Esercizi. Fortran 90[/95] Algoritmo di Newton. Esercizi. Algoritmo di Newton: Progetto

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1 Esercizi Fortran 90[/95] M. Bianco Quanto vale ires alla fine delle iterazioni? ires=0 DO index=-10,10 ires=ires+1 END DO Esercizi Quanto vale ires alla fine delle iterazioni? ires=0 loop1: DO index1=1,20,5 IF (index1 <= 10) CYCLE loop2: DO index2=index1,20,5 ires=ires+index2 END DO loop2 END DO loop1 Algoritmo di Newton Sia x>0. Se r=sqrt(x) allora x/r=r Se a>0 è una approssimazione di r, allora anche b=x/a è una approssimazione di r a>r implica che b=x/a<r a<r implica che b=x/a>r Una approssimazione migliore è (a+b)/2 (la media di a e b) Algoritmo di Newton: Progetto 1. Richiedere l input REALE n 2. Trovare una approssimazione a per la radice di n 3. Calcolare b? n/a 4. Se abs(a-b) è minore di una data soglia termino (passo 6.) (In genere, non è possibile valutare l eguaglianza tra due numeri REAL) 5. Altrimenti calcolo a? (a+b)/2 e b? n/a e torno a Stampa a program newton!radice di un numero (reale) implicit none real :: n, a, b! Le variabili di prima real, parameter :: prec=5.e-3! Precisione read (*,*) n a=1; b=n/a do while (abs(a-b) > prec) a=(a+b)/2! migliore approssimazione b=n/a end do write (*,*) a, sqrt(n) end program newton 1

2 Formati di I/O WRITE(*,*) e READ(*,*) Il secondo asterisco può essere sostituito da una specifica di formato Il formato specifica quali argomenti devono essere incontrati nella lista di ingresso o uscita e come interpretarli Al posto del secondo asterisco ci può stare Una costante stringa Una variabile stringa Un intero che specifica l etichetta di una istruzione FORMAT Output: dispositivo virtuale Stampante di riga: riceve in ingresso una riga e la stampa (vecchie stampanti ad aghi) Ci possono essere caratteri con significati speciali per comandare la testina di stampa La riga da stampare viene formata e memorizzata in un buffer di output, quindi spedita alla stampante che, un carattere alla volta, la stampa Questa è l astrazione che viene usata per stampare a video (e sui file) Output: dispositivo virtuale La riga è composta da 133 caratteri Il primo è il carattere di controllo che non viene stampato Gli altri vengono stampati Questo secondo lo standard! Nel mondo reale I compilatori che usiamo noi non sono aderenti allo standard Il primo carattere viene stampato esattamente come gli altri Descrittori di formato Controllano la posizione verticale di una riga Controllano la posizione orizzontale Specificano come stampare un determinato valore Specificano quante volte ripetere un descrittore c: numero di colonna (1:133) d: cifre a destra del punto decimale m: numero minimo di cifre da visualizzare n: numero di spazi da saltare r: fattore di ripetizione w: quanti caratteri utilizzare per un dato valore formato='(2a3,i3,a1,a4,a1,f6.3,a1)' write (*,formato) "34","-",34,"-","34.","-",34.,"- write (*,100) "34",34,"34.", FORMAT(1X,A3, - ",I2,"-",A3,"-",F15.7,"-") Numeri interi: riw e riw.m riw r indica quante volte applicare il descrittore w indica quanti caratteri usare per il numero riw.m m indica quante cifre mostrare, come minimo Se w è troppo piccolo vengono stampati degli asterischi 2

3 program formati write (*,'(2I5)') 10, write (*,'(2I5)') 10, write (*,'(2I5.4)') 10, end program formati Valori reali: rfw.d rfw.d r indica quante volte applicare il descrittore w indica quanti caratteri usare la rappresentazione d indica quante cifre indicare dopo il punto decimale Se w è troppo piccolo vengono stampati degli asterischi Per i reali esistono anche rew.d e resw.d per le notazioni scientifiche (mantissa e esponente) Sul testo per i dettagli program formatf write (*,'(2F7.4)') 10., write (*,'(2F7.4)') 10., write (*,'(2F8.4)') 10., write (*,'(2E12.4)') 10., write (*,'(2ES12.4)') 10., end program formatf Stringhe: ra e raw r: ripetizione del descrittore w: (opzionale) specifica la larghezza di campo Se w non viene specificato si passa a rappresentare il numero di caratteri del valore da stampare Se w è troppo piccolo la stringa viene troncata program formatf write (*,*) Argo",& write (*,'(2A)') Argo",& write (*,'(2A5)') Argo",& write (*,'(2A10)') Argo",& end program formatf Descrittore nx, Tc e / nx indica di inserire n spazi vuoti da inserire nel buffer di output Mettere un descrittore 1X a ogni inizio buffer Tc indica di spostare il cursore alla colonna c Tc permette anche di tornare indietro sul buffer di output / va a capo in una nuova riga (un nuovo buffer di output) 3

