Cicli in Fortran I cicli consentono di eseguire

Cicli in Fortran I cicli consentono di eseguire una sequenza di istruzioni più di una volta due tipi: Cicli iterativi Cicli while

Ciclo Iterativo DO indice=inizio, fine, incremento istruzione 1 istruzione 2 …………… blocco END DO indice è una variabile intera ed è utilizzatata come contatore del ciclo inizio, fine, incremento sono parametri incremento è facoltativo se è omesso si assume che è uguale a 1

Ciclo Iterativo 1) inizio, fine, incremento possono essere costanti, variabili o espressioni; se sono variabili o espressioni devono essere valutate prima del ciclo 2) all’inizio del ciclo il programma pone indice=inizio se indice*incremento =< fine*incremento il programma esegue le istruzioni all’interno del ciclo

Ciclo Iterativo 3) eseguite le istruzioni all’interno del ciclo il programma pone indice=indice+incremento se indice*incremento =< fine*incremento vengono eseguite nuovamente le istruzioni del ciclo 4) si ripete il punto 3) finchè indice*incremento =< fine*incremento quando questa condizione non è più vera viene eseguita la prima istruzione dopo il ciclo 5) Si eseguono n. iter. = (fine-inizio+incremento)/incremento

Ciclo Iterativo (esempi) DO i=1, 10, 2 istruzione …………… 5 iterazioni END DO DO i=3, -2 istruzione …………… END DO 4 iterazioni

Istruzione CYCLE interrompe l’esecuzione delle istruzioni del ciclo e fa ritornare all’inizio del ciclo L’indice del ciclo viene incrementato e l’esecuzione delle istruzioni del ciclo riprende se l’indice non ha raggiunto il suo valore

Istruzione CYCLE (esempio) PROBLEM esempio INTEGER : : I DO i=1, 10 IF ( i == 3 ) CYCLE WRITE(*, *) i END DO END PROGRAM esempio Si stampano tutti i numeri interi compresi tra 1 e 10 Escluso il numero 3

Istruzione EXIT interrompe l’esecuzione delle istruzioni del ciclo, fa uscire dal ciclo Viene eseguita la prima istruzione dopo END DO del ciclo

Istruzione EXIT (esempio) PROBLEM esempio INTEGER : : I DO i=1, 10 IF ( i == 3 ) EXIT WRITE(*, *) i END DO END PROGRAM esempio Si stampa solamente il numero 1

Ciclo while DO WHILE (espressione logica) istruzione 1 istruzione 2 …………… blocco END DO quando l’espressione logica è. TRUE. il blocco delle istruzioni del ciclo vengono ripetute quando l’espressione logica è. FALSE. viene eseguita la prima istruzione dopo END DO

Ciclo while DO …………. . . IF (espressione logica) EXIT …………… blocco END DO quando l’espressione logica è. TRUE. il blocco delle istruzioni del ciclo vengono ripetute quando l’espressione logica è. FALSE. viene eseguita la prima istruzione dopo END DO

Ciclo while PROBLEM esempio DOUBLE PRECISION : : var, eps=1. D 0 DO var=1. D 0+eps IF ( var. EQ. 1. D 0) EXIT eps=eps/2. d 0 END DO WRITE(*, *) ‘ eps =’, eps END PROGRAM esempio

Cicli DO con nome [nome] DO indice = inizio, fine, incremento …………. . . IF (espressione logica) CYCLE [nome] …………… END DO [nome]

Cicli DO con nome [nome] DO …………. . . IF (espressione logica) CYCLE [nome] ……………. . . IF (espressione logica) EXIT [nome] …………… END DO [nome]

SUBROUTINE nome_subr ( lista_argomenti ) sezione dichiarativa sezione esecutiva RETURN END SUBROUTINE nome_subr

SUBROUTINE PROGRAM nome_prog CALL nome_subr ( lista_argomenti ) END PROGRAM nome_prog

SUBROUTINE 1) ogni subroutine è compilata separatamente dal programma principale e da altre subroutine quindi può usare le stessi nomi delle variabili e le stesse etichette utilizzate dal programma principale o da altre subroutine 2) l’ordine e il tipo degli argomenti della chiamata devono corrispondere a quelli della definizione

SUBROUTINE PROGRAM main INTEGER, PARAMETER : : n=2 DOUBLE PRECISION : : f, x(n) CALL funct( n, x, f ) END PROGRAM main SUBROUTINE funct(n, x, f ) INTEGER : : n DOUBLE PRECISION : : f, x(n)

Istruzione INTENT(IN) l’argomento è un dato di input INTENT(OUT) l’argomento è un dato di output INTENT(IN OUT) l’argomento è sia un dato di input che di output se l’istruzione INTENT è assente l’argomento è sia un dato di input che di output

Istruzione INTENT SUBROUTINE funct(n, x, f ) INTEGER, INTENT(IN) : : n DOUBLE PRECISION, INTENT(IN) : : x(n) DOUBLE PRECISION, INTENT(OUT) : : f

FUNCTION nome_funct ( lista_argomenti ) sezione dichiarativa sezione esecutiva nome_funct=espressione RETURN END FUNCTION nome_funct

FUNCTION PROGRAM nome_prog var=nome_funct( lista_argomenti ) END PROGRAM nome_prog

Calcolo del gradiente approssimato

Calcolo del gradiente approssimato

Calcolo del gradiente approssimato per valori di sufficientemente piccoli Forward formula Backward formula Symmetric formula

subroutine gradapp(n, x, f). . . . call funct(n, x, f) do i=1, n z=x z(i)=x(i)+eps call funct(n, z, fp) g(i)=(fp-f)/eps end do return end subroutine gradapp

Generatore di Numeri Pseudo-casuali RANDOM_NUMBER(x) x è un REAL ritorna un valore estratto da una sequenza di numeri pseudo-casuali il valore restituito nella variabile x è compreso tra 0 (incluso) e 1 (escluso)

Gen. di Num. Cas. (esempio di numero in PROGRAM num_cas implicit none real : : num double precision, parameter : : l=-10, u=10 double precision : : dnum, x call RANDOM_NUMBER(num) dnum=dble(num) x=l+dnum*(u-l) stop end program num_cas [l, u) )

Sequenza pesudo-casuale circa 1018 numeri s … … seed della sequenza circa 1018 numeri s … … s …

Inizializzazione della sequenza RANDOM_SEED() imposta l’innesco della sequenza random s ad un valore ottenuto sulla base del tempo di sistema. se CALL RANDOM_SEED() precede l’istruzione CALL RANDOM_NUMBER(num) ad ogni esecuzione del programma vengono generati numeri differenti altrimenti vengono generati gli stessi numeri