Fortran: FORTRAN 77: Datentypen

<<< zur Fortran-Startseite
<< FORTRAN 77	Fortran 90/95 >>
< Programmaufbau	Felder >

Dieses Kapitel handelt von Datentypen, Variablen, Konstanten und der Wertzuweisung.

Datentypen

Arithmetische Datentypen

FORTRAN 77 unterscheidet standardmäßig zwischen vier arithmetischen Datentypen:

Datentyp	Kommentar	Literale (Beispiele)
`INTEGER`	Ganzzahlen	`15`, `-6500`, `200 000 000`
`REAL`	Reelle Zahlen einfacher Genauigkeit	`3.1415`, `-5.5`, `.7E3`, `12.5E-5`
`DOUBLE PRECISION`	Reelle Zahlen doppelter Genauigkeit	`3.1415D0`, `-5.5D0`, `.7D3`, `12.5D-5`
`COMPLEX`	Komplexe Zahlen (zwei REAL-Zahlen)	`(3.1415, -5.5)`, `(1.4, 7.1E4)`

Logischer Datentyp

Datentyp	Kommentar	Literale (alle)
`LOGICAL`	Logischer Datentyp (wahr oder falsch)	`.TRUE.`, `.FALSE.`

Manchmal sind in alten FORTRAN-Programmen auch folgende Schreibweisen zu finden, welche jedoch nicht standardkonform sind:

INTEGER*4, REAL*4, LOGICAL*4 (Standardgrößen)
INTEGER*1, LOGICAL*1
INTEGER*2, LOGICAL*2
REAL*8 (entspricht DOUBLE PRECISION)
COMPLEX*16 (komplexe Zahlen mit zwei DOUBLE-PRECISION-Elementen)

Die Zahlen geben den Speicherplatzbedarf in Byte an.

Zeichenketten

Datentyp	Kommentar	Beispiel (Konstante)
`CHARACTER`*`n`	Zeichenkette (String) mit einer Länge von n Zeichen	'Hallo, Welt!'
`CHARACTER`	Zeichenkette mit einer Länge von einem Zeichen (entspricht `CHARACTER*1`)	'A'

Beachte: Im Gegensatz zu vielen anderen Programmiersprachen werden Zeichenketten in FORTRAN 77 nicht in Anführungszeichen eingeschlossen, sondern in Apostrophe.

Tritt in einem String ein Apostroph auf, so muss dieses verdoppelt werden, z. B.

'Wie geht''s?'

Beispiel:

CHARACTER*5 STR
STR = 'Hallo'

Alternative Schreibweise:

CHARACTER STR*5
STR = 'Hallo'

Variablen

Eine Variable ist charakterisiert durch einen

symbolischen Namen
Datentyp
Wert
Speicherplatz

Beim Programmstart hat eine Variable keinen definierten Wert. Eine Variable kann ihren Datentyp auf zwei Arten erhalten, durch implizite oder explizite Typanweisung.

Implizite Typanweisung

Bei der impliziten Typanweisung bestimmt der Anfangsbuchstabe des Variablenbezeichners den Datentyp.

Anfangsbuchstabe der Variablen	Impliziter Datentyp
I, J, K, L, M oder N	INTEGER
alle restliche Buchstaben	REAL

Beispiel:

0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8  
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890

      PROGRAM BSP
 
      B1 = 8.9
      C1 = 3.
      I1 = B1/C1  
 					
      WRITE (*,*) I1
C  Das Ergebnis ist 2, da I1 implizit als INTEGER definiert ist  
      END

12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890
0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8

Die Standardzuordnung der Anfangsbuchstaben kann durch das Schlüsselwort IMPLICIT auch geändert werden.

Es gibt noch ein weiteres Problem dieser impliziten Datentypzuordnung. Durch Tippfehler können unbeabsichtigt neue Variablen entstehen. Entschärft werden kann diese Tatsache durch folgende Festlegung im Vereinbarungsteil des Programms:

IMPLICIT LOGICAL (A-Z)

Dadurch werden alle Variablen mit implizit festgelegtem Datentyp automatisch zu Variablen mit logischem Datentyp. In vielen Fällen konnten so Tippfehler bei Variablennamen schnell eingegrenzt werden.

