Bài giảng Ngôn ngữ lập trình Fortran - Chương 3: Các câu lệnh cơ bản của Fortran

Chương III. CÁC CÂU LỆNH CƠ BẢN CỦA FORTRAN Câu lệnh gán giá trị Các câu lệnh điều khiển Các câu lệnh mô tả Câu lệnh DATA và PROGRAM * CÁC CÂU LỆNH GÁN GIÁ TRỊ Dùng để gán giá trị cho các biến số, phần tử mảng hoặc đại lượng có kiểu văn bản Lệnh gán giá trị là biểu thức số học: x là biến hay phần tử mảng có kiểu số học. Hoạt động: thực hiện tính toán biểu thức, chuyển đổi kiểu của giá trị này theo kiểu của x rồi gán cho x. Lệnh gán giá trị là biểu thức logic: x có kiểu logic * * Gán biểu thức có giá trị văn bản: Lệnh ASSIGN: dùng gán cho một biến số nguyên giá trị của một nhãn (nhãn này sau đó dùng trong GO TO, FORMAT) x là nhãn được gán cho biến m (kiểu là INTEGER*4) CÁC CÂU LỆNH ĐiỀU KHIỂN Câu lệnh GO TO Toán tử IF và khối lệnh của IF Toán tử DO và vòng lặp với DO Vòng lặp WHILE … DO Câu lệnh CONTINUE Câu lệnh STOP, END * Câu lệnh GO TO Câu lệnh không có điều kiện GO TO dùng chuyển sự điều khiển đến câu lệnh thực thi nơi khác trong chương trình. Dạng tổng quát: m là nhãn của câu lệnh thực thi. Khi thực hiện lệnh GO TO thì máy nhảy đến thực thi lệnh có nhãn m. Câu lệnh ngay sau GO TO phải có nhãn (có thể khác m) nếu không lệnh này sẽ không bao giờ được thực thi. * Đọc thêm lệnh GO TO tính toán và GO TO hoạt động theo sự xếp đặt trước Toán tử IF Toán tử IF với biểu thức số học: Biểu thức số học có thể có kiểu là số nguyên hay số thực, n1, n2, n3 là các nhãn của những lệnh mà sự điều khiển chuyển đến khi biểu thức số học tương ứng có giá trị âm, bằng 0 hay dương. Lệnh ngay sai IF phải có nhãn nếu không sẽ không được thực thi * Có 02 loại: Toán tử IF với biểu thức số học và toán tử IF với biểu thức logic Toán tử IF với biểu thức logic: s là câu lệnh thực thi bất kỳ không phải là câu lệnh vòng lặp, lệnh DO, END hay lệnh IF với biểu thức logic khác Hoạt động: nếu biểu thức logic có giá trị TRUE thì thực thi lệnh s, chương trình tiếp tục thực thi lệnh ngay sau IF. Nếu giá trị là FALSE thì câu lệnh ngay sau IF được thực thi. * Các khối lệnh dùng với IF Các khối lệnh được dùng để viết chương trình có cấu trúc. Các khối cơ bản: khối IF, ELSE IF, ELSE, ENDIF Lệnh ENDIF là lệnh kết thúc nhóm lệnh IF Dạng tổng quát: IF(biểu thức logic) THEN …….. …….. ELSE …….. ENDIF * ELSE có thể có hoặc không trong nhóm lệnh IF * Ví dụ về một chương trình FORTRAN hoàn chỉnh có dùng nhóm lệnh IF Toán tử DO Toán tử DO dùng để tổ chức các vòng lặp nhằm thực hiện nhiều lần một nhóm các câu lệnh. Dạng tổng quát: m là nhãn của câu lệnh cuối cùng của vòng lặp (VD: ENDDO, CONTINUE, …); v là biến kiểu số nguyên hay số thực; e1, e2, e3 lần lượt là giá trị đầu, giá trị cuối và độ tăng giá trị của biến này. Nếu độ tăng e3=1 thì không cần khai báo e3. VD: * * Ví dụ về một chương trình có dùng vòng lặp DO Vòng lặp WHILE … DO Vòng lặp DO chỉ sử dụng khi số lần lặp lại biết trước. Khi số vòng lặp không biết trước thì dùng vòng lặp WHILE …. DO Dạng tổng quát: Hoạt động: nếu giá trị biểu thức logic là TRUE thì toàn bộ các câu lệnh trong thân vòng lặp được thực hiện cho đến khi giá trị của biểu thức logic là FALSE. Nếu giá trị biểu thức logic là FALSE thì thực hiện câu lệnh ngay ngay sau lệnh ENDWHILE VD: WHILE(N.LT.M) DO PRINT*, n N=N+1 ENDWHILE * Câu lệnh CONTINUE, STOP, END Câu lệnh CONTINUE không thực hiện bất kỳ phép tính nào, được dùng như lệnh kết thúc các vòng lặp. VD: Câu