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Fortran - 程序( Procedures)

procedure是一组执行定义明确的任务的语句,可以从您的程序中调用。 信息(或数据)作为参数传递给调用程序和过程。

有两种类型的程序 -

  • Functions
  • Subroutines

Function

函数是返回单个数量的过程。 函数不应修改其参数。

返回的数量称为function value ,它由函数名称表示。

Syntax

函数的语法如下 -

function name(arg1, arg2, ....)  
   [declarations, including those for the arguments]   
   [executable statements] 
end function [name]

以下示例演示了一个名为area_of_circle的函数。 它计算半径为r的圆的面积。

program calling_func
   real :: a
   a = area_of_circle(2.0) 
   Print *, "The area of a circle with radius 2.0 is"
   Print *, a
end program calling_func
! this function computes the area of a circle with radius r  
function area_of_circle (r)  
! function result     
implicit none      
   ! dummy arguments        
   real :: area_of_circle   
   ! local variables 
   real :: r     
   real :: pi
   pi = 4 * atan (1.0)     
   area_of_circle = pi * r**2  
end function area_of_circle

编译并执行上述程序时,会产生以下结果 -

The area of a circle with radius 2.0 is
   12.5663710   

请注意 -

  • 您必须在主程序和过程中指定implicit none

  • 被调用函数中的参数r称为dummy argument

结果选项

如果希望将返回值存储在函数名以外的其他名称中,则可以使用result选项。

您可以将返回变量名称指定为 -

function name(arg1, arg2, ....) result (return_var_name)  
   [declarations, including those for the arguments]   
   [executable statements] 
end function [name]

子程序 (Subroutine)

子例程不返回值,但可以修改其参数。

Syntax

subroutine name(arg1, arg2, ....)    
   [declarations, including those for the arguments]    
   [executable statements]  
end subroutine [name]

调用子程序

您需要使用call语句调用子例程。

以下示例演示了子例程交换的定义和用法,它更改了其参数的值。

program calling_func
implicit none
   real :: a, b
   a = 2.0
   b = 3.0
   Print *, "Before calling swap"
   Print *, "a = ", a
   Print *, "b = ", b
   call swap(a, b)
   Print *, "After calling swap"
   Print *, "a = ", a
   Print *, "b = ", b
end program calling_func
subroutine swap(x, y) 
implicit none
   real :: x, y, temp   
   temp = x  
   x = y 
   y = temp  
end subroutine swap

编译并执行上述程序时,会产生以下结果 -

Before calling swap
a = 2.00000000    
b = 3.00000000    
After calling swap
a = 3.00000000    
b = 2.00000000   

指定参数的意图

intent属性允许您指定在过程中使用参数的意图。 下表提供了intent属性的值 -

用作 说明
inintent(in) 用作输入值,在功能中未更改
outintent(out) 用作输出值,它们将被覆盖
inoutintent(inout) 参数都被使用和覆盖

以下示例演示了该概念 -

program calling_func
implicit none
   real :: x, y, z, disc
   x = 1.0
   y = 5.0
   z = 2.0
   call intent_example(x, y, z, disc)
   Print *, "The value of the discriminant is"
   Print *, disc
end program calling_func
subroutine intent_example (a, b, c, d)     
implicit none     
   ! dummy arguments      
   real, intent (in) :: a     
   real, intent (in) :: b      
   real, intent (in) :: c    
   real, intent (out) :: d   
   d = b * b - 4.0 * a * c 
end subroutine intent_example

编译并执行上述程序时,会产生以下结果 -

The value of the discriminant is
   17.0000000    

递归程序

当编程语言允许您在同一函数内调用函数时,就会发生递归。 它被称为函数的递归调用。

当一个过程直接或间接地调用自身时,称为递归过程。 您应该在声明之前在recursive一词之前声明这种类型的过程。

递归使用函数时,必须使用result选项。

以下是一个示例,它使用递归过程计算给定数字的阶乘 -

program calling_func
implicit none
   integer :: i, f
   i = 15
   Print *, "The value of factorial 15 is"
   f = myfactorial(15)
   Print *, f
end program calling_func
! computes the factorial of n (n!)      
recursive function myfactorial (n) result (fac)  
! function result     
implicit none     
   ! dummy arguments     
   integer :: fac     
   integer, intent (in) :: n     
   select case (n)         
      case (0:1)         
         fac = 1         
      case default    
         fac = n * myfactorial (n-1)  
   end select 
end function myfactorial

内部程序

当程序包含在程序中时,它被称为程序的内部过程。 包含内部过程的语法如下 -

program program_name     
   implicit none         
   ! type declaration statements         
   ! executable statements    
   . . .     
   contains         
   ! internal procedures      
   . . .  
end program program_name

以下示例演示了该概念 -

program mainprog  
implicit none 
   real :: a, b 
   a = 2.0
   b = 3.0
   Print *, "Before calling swap"
   Print *, "a = ", a
   Print *, "b = ", b
   call swap(a, b)
   Print *, "After calling swap"
   Print *, "a = ", a
   Print *, "b = ", b
contains   
   subroutine swap(x, y)     
      real :: x, y, temp      
      temp = x 
      x = y  
      y = temp   
   end subroutine swap 
end program mainprog   

编译并执行上述程序时,会产生以下结果 -

Before calling swap
a = 2.00000000    
b = 3.00000000    
After calling swap
a = 3.00000000    
b = 2.00000000   
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