FORTRAN語言第8章(共8章).ppt

1、第八講 子程序,在程序設(shè)計中，常會遇到某些程序段需多次重復使用，為此，將這些需要重復使用的程序段單獨編制成子程序，該子程序用以實現(xiàn)某些特定功能（例如：計算平均值、計算方差等）并可供其它程序單元多次調(diào)用，以處理不同的數(shù)據(jù)。,第八講 子程序,Fortran的應(yīng)用程序一般由一個主程序和若干個子程序組成。主程序或子程序分別是一個獨立的程序單元。主程序單元為Fortran應(yīng)用程序提供程序執(zhí)行的入口。Fortran應(yīng)用程序必須有一個且只能有一個主程序單元。主程序單元可以調(diào)用子程序單元，各子程序單元之間也可互相調(diào)用。調(diào)用子程序的程序單元稱為調(diào)用程序單元，被調(diào)用的子程序單元稱為被調(diào)用程序單元 。,第八講 子程

2、序,Fortran的子程序單元有函數(shù)子程序、子例行程序和數(shù)據(jù)塊子程序。 函數(shù)子程序單元用以計算一個值。 子例行程序單元不僅可以計算一個或一批值，還可進行某些非數(shù)值計算。 數(shù)據(jù)塊子程序單元用以給公用區(qū)中的數(shù)據(jù)賦初值。,第八講 子程序,8.1 語句函數(shù),8.5 可調(diào)數(shù)組,8.2 函數(shù)子程序,8.3 子例行子程序,8.4 虛實結(jié)合,8.6 程序舉例,8.1語句函數(shù),語句函數(shù)通過一句代碼定義來實現(xiàn)某種特定的處理功能，它是Fortran 77時代的遺留產(chǎn)物。嚴格來說，語句函數(shù)不屬于程序單元的范疇。但是在實際應(yīng)用中，語句函數(shù)以其靈活的應(yīng)用、小巧的結(jié)構(gòu)在程序中發(fā)揮著重要的作用。 在實際的編程過程中，程序員往

3、往會遇到這種情況：一些簡單的函數(shù)會在一個程序單元中的不同地方重復用到，而Fortran系統(tǒng)并不提供這種內(nèi)部函數(shù)。此時可采用語句函數(shù)。,一、語句函數(shù)的概念,引例：計算W0.2P(X)+0.3P(Y)+0.5P(Z) 其中P(T)=0.812T3+1.256T2-3.378T+0.689,WRITE（*，*）請輸入X，Y，Z的值： READ（*，*）X，Y，Z P1 0.812*X*3+1.256*X*2-3.378*X+0.689 P2 0.812*Y*3+1.256*Y*2-3.378*Y+0.689 P3 0.812*Z*3+1.256*Z*2-3.378*Z+0.689 W0.2*P1+0

4、.3*P2+0.5*P3 WRITE（*，*）W END,如果能定義一個函數(shù)p(t)，然后分別使用x,y,z等參數(shù)來調(diào)用p(t)，將會有效簡化程序量：,P（T） 0.812*T*3+1.256*T*2-3.378*T+0.689 WRITE（*，*）請輸入X，Y，Z的值： READ（*，*）X，Y，Z P1P（X） P2 P（Y） P3 P（Z） W0.2*P1+0.3*P2+0.5*P3 WRITE（*，*）W，W END,注意：只有當函數(shù)可以用一個表達式表示時才能定義成語句函數(shù)，而對于那些不能用表達式表示的功能或分段表示的函數(shù)是不能定義成FORTRAN語句函數(shù)的。,在程序中有時可能在好幾處

5、需要進行同樣的某種表達式計算，而這種計算又不是某個內(nèi)部函數(shù)所能完成的，這時，程序設(shè)計者可以自已來定義一個語句函數(shù)，通過引用語句函數(shù)來實現(xiàn)這種特殊運算。,二、語句函數(shù)的定義,語句函數(shù)定義的形式： f_name(x，x)=e,使用規(guī)定,1）語句函數(shù)定義語句必須位于該程序段的說明語句之后，第一個可執(zhí)行語句之前。它是非執(zhí)行語句。,2）語句函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同，若語句函數(shù)前面沒有用類型說明語句進行顯式說明，則語句函數(shù)的返回值遵循默認的IN規(guī)則。在一個程序單位內(nèi)，語句函數(shù)名不能與其它名字(如變量名、數(shù)組名等)相同。,使用規(guī)定,3）語句函數(shù)定義中的虛參只能是變量名，不能是常量、表達式或數(shù)組元素，虛參

