Fortran77

前回までで、なんとなくfortranでプログラムを組めるようになってきたのではないでしょうか? まだまだ、覚えることはたくさんありますが後は自分で計算したいものを見つけて実際に書いていけば、自然と身に付いてくると思います。
さて、今回は長いプログラムを書く上で、プログラムを見やすくするのに必要なサブルーチンの考え方を学んでいきます。次の例を見てください。

 
      open(11,file='cal.dat',status='unknown')
c
      ndata=100
      xmin=-5.0
      xmax=5.0
      xl=xmax-xmin
      dx=xl/float(ndata)
c
      do 10 i=1,ndata
       x=xmin + float(i-1)*dx + 0.5*dx
       y=x-1.0
        write(11,*) x,y
 10   continue
      end

このプログラムは、y=x-1という関数の(x,y)を100点 'cal.dat' というファイルに書き出すものです。これは次のように、書き換え可能です。

 
      open(11,file='cal.dat',status='unknown')
c
      ndata=100
      xmin=-5.0
      xmax=5.0
      xl=xmax-xmin
      dx=xl/float(ndata)
c
      do 10 i=1,ndata
       x=xmin + float(i-1)*dx + 0.5*dx
       y=f(x)
        write(11,*) x,y
 10   continue
      end
c
      function f(x)
      f=x-1.0
      return
      end

どこが変わったかというと、endの後ろに5行付け加わっているのですが、それ以外にdo ループ中でy=のところが少し変わっています。計算の流れは、doループ中のx=…の行でxにある値が代入され次のy=f(x)の部分でfunction に突然ワープします。そしてさきほどのxの値はそのまま function文中に引き継がれfunction中で f が計算されて do ループ中にもどり、さきほど計算された f の値を y へ代入しwrite文で xと yの値をファイルに書き出します。長くなった分だけ解りにくい、あるいは効率の悪いプログラムになったと思いますか？短いプログラムでは、なかなかわかりづらいかも知れませんが、プログラムをいくつかのパーツにわけるという作業は、あなたが今後プログラムを組んでいく上できっと必要になると思いますので、がまんしてつき合ってくださいね。このようにプログラムを短いパーツにわけることのメリットのひとつはプログラムが見やすくなるということがあげられると思います。例えば、y=x-1の代わりに y=-2x + 5のデータが欲しくなったときには、書き換えるところがすぐに見付かります。また、この後に例をあげるサブルーチンと同様に function文は別のファイルに書いてコンパイルすることもできます。この場合のファイルの中身は

 
      function f(x)
      f=x-1.0
      return
      end

となります。これだと書き換える箇所がすぐに見つかり、見やすいと思いませんか？
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