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Gli array bidimensionali in Fortran


FORTRANUn array bidimensionale, anche detto matrice, è una variabile strutturata tale che i suoi elementi sono tutti dello stesso tipo e il meccanismo di accesso diretto ai suoi elementi consiste di due espressioni intere dette indici.

In Fortran gli array bidimensionali e in generale multidimensionali possono essere dichiarati nel modo seguente:

REAL, DIMENSION(2,3) :: A
REAL, DIMENSION(0:1,0:2) :: B
INTEGER,DIMENSION(10,20,3) :: I

Il limite massimo sul Rank (il numero di dimensioni) d’un array è 7. I valori degli elementi d’un array multidimensionale possono essere assegnati in un modo simile a quello per la varietà unidimensionale.

Ad esempio, i valori 1, 2, 3, 4, 5, 6 possono essere assegnati all’array bidimensionale A nel modo seguente:

A = (/ 1, 2, 3, 4, 5, 6 /)

Ciò assegna i valori dell’array di A nell’ordine della colonna simile alle regole di fortran 77. L’assegnazione dei valori di un array ad un altro array è consentita a condizione che entrambi gli array in questione abbiano la stessa dimensione fisica. Per esempio,

B = A

assegna i valori precedentemente assegnati all’array A all’array B. Così come con gli array unidimensionali, gli operatori e le funzioni applicate normalmente alle espressioni semplici, possono anche essere applicati agli array multidimensionali che hanno lo stesso numero di elementi.

Sono altresì disponibili diverse funzioni intrinseche per elaborare gli array multidimensionali. Quelle più utili sono:

  • MAXVAL(A, D): restituisce un array che contiene i valori massimi lungo la dimensione D(se la D e omessa, restituisce il valore massimo dell’intero array)
  • MAXLOC(A) : restituisce la locazione di memoria del valore max lungo D di A
  • SUM(A, D) : restituisce un array che contiene le somme degli elementi di A lungo la dimensione D (se la D e omessa,restituisce la somma degli elementi dell’ intero array)
  • MATMUL(A, B): restituisce il prodotto di A e della B
  • TRANSPOSE(A): restituisce la trasposta del 2d array A

Un array può essere allocatable ,cioè, può essergli assegnata una locazione di memoria precisa durante l’esecuzione. Vediamo allora come ichiarare un array allocatable reale A,

REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: A

Nel momento di esecuzione, i limiti reali per l’array A possono essere determinati dalla istruzione:

ALLOCATE(A(N, N), STAT = AllocateStatus) SE (AllocateStatus/ = 0)
                      ARRESTO ” * * * non abbastanza ***” di memoria

Qui, la N ed AllocateStatus sono variabili numero intero. AllocateStatus prende il valore 0 se la ripartizione riesce o un certo altro valore dipendente della macchina se la  memoria risulta insufficiente.

Un array può essere liberato dalla memoria usando il comando di DEALLOCATE:

DEALLOCATE (A, Stat = DeAllocateStatus)

Di nuovo, DeAllocateStatus rappresenta una variabile  numero intero il cuivalore è 0 se la cancellazione avviene.

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Gli array monodimensionali nel Fortran


FORTRANUn array monodimensionale rappresenta una struttura dati complessa, statica e omogenea, usata in molti linguaggi di programmazione derivante dalla nozione matematica di vettore. Più precisamente, l’array è in genere classificato come un costruttore di tipo: in altre parole, esso consente di definire nuovi tipi di dati a partire da tipi preesistenti.

Nel Fortran la dimensione di un array può essere specificata da un’istruzione di specifica del tipo :

REAL, DIMENSION(10) :: A
INTEGER,DIMENSION(0:9):: B

Qui, i due array A, B sono stati quotati con 10 scanalature di memoria. L’ indice dell’array reale A inizia da 1 mentre l’indice per l’array B parte da 0. Il valore dei diversi elementi dell’array A può essere inizializzato a 1, 2, 3…, 10 da uno dei due metodi:

A = (/ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 /)

o,

A = (/ (I, I = 1, 10) /)

L’assegnazione dei valori di un array ad un altro è permessa a condizione che entrambi gli array in questione abbiano la stessa dimensione fisica. Per esempio:

B = A

assegna i valori precedentemente assegnati all’ array di A all’ array B. Gli operatori e le funzioni applicate normalmente alle espressioni semplici possono anche essere applicati agli array che hanno lo stesso numero di elementi. Per esempio,

A = A + B C = 2*C

assegna all’elemento ith di A il valore della somma degli elementi ith degli array A e B. In modo analogo all’elemento ith dell’array C è assegnato il valore uguale all’elemento ith di A moltiplicato per 2.

Il costrutto WHERE può essere usato per assegnare i valori ai diversi elementi d’un array; vediamo come:

WHERE ( la sequenza di argomento logico)
       ISTRUZIONE di assegnazioni di array !Blocco 1
ELSEWHERE
       ISTRUZIONE di assegnazioni di array !Blocco2
END WHERE

Per esempio, se ad A sono assegnati i valori

A = (/ (I, I = 1.10) /)

allora, possiamo studiare la possibilit`a di assegnare gli elementi del- l’ array B come:

WHERE (A > 5)
       B = 1
ELSEWHERE
       B = 0
END WHERE

Ciò assegna alla B i valori 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1. Parecchie funzioni intrinseche sono disponibili per elaborare gli array. Alcuni di queste sono:

  • DOT_PRODUCT(A, B) :restituisce il prodotto scalare di A e della B.
  • MAXVAL(A) :restituisce il valore massimo degli elementi dell’array A
  • MAXLOC(A) :restituisce la locazione di memoria del valore massimo di A
  • PRODUCT(A) :restituisce il prodotto degli elementi di A
  • SUM(A) :restituisce lasomma degli elementi di A

Un array può essere allocatable ,cioè, può essergli assegnato la locazione di memoria durante l’esecuzione. La dichiarazione di un array allocatable reale A,si effetua nel modo seguente:

REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: A

Al tempo di esecuzione, i limiti reali per l’array A possono essere determinati dall’istruzione

ALLOCATE (A(N))

dove la N è una variabile numero intero che precedentemente è stata assegnata. Per accertarsi che abbastanza memoria sia a disposizione per assegnare lo spazio per il vostro array, usare l’opzione STAT del comando di ALLOCATE nel seguente modo:

ALLOCATE (A(N), STAT = AllocateStatus) IF (AllocateStatus /= 0)
                        ARRESTO ” * * * non abbastanza ***” memoria

Qui, AllocateStatus è una variabile del tipo numero intero. AllocateStatus prende il valore 0 se la ripartizione riesce o un certo altro valore dipendente dalla macchina se la memoria è insufficiente. Un array può essere liberato dalla memoria usando il comando DEALLOCATE

DEALLOCATE(A, Stat = DeAllocateStatus)

Di nuovo, DeAllocateStatus è una variabile del tipo numero intero il cui valore è 0 se la cancellazione dell’assegnazione riuscisse.

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