6、表中的各虛參之間用逗號分隔，各虛參不能同名，虛參的類型說明與變量相同。由于虛參不代表實在的變量，因此虛參名可以與程序中的其他變量同名。 4）語句函數(shù)中的虛擬參數(shù)，本身沒有具體的數(shù)值。只有當程序中的語句函數(shù)被引用時，用實際的變量(實參)代替虛參的情況下，才能得到語句函數(shù)的返回值。,F(X)=X*X+2*X X=3.0 Z=F(1.0)+F(X) WRITE(*，*)X END,5）e是含有x1,x2,xn的表達式，在這個表達式中，除必須包含有關(guān)虛參外，還可以包含常量，變量，外部和內(nèi)部函數(shù)和已定義過的語句函數(shù)。語句函數(shù)通過表達式得到一個函數(shù)值，此函數(shù)值的類型必須與函數(shù)名的類型一致。,6）語句函數(shù)的

7、類型即是語句函數(shù)名的類型，當需要用類型說明語句說明語句函數(shù)名的類型時，其類型說明語句必須在語句函數(shù)的定義之前。語句函數(shù)只能在定義它的程序段使用。,使用規(guī)定,三、語句函數(shù)的引用,語句函數(shù)的引用就是對語句函數(shù)定義的使用。它和內(nèi)部函數(shù)一樣，總是在表達式中作為一個運算分量或單獨作為一個表達式出現(xiàn)。它的一般引用形式為： f_name( a1，a2),注：實參的個數(shù)、類型及排列順序必須 與相應(yīng)的形參一致！,FORTRAN允許在語句函數(shù)定義中沒有形參，此時在引用時也不能有實參，但一對括號不能省略。 語句函數(shù)的引用可以嵌套。,CONST( )=SQRT(2.0)+SQRT(3.0) A=CONST( ),三、

8、語句函數(shù)的引用,三、語句函數(shù)的引用,REALA，B，C SUM(A，B，C)A+B*B+C*3 DATAA，B，C/ 1.0,2.0,3.0/ Y1SUM(0.5，0.7，0.8) Y2SUM(2*A，B，C) Y3SUM(C，B，A) ZY1+Y2+Y3 WRITE(*，*)Y1，Y2，Y3，Z END,Y10.5+0.72+0.83,Y22.0+2.02+3.03,Y13.0+2.02+1.03,語句函數(shù)的引用過程,當程序執(zhí)行到一個語句函數(shù)的引用時，要經(jīng)過下列幾個過程：, 當實元為表達式時，先求出表達式的值，然后控制轉(zhuǎn)到語句函數(shù)定義語句去執(zhí)行；, 實元和對應(yīng)的虛元進行結(jié)合，即實元的值傳給虛

9、元(稱為虛實結(jié)合過程)；, 求表達式e的值；,這一過程是由計算機系統(tǒng)來完成的，用戶可不必擔心。, 根據(jù)語句函數(shù)名的類型和表達式e求值結(jié)果，按賦值規(guī)則得到函數(shù)引用的值由函數(shù)名帶回，并控制返回到原表達式函數(shù)引用處，繼續(xù)計算表達式值。,語句函數(shù)的引用過程,三、語句函數(shù)的引用,DATAA/ 2.0/ F(X)X+1 BF(F(F(A) WRITE(*，*)B END,F(F(F(2.0),F(F(3.0),F(4.0),例1 ：二分法：,1、基本思路：把區(qū)間（x1，x2）二 等分，找到中點x求出f（x）值，然后 判斷f（x）和f（x1）是否同號，如同 號則說明根在（x，x2）區(qū)間，否則， 根在（x，x