Beispiel:

0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8  
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890

      PROGRAM BSP

      IMPLICIT LOGICAL (A-Z)
      REAL REE
      
      REE = 5.8

C  Tippfehler: REA anstatt REE
      WRITE (*,*) REA + 2.1
      
      END

12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890
0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8

Der Compilierungsversuch mit gfortran endet mit einer Fehlermeldung. Das sieht so aus

 In file test.f:9

      WRITE (*,*) REA + 2.1
               1
Error: Operands of binary numeric operator '+' at (1) are LOGICAL(4)/REAL(4)

Doch Intels ifx und AMDs AOCC (flang) zeigen die Grenzen der Sinnhaftigkeit der IMPLICIT-Anweisung in der dargestellten Art und Weise beim heutigen Einsatz von FORTRAN-77-Code auf. Diese Compiler akzeptieren den Beispielcode warnhinweislos und liefern bei Programmausführung den Wert 2.1. Wirklich Abhilfe schafft also erst die IMPLICIT NONE-Anweisung. Diese legt eindeutig fest, dass ausschließlich die explizite Datentypfestlegung Verwendung finden soll. Allerdings ist IMPLICIT NONE erst ab Fortran-90/95 Standard.

Explizite Typanweisung

Durch die Vorgabe von

datentyp variablenbezeichner

im Vereinbarungsteil des Programms wird der Datentyp einer Variablen explizit festgelegt. Die explizite Typanweisung hat gegenüber der impliziten Typanweisung Vorrang.

Beispiel:

0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8  
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890

      PROGRAM BSP
 
      IMPLICIT LOGICAL (A-Z)
      REAL B
      REAL C
      REAL I
 
      B = 8.9
      C = 3.
      I = B/C  
 					
      WRITE (*,*) I
C  Das Ergebnis ist 2.966666
      END

12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890
0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8

Benannte Konstanten

Benannte Konstanten können durch das PARAMETER-Schlüsselwort festgelegt werden.

CHARACTER*5 STR
PARAMETER (PI=3.1415, PIFAK=PI/2., STR='Hallo')

Der zugewiesene Wert kann eine Konstante (Literal) oder eine schon definierte benannte Konstante sein. Der Datentyp muss vorher vereinbart werden oder ist implizit bekannt.

Für Zeichenketten ist im Zusammenwirken mit PARAMETER auch eine *-Schreibweise möglich. Dies erspart die explizite Angabe der Stringlänge.

Beispiel:

0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8  
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890

      PROGRAM BSP                                
       
      CHARACTER*(*) A
      PARAMETER (A = 'Jetzt wird auch die Stringlaenge festgelegt')
      
      WRITE (*,*) A
C  Ausgabe: Jetzt wird auch die Stringlaenge festgelegt
 
      END

12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890
0   . |  1    .    2    .    3    .    4    .    5    .    6    .    7 |  .    8

Wertzuweisung

Wertzuweisungen haben wir schon kennengelernt:

variable = ausdruck

Beispiel:

K = 1
K = K + 2

Die Wertzuweisung an eine Variable ist, wie am vorigen Beispiel und auch nachfolgend zu ersehen, nicht zu verwechseln mit einer mathematischen Gleichung. Der Ausdruck

K + 2 = 5

wäre zwar mathematisch korrekt. Als Wertzuweisung in einem FORTRAN-Programm ist dies aber keine gültige Formulierung. K + 2 ist kein zulässiger Ausdruck auf der linken Seite des Zuweisungsoperators (L-Wert).

Beachte: In FORTRAN 77 ist auch keine Kette von Wertzuweisungen möglich. Der folgende Ausdruck ist in FORTRAN 77 nicht erlaubt und liefert eine Fehlermeldung.

      I = J = K = 1.5
C Fehler!

<<< zur Fortran-Startseite
<< FORTRAN 77	Fortran 90/95 >>
< Programmaufbau	Felder >