4 program formatxc write (*,104) "Titolo",& "Paragrafo 1", 12345,& "Paragrafo 2", FORMAT(1X,A,/,1X,A,1X &,I6,/,1X,A,T3,I6 Altro dettaglio Gruppi di descrittori possono essere replicati write & (*,'(A,":",2(F6.2,1X,2I4,1X,";"))') & "Ciao", 1.23, 21, & 54, 23.34, 1000, Possono essere indicate delle costanti di caratteri all interno del formato end program formatxc Come funziona: esempio write (*,"('xxxx',i6,i3)") 12, 34 write (*,"('xxxx',i6,i3)") 12, 34, 56 write (*,"('xxxx',i6,i3)") 12, 34, 56, "ciao" Input: dispositivo virtuale Il dispositivo di input a cui si fa riferimento è la tastiera Una stringa viene digitata e quando viene premuto invio viene elaborata Si possono usare le READ formattate Il funzionamento è simile a quello visto per le write READ (*, '(I6,T1,A6)') numero, stringa FILE Un programma F90 può leggere e scrivere file Prima di accedere a un file è necessario aprirlo (OPEN) Aprire un file significa assegnare al file stesso un identificatore intero (numero di dispositivo) Come i dispositivi di ingresso e uscita standard (gli asterischi in WRITE e READ), i file possono essere visti come dispositivi Una riga di un file è detta record ed è trattata come i buffer di input/output di prima FILE Anche ai dispositivi standard sono assegnati degli identificatori (tipicamente 5=stdin, 6=stdout) File di altro genere dovrebbero essere assegnati a identificatori >10 4

5 OPEN Assegna un identificatore a un file OPEN(lista_open) lista_open è una lista di parametri separati da virgole I paramentri sono UNIT=<valore_intero> FILE=<stringa_caratteri> STATUS=<stringa_caratteri> ACTION=<stringa_caratteri> IOSTAT=<variabile_intera> INTEGER :: ierr OPEN(UNIT=23, FILE="dati.txt",& STATUS="OLD", ACTION="READ",& IOSTAT=ierr) STATUS OLD: il file esiste già e deve solo essere aperto, se non c è viene segnalato un errore NEW: il file non deve esistere già; se esiste viene rilevato un errore REPLACE: se il file esiste viene cancellato e ricreato SCRATCH: aprie un file che viene automaticamente cancellato quando il file viene chiuso o il programma termina.. Il file scratch non ha nome UNKNOWN: se il file non esiste viene creato altrimenti viene aperto ACTION READ: il file può solo essere letto, se viene scritto viene stampato un messaggio di errore WRITE: il file può solo essere scritto, se viene letto viene stampato un messaggio di errore READWRITE: il file può essere sia letto che scritto IOSTAT È una variabile intera Se, dopo la chiamata a OPEN, vale zero significa che l operazione ha avuto successo, altrimenti assume un valore diverso da zero che dipende Dall errore Dal calcolatore e dal compilatore specifici INTEGER :: ierr, uid=14 OPEN(UNIT=23, FILE="dati.txt",& STATUS="REPLACE", & ACTION="READ", IOSTAT=ierr) OPEN(UNIT=uid,& STATUS="SCRATCH", & ACTION="READWRITE",& IOSTAT=ierr) 5

6 CLOSE Quando un file non deve più essere acceduto deve essere chiuso La chiusura avviene in modo implicito quando il programma termina Un file chiuso (non scratch) può essere riaperto CLOSE(UNIT=23) CLOSE(UNIT=uid) READ e WRITE Read e write sono del tutto analoghe alle rispettive sui dispositivi standard, solo che il numero sostituisce il primo asterisco OPEN(UNIT=23,FILE="prova.txt", STATUS="NEW", ACTION="WRITE", IOSTAT=ierr) IF (ierr/=0) STOP ERRORE!" WRITE(23,*) 12, 34, 56, 78, 90 CLOSE(UNIT=23) 6