10、1）區(qū)間。依次方法對有根 區(qū)間再折半，直到滿足條件為止。,例：用二分法求f(x)=x3-6x-1=0在x=2附近的一個實根 區(qū)間為x1=0，x2=5,x,y,x1,x2,x,f(x1),f(x),f(x2),0,F(X)=X*3-6.0*X-1.0 100 READ(*,*)X1,X2 FX1=F(X1) FX2=F(X2) IF(FX1*FX2.GT.0.0)GOTO 100 10 X=(X1+X2)/2.0 FX=F(X) IF(SIGN(FX,FX1).EQ.FX)THEN X1=X FX1=FX END IF IF(SIGN(FX,FX2).EQ.FX)THEN X2=X FX2=FX

11、 END IF IF(ABS(X1-X2).GT.1E-5).AND.(ABS(FX).GT.1E-6) & GOTO 10 IF(FX.GT.1E-6)X=(X1+X2)/2.0 WRITE(*,*)X END,SIGN（x1,x2)是符號傳遞函數(shù)，函數(shù)值取x2的的符號，取x1的絕對值,算法：弦截法的基本思路與“二分法” 相似，它是取f(x1)與f(x2)連線與x軸的 交點x，從(x1,x)與(x,x2)兩個區(qū)間中舍 去一個，舍取的方法為： 1、如果f(x)與f(x1)異號，則用x作為新 的x2，這就舍去了原來的(x,x2)區(qū)間。 2、如果f(x)與f(x1)同號，則用x作為新 的x1，這就

12、舍去了原來的(x1,x)區(qū)間。 如果f(x1)與f(x2)異號，則它們之間的連線必然交x軸于x點 有x=x2-(x2-x1)*f(x2)/(f(x2)-f(x1) 3、再根據(jù)新的x1，x2，找到與x軸的交點x，重復上述步驟。,例 2：用語句函數(shù)采用弦截法求X3-2X2-7X+4=0的根。,LOGICAL S F(X)=X*3-2.0*X*2-7.0*X+4.0 S(A,B)=SIGN(A,B).EQ.A 10 READ(*,*)X1,X2 F1=F(X1) F2=F(X2) IF(S(F1,F2)GOTO 10 F0=1.0 20 IF(ABS(X1-X2).GT.1E-5).AND.(ABS

13、(F0).GT.1E-6)THEN X=X2-(X2-X1)/(F2-F1)*F2 F0=F(X) IF(S(F0,F1)THEN X1=X F1=F0 END IF,IF(S(F0,F2)THEN X2=X F2=F0 END IF GOTO 20 END IF IF(ABS(F0).GT.1E-6)X=(X1+X2)/2.0 WRITE(*,*)X END,語句函數(shù)小結(jié)：, 語句函數(shù)必須先定義，后引用。且語句函數(shù)只可在包含該語句函數(shù)定義的程序單位中引用，即不能引用其他程序單位所定義的語句函數(shù)。, 語句函數(shù)定義語句是非執(zhí)行語句。它應(yīng)該放在所有可執(zhí)行語句之前和有關(guān)的類型說明語句之后。, 語句函

14、數(shù)定義中的函數(shù)名和虛元是具有類型的，可以用類型說明語句說明其類型 或按隱含約定確定其類型。如：,INTEGER G, X, Y,G(X,Y,N) = X*X+N*Y,以上語句說明G函數(shù)是整型函數(shù)，即函數(shù)值為整型，且說明虛元X，Y為整型，隱含約定N為整型。,語句函數(shù)小結(jié)：, 在語句函數(shù)定義的語句中，也可出現(xiàn)其他的語句函數(shù)引用，但被引用的語句函和須在它前面已定義。不允許引用自身或在它后面定義的語句函數(shù)。,例：S(A, B, C) = (A+B+C) / 2.0,PP (A, B, C) = SQRT (S(A, B, C) A),PP 函數(shù)引用了它前面所定義的S函數(shù),語句函數(shù)小結(jié)：, 引用語句函數(shù)

