなければならない． "モジュール" とはコンパイル済みのバイナリコードを差す名称で， 上の例のように書いたコードはあくまで "モジュールのソースコード" に過ぎない． 筆者はこれでハマった． Delphiの場合，ソースでもバイナリでも "ユニット" である（拡張子は異なる．ソースは ".pas"，バイナリは ".dcu" ）． コンパイル時には列挙された全ユニットのソースとバイナリのタイムスタンプが調べられ， ソースがバイナリよりも新しくなっていればリコンパイルしてくれる．
モジュールの中だけで有効な変数と外部からも参照可能な変数を区別したい場合はprivate属性およびpublic属性を使う．
どちらも指定されていない場合，その変数はpublicと見なされる．
ある変数をprivateにしたい場合は，モジュールの変数宣言部で
integer, private :: p
| SEO | [PR] 爆速!無料ブログ 無料ホームページ開設 無料ライブ放送 | ||