lệnh STOP dùng để kết thúc chương trình, câu lệnh END dùng kết thúc một đơn vị chương trình. Trong chương trình chính, lệnh END tác dụng tương tự STOP, trong chương trình con thì END tác dụng tương tự lệnh RETURN. VD: * CÁC CÂU LỆNH MÔ TẢ Dùng để định nghĩa tính chất của các đại lượng hằng số, biến số, mảng và hàm: chỉ định kiểu và kích thước và cách lưu vào bộ nhớ máy tính. Câu lệnh mô tả phải đặt trước các định nghĩa các toán tử, hàm và các câu lệnh thực thi khác. Các câu lệnh mô tả cơ bản: các câu lệnh mô tả kiểu dữ liệu, IMPLICIT, PARAMETER, DIMENSION, COMMON, EQUIVALENCE * Câu lệnh IMPLICIT IMPLICIT định dạng kiểu và độ dài của một đại lượng theo ký tự đầu tiên của đại lượng Dạng cơ bản: Trong đó: kiểu1, kiểu2, …. là kiểu của các đại lượng k1, k2, là danh sách của một hay nhiều ký tự A,B,C …. phân cách bởi dấu phẩy Hoạt động: các đại lượng có tên với ký tự đầu tiên trùng với ký tự có trong danh sách k1, k2, …. Sẽ định dạng bởi kiểu1, kiểu2, …. trong câu lệnh IMPLICIT VD: IMPLICIT phải phải đặt trước câu lệnh mô tả, chỉ có PARAMETER có thể đặt trước IMPLICIT, khi đó IMPLICIT không có tác dụng đến PARAMETER * Tất cả các đại lượng trong đơn vị chương trình có tên bắt đầu bằng B, E, Q-T đều được định kiểu là REAL*8, nếu là M, N thì kiểu là REAL*4 Câu lệnh PARAMETER Dùng chỉ định hằng số trong chương trình: đặt tên cho hằng số và dùng tên này trong toàn bộ chương trình. Sự thay đổi của hằng số chỉ có thể thực hiện một lần tại nơi hằng số được xác định lại (chương trình con). Dạng cơ bản: a1, a2, …. là tên các hằng số và e1, e2 …. là biểu thức giá trị tương ứng của hằng VD: * Câu lệnh DIMENSION Được dùng để mô tả mảng Dạng tổng quát: VD: * Câu lệnh mô tả kiểu dữ liệu Dùng để mô tả kiểu, độ dài của hằng số, biến, mảng và hàm. Ngoài ra còn chỉ định: giới hạn kích thước của mảng, giá trị ban đầu của biến và phần tử mảng. Làm thay đổi tác dụng của lệnh IMPLICIT lên các đại lượng tương ứng. Dạng tổng quát: Kiểu là kiểu dữ liệu cần mô tả như: CHARACTER, REAL, INTEGER, LOGICAL, COMPLEX A1, A2, …: tên các hằng, biến, mảng hay hàm K1, K2, …: số đo của mảng nếu có l1, l2, …: kích thước các đại lượng d1, d2, …: giá trị ban đầu * Câu lệnh COMMON Sự trao đổi thông tin giữa các đơn vị trong chương trình có thể thực hiện thông qua danh sách các hệ số hình thức và khối chung. Khối chung được mô tả bởi COMMON Dạng tổng quát: tên1, tên2, … là tên của khối chung VD: * Câu lệnh EQUIVALENCE Dùng để chỉ định vùng chung của bộ nhớ cho các đại lượng của một đơn vị chương trình Dạng tổng quát: * Câu lệnh DATA Dùng chỉ định giá trị ban đầu của các biến, mảng, phần tử mảng hay dòng văn bản trước khi thực thi chương trình. Dạng tổng quát: tên1, tên2, … là danh sách tên các biến, phần tử mảng, mảng hoặc danh sách với các vòng lặp d1, d2, … danh sách các giá trị ban đầu VD: * Câu lệnh PROGRAM Dùng để đặt tên cho chương trình chính Dạng tổng quát: VD: Hoạt động: (1) nếu không có lệnh PRORGAM thì chương trình mặc định có tên là MAIN, (2) câu lệnh PROGRAM là câu lệnh đầu tiên trong chương trình chính * Câu lệnh READ đơn giản Dùng để đọc dữ liệu được nhập vào từ bàn phím và đưa vào các biến trong chương trình. Dạng tổng quát: VD: * Câu lệnh PRINT đơn giản Để hiện thị dòng thông báo hay kết quả tính toán lên màn hình. Dạng tổng quát: VD: Lệnh thứ I thể hiện giá trị 02 biến NAME, AGE, lệnh thứ II thể hiện giá trị 3 biến A, B, C VD: thể hiện dòng thông báo *