15、時，給定的實元必須和對應(yīng)的虛元個數(shù)相等，類型一致，位置相符。在進行虛實結(jié)合時，虛元與實元不是以名字相同傳值，而是按位置類型一一傳值。,語句函數(shù)小結(jié)：,例：,F(X) =XXX1.0,X =3.0,Y=(X+3.0)/2.0,Z=F(1.0)+F(2.0)+F(3.0),T=F(X), 在同一程序單位中不允許變量名與函數(shù)名同名，但允許變量與虛元同名。,程序第一行的X是語句函數(shù)的虛擬參數(shù)，第二行的X是變量名，它們彼此獨立，無任何關(guān)系。第三行計算出Y的值等于2.0。第四行引用語句函數(shù)，分別將1.0,2.0,3.0代替語句函數(shù)定義語句中右邊表達式的X，計算出F(1.0),F(2.0),F(3.0)。第

16、五行F(x)中的X是變量名，其值為3.0，此時F(X)相當于F(3.0),8.2 函數(shù)子程序（外部函數(shù)）,語句函數(shù)只能用一個語句定義，而且只能在定義它的程序段中使用。,分析：函數(shù)f(X)是用兩個表達式定義的，不能用簡單的語句函數(shù)來表示。怎么辦？FORTRAN提供了一種方法，就是把函數(shù)的計算部份從程序中獨立出來，并按一定的格式編成一個單獨的子程序段，稱為外部函數(shù)或函數(shù)子程序。,FUNCTIONF(X) IF(X.GE.0)F=2*X+1 IF(X.LT.0)F=-3*X+1 END,引 用,返回,一、引例,二、外部函數(shù)的定義,函數(shù)子程序通常稱為外部函數(shù)，它也是根據(jù)程序設(shè)計者的需要由自己定義的函數(shù)

17、。和語句函數(shù)不同的是，函數(shù)子程序是一個由若干語句組成的獨立的程序單位。當某些函數(shù)的值不可能用一條語句來求得時，就可借助函數(shù)子程序來定義一個函數(shù)。,二、外部函數(shù)的定義,一般形式：,類型說明 FUNCTION 函數(shù)名(虛參表) 函數(shù)子程序體 END,FUNCTION 函數(shù)名(虛參表) 類型說明 函數(shù)名 函數(shù)子程序體 END,說明：,1、FUNCTION語句 FUNCTION語句是函數(shù)子程序的聲明語句。它表示函數(shù)子程序定義開始。同時給出函數(shù)子程序所需的各種虛擬參數(shù)(簡稱虛參、形參)，在函數(shù)子程序調(diào)用之前虛參沒有值，只有函數(shù)子程序被調(diào)用時，由調(diào)用程序單元將實在參數(shù)(簡稱實參)的數(shù)據(jù)傳遞給虛參，虛參才有

18、數(shù)據(jù)。當有多個虛參時，必須用逗號將虛參隔開；若沒有虛參時，括號不能省略。虛參可以是變量名、數(shù)組名、子程序名。,說明：,1、FUNCTION語句 函數(shù)名用以標識函數(shù)子程序的名稱，它在函數(shù)體中存放函數(shù)值，故函數(shù)名具有類型，函數(shù)名的命名方法與變量名相同。類型說明用來顯式說明函數(shù)名的類型，若省略類型說明，則按I-N規(guī)則確定函數(shù)名的類型。,例:function rdh(n,h) 實型函數(shù) Integer function rdh(n,h)整型函數(shù),說明：,2、函數(shù)體 包括說明語句(對虛參變量和實參變量的說明，也包括對函數(shù)中所用變量、數(shù)組和符號常量的說明)和執(zhí)行語句(用來完成求函數(shù)值的運算。在程序的執(zhí)行流

