2008/09 Tipi strutturati, Paolo Bison, FI p.1 tipi strutturati composizione di altri tipi caratterizzati numero delle componenti tipo delle componenti (tipo base

(1)

Tipi strutturati

Paolo Bison

Fondamenti di Informatica Ingegneria Meccanica

Università di Padova A.A. 2008/09

Tipi strutturati, Paolo Bison, FI08, 2008-09-29 – p.1

tipi strutturati

composizione di altri tipi

caratterizzati

numero delle componenti

tipo delle componenti (tipo base)

metodo di strutturazione

selezione di un singolo componente

nel linguaggio Fortran

array

user-defined type

array

numero componenti:

fisso definito nella dichiarazione o al momento della creazione

tipo:

medesimo per tutte le componenti

strutturazione:

ad indice, corrispondenza biunivoca tra interi ed elementi dell’array (accesso casuale)

array - definizione

sintassi: attributo nella dichiarazione

DIMENSION ( array-spec ) R513 array-spec

is explicit-shape-spec-list

or ...

514 explicit-shape-spec

is [ lower-bound : ] upper-bound

es.

integer, dimension(10) :: array1 integer, dimension(5,5) :: array2 real, dimension(-4:5) :: real_array logical, dimension(8,8) :: scacchiera

real, dimension(-10:10,-10:10,0:100) :: spazio_3D

array - terminologia

rango

numero (≤7)diexplicit-shape-spec(indice) nell’explicit-shape-spec-list

estensione

numero di elementi definiti da una singola explicit-shape-spec

forma

combinazione del rango e di ogni singola estensione

dimensione

numero totale di elementi

tipo base: tipo presente nella dichiarazione

array - accesso agli elementi

sintassi

R613 part-ref

is part-name [ ( section-subscript-list ) ] R617 subscript

is scalar-int-expr R618 section-subscript

is subscript or subscript-triplet

or ....

R619 subscript-triplet

is [ subscript ] : [ subscript ] [ : stride ] R620 stride

is scalar-int-expr

array - modalità di accesso

singola componente array1(j+1) scacchiera(l,k)

sottoinsieme degli elementi

array1(2:7:2) array2(2,:) xy(::3,::2)

intero array spazio_3D

indici “out of bounds”

array - espressioni

array possono essere usati come operandi nelle espressioni

operatori su array delle medesima forma(elemento per elemento) o tra scalari e array

+ - / * **

funzioni intrinseche di elemento applicate elemento per elemento abs, sin, cos, ...

funzioni intrinseche di array maxval, minval, product, sum, ...

lettura/scrittura

read *,array1 print *,spazio_3D

(2)

array - inizializzazione

array costante di rango 1

R432 array-constructor is (/ ac-value-list /)

esempi

integer, dimension(5) :: b,a = (/ 1 , 3, 9, -8, 0 /) b = (/ -6, 65, -108, 0, 0 /)

funzione reshape per rango≥2

RESHAPE ( value array , extension array )

array - semantica RESHAPE real,dimension(3,2) :: arr

arr = RESHAPE((/ 1,2,3,4,5,6 /), (/3,2/)) equivalente a:

k=1 do j=1,2

do i=1,3

arr(i,j) = value-array(k) k = k+1

end do end do

minmax.f90

! minmax.f90

! cerca il max e il min di un array di interi program minmax

integer, parameter :: n=10 integer,dimension(n) :: a integer :: i,min,max

read *,a ! lettura di n interi min = a(1)

max=min do i=2,n

if (a(i)>max) then; max = a(i)

else if (a(i)<min) then; min=a(i); end if end do

print *,"min",min,"max",max

! funzioni intrinseche

print *,"min",minval(a),"max",maxval(a) end program minmax

matmul.f90

! matmul.f90

! prodotto di matrici 2x2 program matmul

real,dimension(0:1,0:1) :: a,b,c integer :: i,j,k

a =reshape((/ 0.5, 1.3, -0.8 ,2.5 /),(/2,2/)) b =reshape((/ 0.0, -0.9, -0.8 ,3.14 /),(/2,2/)) do i=0,1

do j=0,1 c(i,j)=0 do k=0,1

c(i,j)=c(i,j)+a(i,k)*b(k,j) end do

end do end do print *,c end program matmul

crivello di Eratostene

! eratoprimo.f90

! calcolo numeri primi fino a N con il crivello di Eratostene program eratoprimo

integer, parameter :: N=100 integer :: i,k

logical,dimension(2:N) :: primo do i=2,N ; primo(i)=.TRUE. ;end do do k=2,N

if (primo(k)) then i=k+k do

if (i>N) then; exit; end if primo(i)=.FALSE.

i = i + k end do end if end do

print *,"numeri primi fino a ",N do i=2,N

if (primo(i)) then; print *,i; end if end do

end program eratoprimo

div50.f90

! div50.p

! calcolo delle divisioni esatte di 1/N con N = 2..50 program div50

integer :: n,i

integer, dimension(50) :: cifre,resti

integer :: indice !indica quale cifra del quoziente

!si sta calcolando

integer :: inizio, fine ! inizio e fine del periodo logical :: finito

character (len=100) :: linea ! linea di stampa do n=2,50

indice = 1 ! indice della prima cifra

cifre(1) = 0 ! prima cifra quoziente e’ 0 (divisione 1/N) resti(1) = 10 ! con resto 10

inizio = 1

fine = 0 ! non c’e’ periodo

div50.f90

do

finito = resti(indice) == 0! valuta terminazione if (.not. finito) then

do i = 1,indice-1

if (resti(i) == resti(indice)) then finito= .true.

