Fortran過程

過程是一組執行一個明確定義的任務，可以從程序調用語句。信息(或數據)被傳遞給調用程序，以過程作爲參數。

有兩種類型的程序：

• 函數
• 子程序

函數

函數是返回一個數量的過程。函數不修改其參數。

返回數值被稱爲函數值，並將其表示爲函數名。

語法：

函數的語法如下：

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

下面的示例演示一個函數名爲area_of_circle。它計算半徑爲 r 的圓的面積。

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

當編譯並執行上述程序，它會產生以下結果：

The area of a circle with radius 2.0 is
12.5663710

請注意：

• 必須指定隱含都不在這兩個在主程序和過程中。

• 在被調用函數的參數r被稱爲 dummy argument.

結果選項

如果想返回的值存儲在函數名的其他名稱，則可以使用result選項。

可以根據指定返回變量名：

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

子程序

子程序沒有返回值，但可以修改其參數。

語法

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

調用子程序

需要使用call語句來調用一個子程序。

下面的例子演示了一個子程序交換，改變其參數值的定義和使用。

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

當編譯並執行上述程序，它會產生以下結果：

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

指定參數的意圖

意圖屬性允許指定與參數的過程中使用的意向。下表提供intent屬性的值：

值

使用爲

解釋

in

intent(in)

用作輸入值，而不是在函數中改變

out

intent(out)

用作輸出值，它們將被覆蓋

inout

intent(inout)

參數都使用和覆蓋

下面的例子演示了這一概念：

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

當編譯並執行上述程序，它會產生以下結果：

The value of the discriminant is
17.0000000

遞歸過程

遞歸發生在一個編程語言可以調用同一個函數在函數內。這就是所謂的函數的遞歸調用。

當一個過程調用本身，直接或間接地被稱爲遞歸過程。應該通過其聲明之前的字前面遞歸聲明這種類型的程序。

當一個函數被遞歸使用，則 result 選項要被使用。

以下是一個例子，它計算階乘用於使用一個遞歸過程：

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

內部過程

當一個過程被包含在程序中，它被稱爲程序的內部程序。包含一個內部程序的語法如下：

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

下面的例子演示了這一概念：

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

當編譯並執行上述程序，它會產生以下結果：

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