19、程返回調(diào)用程序之前，必須把所求得的函數(shù)值返回給函數(shù)名)。 由于函數(shù)子程序的計算結(jié)果(即函數(shù)值)存放在函數(shù)名中，故函數(shù)名必須在函數(shù)體中，至少要有一次出現(xiàn)在賦值語句的左邊，即：函數(shù)名=表達式,說明：,2、函數(shù)體 RETURN語句只允許出現(xiàn)在子程序中，可以有任意多條，并可放在任何位置。END語句在子程序中只能有一條。而且必須放在子程序的最后，不能省略，但RETURN語句可省略。,三、函數(shù)子程序的引用,函數(shù)子程序是不能直接執(zhí)行的，只有在其他程序單位中對它引用時，才能控制轉(zhuǎn)移到它的內(nèi)部執(zhí)行。調(diào)用函數(shù)子程序目的是將外部函數(shù)子程序的計算結(jié)果(即函數(shù)值)作為表達式的一個運算分量參與表達式的運算。函數(shù)子程序的調(diào)

20、用可以出現(xiàn)在表達式出現(xiàn)的任何地方，即只能出現(xiàn)在賦值語句的右邊或WRITE語句中。,三、函數(shù)子程序的引用,調(diào)用函數(shù)子程序時應(yīng)注意的問題 在調(diào)用程序中，必須對被調(diào)用的函數(shù)子程序名如變量那樣進行類型說明(也可以遵循隱含規(guī)則)，并且，在調(diào)用程序中，其他的名字(如變量名、數(shù)組名等)不能與被調(diào)用的函數(shù)子程序名相同。 在調(diào)用一個函數(shù)子程序時，其實參必須在個數(shù)、類型與順序上與函數(shù)子程序中的形參一致。 子程序不能直接或間接的調(diào)用子程序本身，即在F77中不支持遞歸調(diào)用。如果函數(shù)是遞歸的，則應(yīng)以RECURSIVE開頭(F90標準)。,三、函數(shù)子程序的引用,- 如果一個FORTRAN程序由一個主程序和若干個子程序組成

21、，則主程序和子程序可以分別存放在幾個文件中，它們可以獨立編譯，最后才連接成一個完整的可執(zhí)行程序；也可以將主程序和所有的子程序存放在同一個文件中，此時將一起編譯，最后連接成一個可執(zhí)行程序。 - 函數(shù)子程序可以沒有形參，但函數(shù)名后面的一對括號不能省略；同時在調(diào)用該函數(shù)子程序時也不要實參，但函數(shù)名后的一對括號也不能省略。,調(diào)用函數(shù)子程序時應(yīng)注意的問題,函數(shù)子程序的執(zhí)行過程,函數(shù)子程序是一個外部過程，它不能直接單獨控制執(zhí)行，只有在其他程序單位中引用該函數(shù)名時才會控制轉(zhuǎn)到函數(shù)子程序內(nèi)部。大致分為四步：,第一步：首先對實元是表達式的項求出表達式的值，然后將控制轉(zhuǎn)移到函數(shù)子程序的FUNCTION語句。,第二

22、步：按排列順序依次讓對應(yīng)的虛元和實元結(jié)合(程序單位之間的數(shù)據(jù)的傳遞)，這個過程稱為虛實結(jié)合。,INTEGER SQ L = 6 M = SQ (10，L 4/5) WRITE (，10) M 10 FORMAT (1X，M，15) END,第三步：執(zhí)行函數(shù)體中的各語句。,第四步：當執(zhí)行遇到END語句或RETURN語句時，函數(shù)子程序名帶著賦給它的值返回到引用處繼續(xù)執(zhí)行程序。,函數(shù)子程序的執(zhí)行過程,INTEGER SQ L = 6 M = SQ (10，L 4/5) WRITE (，10) M 10 FORMAT (1X，M，15) END,FUNCTION SQ(N，K) INTEGER SQ

23、SQ NK END,四、函數(shù)子程序應(yīng)用舉例,例1：已知三角形三邊a，b，c，求面積S。,*函數(shù)子程序 FUNCTIONS(X，Y，Z) T(X+Y+Z)/2.0 SSQRT(T*(T-X)*(T-Y)*(T-Z) END,*主程序 WRITE(*，*)輸入A,B,C: READ(*,*)A,B,C AREA=S(A,B,C) WRITE(*,*)面積=,AREA END,FUNCTION GF(X) IF(X0)THEN GF=X+1 ELSEIF(X0)THEN GF=X-1 ELSE GF=0 ENDIF END,PROGRAM MAIN2 N=3 Y=(S(N)+S(N+1)+S(N+2