inizio = i + 1 fine = indice end if end do end if

if (finito) then; exit; end if

! calcola cifra successiva indice = indice+1

cifre(indice)= resti(indice-1) / n

resti(indice)= modulo(resti(indice-1), n) * 10 end do

div50.f90

! stampa quoziente e periodo print *,"1/",n

linea="0."

do i=2,indice ! dalla seconda cifra linea(i+1:i+1) = char(cifre(i)+ichar("0")) end do

print *,trim(linea) linea=" "

do i=2,fine if (i<inizio) then

linea(i+1:i+1)=" "

else

linea(i+1:i+1)="-"

end if end do

print *,trim(linea) end do ! n=1,50

end program div50 Tipi strutturati, Paolo Bison, FI08, 2008-09-29 – p.16

(3)

user-defined type

numero componenti:

fisso definito nella dichiarazione o al momento della creazione

tipo:

definito per ogni singola componente

strutturazione:

per nome - ad ogni componente è associato un nome

analogo ai tipi:

struct del C record del Pascal

struttura

user-defined type - definizione

sintassi

R422 derived-type-def is derived-type-stmt

component-def-stmt [ component-def-stmt ] ...

end-type-stmt R423 derived-type-stmt

is TYPE , access-spec :: type-name R425 component-def-stmt

is type-spec [ , component-attr-spec-list ] :: component-decl-list

R426 component-attr-spec

is DIMENSION ( component-array-spec ) R428 component-decl

is component-name R430 end-type-stmt

is END TYPE type-name Tipi strutturati, Paolo Bison, FI08, 2008-09-29 – p.18

user-defined type - esempi definizione type :: person

character (len=20) :: cognome,nome integer :: eta

end type person type :: point3D real :: x,y,z end type point3D type(person) :: io,tu type(point3D) :: orig,top

user-defined type - accesso

sintassi

R612 data-ref

is part-ref [ % part-ref ] ...

modalità

singola componente nome qualificato con %

intera struttura (assegnazione, I/O) nome variabile

esempi

io%nome="Tarzan"

tu%nome="Jane" ; io%eta=tu%eta+7 io=tu

print *,tu ; print *,io%nome read *,io

user-defined type - inizializzazione

costruttore di strutture

R431 structure-constructor is type-name ( expr-list )

identificatore di tipo seguito dalla lista dei valori da assegnare alle componenti

es.

type(person) :: egli=person("Pinco","Pallino",33) io=person("Bison","Paolo",min(k,38))

combinazione di tipi - 1

tipi composti possono combinati tra di loro type :: a

integer :: n

real, dimension(17) :: arr end type a

type :: b integer :: n

type(a), dimension(-2:2) : array_a end type b

type(b) :: b_var

combinazione di tipi - 2

accesso costruito combinando i differenti metodi di accesso b var

b var%n

b var%array a(6)%n b var%array a(k+1)%arr(l)

conta_parole.f90

! conta_parole.f90

! conta le occorrenze di ogni singola parola

! presente in un testo memorizzato in una stringa

! parola e’ una sequanza di caratteri separati da _

!

program conta_parole

integer, parameter :: max_text_len=20000 integer, parameter :: max_word_len=20

!

! user-defined types

!

type :: entry_type

character (len=max_word_len) :: parola integer :: n_occ

end type

!

type :: db_type integer :: n_entries

type (entry_type), dimension(100) :: entries end type

(4)

conta_parole.f90

! variabili

!

type(db_type) :: db

character(len=max_text_len) :: testo character(len=max_word_len) :: una_parola integer :: i,k

integer :: i,k db%n_entries=0 una_parola=""

read *,testo i=1 do

if (i>len_trim(testo)) then exit

end if

conta_parole.f90

! estrazione di una parola dal testo

! una_parola=""

do

if ((testo(i:i)=="_") .or. (i>len_trim(testo))) then exit

end if

una_parola =trim(una_parola) // testo(i:i) i = i+1

end do

if (db%n_entries==0) then

! inserisci prima parola db%entries(1)%parola = una_parola db%entries(1)%n_occ = 1 db%n_entries=1

conta_parole.f90

else

!ricerca la parola do k=1,db%n_entries

if (db%entries(k)%parola == una_parola) then exit

end if end do

if (k<=db%n_entries) then

! parola presente nel db

db%entries(k)%n_occ =db%entries(k)%n_occ +1 else

! inserisci parola alla fine db%entries(k)%parola = una_parola db%entries(k)%n_occ = 1 db%n_entries=k end if end if i=i+1 end do

conta_parole.f90

!

! stampa parole con il numero di occorrenze

!

do i=1,db%n_entries

print *,db%entries(i)%parola,db%entries(i)%n_occ end do

end program conta_parole

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2008/09 Tipi strutturati, Paolo Bison, FI p.1 tipi strutturati composizione di altri tipi caratterizzati numero delle componenti tipo delle componenti (tipo base