24、)/(S(N+3)+S(N+4) WRITE(*,100) Y=,Y 100 FORMAT(1X,A,E13.6) END,例3、求下列函數(shù)表達式的值。,例4：已知 ， 其中 求sinh(x) PROGRAM MAIN3 REAL MYEXP WRITE(*,*) 輸入X: READ(*,*) X Y=(MYEXP(X)-MYEXP(-X)/2.0 WRITE(*,100) X,Y 100 FORMAT(1X,sinh(,F5.2,)=,E13.6) END,FUNCTION MYEXP(X) REAL MYEXP,S,T,X INTEGER N N=0 T=1 S=1 DO 10 WHILE

25、(ABS(T).GT.1E-5) N=N+1 T=T*X/N S=S+T 10 CONTINUE MYEXP=S END,* Sub(1) FUNCTION FAC(L) FAC=1.0 DO I=2,L FAC=FAC*I ENDDO END,* Sub(2) FUNCTION COM(N,M) COM=FAC(N)/FAC(M) $ /FAC(N-M) END,* MAIN PROGRAM DEMENSION C(11) C(1)=1.0 DO N=1,10 DO M=1,N C(M+1)=COM(N,M) ENDDO WRITE(*,10)(C(I), % I=1,N+1) ENDDO

26、10 FORMAT(1x,11F6.0) END,8.3子例程子程序,子例行子程序也是Fortran的外部過程，它與函數(shù)子程序的主要差別在于： 名字的作用不同。函數(shù)子程序名除了供調(diào)用外，還代表函數(shù)值，而子例行子程序名只供調(diào)用。 要求返回值的方式不同。函數(shù)子程序是通過函數(shù)名將函數(shù)值帶回調(diào)用程序，而子例行子程序是通過“虛實結(jié)合”將其新值轉(zhuǎn)送回調(diào)用程序。 調(diào)用方式不同。函數(shù)子程序的調(diào)用總是出現(xiàn)在表達式中，而子例行子程序必須用一條獨立的語句調(diào)用。,SUBROUTINE 子例行程序名 (虛參表) （子例程子程序體） END,一、子例行子程序的定義,(1) SUBROUTINE語句是子例行程序的聲明語句。

27、它表示子例行程序定義開始。同時給出子例行程序所需的各種虛參。 (2)程序體包括：說明部分和執(zhí)行語句。 說明部分：對形參和子例行程序中所用變量、數(shù)組等說明 執(zhí)行語句：完成子例行程序的運算和操作功能。 (3)子例行程序中的END或RETURN語句使執(zhí)行流程返回到調(diào)用程序。,說明幾點： 子例行程序名的命名規(guī)則與變量名相同。（但不標識類型） 如果沒有虛參，括號可以省略。 例：subroutine abc 虛參可以是變量名、數(shù)組名和過程名，但不允許用常量和數(shù)組元素。 子例行子程序的名字只起標識作用，沒有值的概念，僅僅為了調(diào)用。因此，在子程序體中，它不允許出現(xiàn)。,三、子例行子程序的調(diào)用 一般形式： cal

28、l 子例行程序名（實參表） call 子例行程序名 執(zhí)行過程：類似函數(shù)子程序,(1)在調(diào)用程序單元中，計算實參值(若實參是表達式)。 (2)將實參值傳遞給對應(yīng)虛參，即虛實結(jié)合。 (3)執(zhí)行子程序體，實現(xiàn)其功能。 (4)執(zhí)行END語句，將返回值帶回給調(diào)用程序單元。,與函數(shù)子程序的不同之處： (1)子例行程序名只供調(diào)用時使用，不得在子程序體內(nèi)賦值；函數(shù)子程序名除了供調(diào)用時使用外，還代表著函數(shù)值,必須在返回前在函數(shù)體內(nèi)給函數(shù)名賦予函數(shù)值。 (2)函數(shù)子程序的調(diào)用總是出現(xiàn)在表達式中，并將所得的函數(shù)值參與表達式的運算；子例行程序必須用一條CALL語句調(diào)用。 (3)若通過子程序得到一個值，一般采用函數(shù)子程

29、序；若只是通過子程序進行運算操作，則采用子例行程序。,三、子例行子程序的調(diào)用,無參子例程,四、子例程序應(yīng)用舉例,例：編寫子例行程序分別求出55矩陣兩個對角線上元素之和。 program main subroutineopp(a,s1,s2) real w(5,5) real a(5,5) read *,(w(i,j),j=1,5),i=1,5) s1=0.0 call opp(w,x1,x2) do i=1,5 write(*,50)x1,x2 s1=s1+a(i,i) 50 format(1x,x1=,f5.2, end do $2x,x2=,f5.2) s2=0.0 end do i=1,

30、5 j=5-i+1 運行結(jié)果： s2=s2+a(i,j) x1=15.00 x2=25.00 enddo end,數(shù)組傳遞 的首地址,8.4 實參和虛參之間的數(shù)據(jù)傳遞,在Fortran程序設(shè)計中子程序的虛參可以是變量名、數(shù)組名、函數(shù)名、子例行程序和星號。 下面討論當虛參為變量名和數(shù)組名時的實參和虛參之間的數(shù)據(jù)傳遞問題，也稱“虛實結(jié)合”問題。 一、變量名作虛參時的虛實結(jié)合 對應(yīng)的實參可為同類型的常量、變量或數(shù)組元素。 結(jié)合方式 是按地址結(jié)合的。即虛參和實參共用一個存儲單元。, 結(jié)合過程 program main integer a,b,c,d data a,b/10,15/ call sub(a

31、,b,c,d) print *,a,b,c,d end subroutine sub(w,x,y,z) integer w,x,y,z y=w*x z=x*y w=x x=y end,注意：當實參是數(shù)組元素時，虛實結(jié)合的過程和變量名相同。 例：program main subroutine sub(x,a) integer a,c(3) integer x,a data c/1，2，3/ a=2*x a=100 x=2*a call sub(a,c(2) end print *,a=,a,c(2)=,c(2) end,子程序：x a,主程序：a c(2),C,C(1),二、數(shù)組名作虛參時的虛實

32、結(jié)合 （僅說明數(shù)值型數(shù)組） 此時，對應(yīng)的實參必須為同類型的數(shù)組名或數(shù)組元素。 實參為數(shù)組名時的虛實結(jié)合 是按地址結(jié)合的。即實參數(shù)組的第一個元素與對應(yīng)虛參數(shù)組的第一個元素結(jié)合； 實參數(shù)組的第二個元素與對應(yīng)虛參數(shù)組的第二個元素結(jié)合，依此類推。,幾種情況： 同維同體積（不同體積）： 例： program main subroutine ctx(b) dimension a(8) dimension b(5) call ctx(a) end end,若數(shù)組a,b均為二維數(shù)組，如a(2,3)，b(2,3)則： 不同體積：如:b(2,2),不同維不同體積: 若主程序中a(2,3),子程序中b(5),則:,

33、總結(jié):數(shù)組的虛實結(jié)合與維數(shù)無關(guān)。 結(jié)合原則：按照存儲結(jié)構(gòu)一一結(jié)合 但注意:虛參數(shù)組的體積應(yīng)小于實參數(shù)組的體積 最好是同維同體積,不易出錯，程序可讀性強。, 實參為數(shù)組元素時的虛實結(jié)合 仍按地址結(jié)合，但該數(shù)組元素與對應(yīng)虛參數(shù)組的第一個元素結(jié)合；該數(shù)組元素的下一個元素與對應(yīng)虛參數(shù)組的第二個元素結(jié)合，依此類推。,例： program main subroutine ctx(y) dimension x(6) dimension y(3) call ctx(x(3) end end,注：虛參數(shù)組的最后一個元素必須落在實參數(shù)組范圍內(nèi)。 對上例而言，若定義y(6)，則會出現(xiàn)“超界錯”。,例：分別計算二維數(shù)

34、組a(15,15),b(15,15)的主對角線元素之積P，Q，再求P*Q。,Function acc(x) dimension x(15,15) Acc=x(1,1) do 10 i=2,15 acc=acc*x(i,i) 10 continue end,Main program Dimension a(15,15),b(15,15) Read *,(a(I,J),j=1,15),I=1,15) Read *,(b(I,J),j=1,15),I=1,15) P=acc(a) Q=acc(b) R=p*q Print *,p=,p,q=,q,result=,r end,考慮：若只需求A數(shù)組主對角

35、線的前三個元素之積呢？,我們前面所用的數(shù)組，維界都是常數(shù)，其大小不可改變。要求解n階線性方程組，對不同的n都要各編一套程序，這顯然不合適。于是提出使用可調(diào)數(shù)組的想法，數(shù)組說明符中的維界用變量。,上例中，將函數(shù)子程序或子例程中的A(20)改為 A(N)，此數(shù)組即為可調(diào)數(shù)組。但是，A與N均需出現(xiàn) 在形參中。 可調(diào)數(shù)組的使用規(guī)則： (1)可調(diào)數(shù)組只能在子程序中使用 (2)可調(diào)數(shù)組與可調(diào)維中的變量均需列在形參中,PROGRAM MAIN DIMENSIONA(10)，B(4，3) M14 M23 CALLSUB(A，10，B，M1，M2) END SUBROUTINE SUB(X,NX,Y,N1,N2

36、) DIMENSIONX(NX)，Y(N1，N2) . END,(1)可調(diào)數(shù)組只能在子程序中使用。 (2)可調(diào)數(shù)組與可調(diào)維中的變量均需列在形參中。,從數(shù)組的虛實結(jié)合規(guī)則可知，如果虛參數(shù)組的下標不可調(diào)，那么就會極大地影響子程序的通用性和靈活性。設(shè)計可調(diào)數(shù)組可以較好地解決這一問題。,1、可調(diào)數(shù)組的概念： 常界數(shù)組：上、下界和維數(shù)都是整型常數(shù)。如：a(15,15) 主程序中用的定義數(shù)組語句中必須是整型常量，即常界數(shù)組。,8.5可調(diào)數(shù)組,可調(diào)數(shù)組：只能在子程序中使用，其上、下界可以是整型虛參變量，其值可以通過對應(yīng)的實參傳遞過來。,Function acc(x,n) dimension x(n,n) A

37、cc=x(1,1) do 10 i=2,n acc=acc*x(i,i) 10 continue end,主程序中可以這樣調(diào)用： DIMENSION A(30,30),B(60,60) P=acc(a,30) Q=acc(b,60) WRITE(*,*)P=,P WRITE(*,*)Q=,Q END,求方陣主對角上元素的乘積。,如果只想求一部分元素之積，可以再多設(shè)一個虛參變量，增加靈活性。,Function acc(x,n，m) dimension x(n,n) Acc=x(1,1) do 10 i=2,m acc=acc*x(i,i) 10 continue end,主程序中可以這樣調(diào)用：

38、P=acc(a,30,20) Q=acc(b,60,40) ,重申一下： 1、可調(diào)數(shù)組只能出現(xiàn)在子程序中，不允許出現(xiàn)在主程序里。 2、可調(diào)數(shù)組的數(shù)組名和界都必須作為虛參出現(xiàn)在虛參表中。這樣，通過虛實結(jié)合后，它們就會被賦值。 例： program main subroutine sub(x,nx,y,n1,n2) parameter(m1=4,m2=3) dimension x(nx),y(n1,n2) dimension a(10),b(m1,m2) call sub(a,10,b,m1,m2) end end,函數(shù)和子例程復習與小結(jié),例1讀程序，寫結(jié)果： PROGRAMMAIN1 M5 N3 CALLS(M,N) WRITE(*，*)M，N END SUBROUTINE S(N,M) M=M+1 N+N*2+M M=N*M END,例2讀程序，寫結(jié)果： PROGRAMMAIN2 DATA A,B,C/1.,2.,3./ CALLS(B,C,A,F) WRITE(*,10)A,B,C,F 10 FORMAT(1x,4F5.1) END SUBROUTINE S(A,B,C,D) A=C B=A+C C=A+B D=