tips

• intelのコンパイラはifort参照のこと．
• http://www.owlnet.rice.edu/~ceng303/manuals/fortran/ が役に立ちそう．

コーディングにおいてよくある間違いをまとめる．

計算の優先順位は +- < */ < ** である．

print*,-1**0

これは-(1**0)と解釈されるので，出力結果は−1． -1に対してべき乗する場合は，(-1)**0．

論理演算子の優先順位は .eqv., .neqv. < .or. < .and. < .not. である．

logical :: a=.false.
num :: i=1
if(a.eqv..false..or.i==1) then
print*,'if'
else
print*,'else'
end if

これは，a.eqv.(.false..or.i==1) と解釈される． (.false..or.i==1) はtrueなので，上のコードはelseを吐き出す． 前後の条件をorでつなぐ場合は， if((a.eqv..false.).or.(i==1)) としてカッコで順序を明示する．

ちなみに

• (.ture..or..false.)は.true.（どちらかが真なのでtrue)
• (.ture..and..false.)は.false.（どちらも真でないのでfalse)

になる．

すでにallocateしたかどうかわからない時は，allocatedで確かめてからallocateする． https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.1.0/gfortran/ALLOCATED.html

  if (allocated(x).eqv..false.) allocate(x(n))

入れ子のループで，cycleやexitを使って外側に飛びたいときは，do ループにラベルをつける． これで文番号を付けずに好きなところへ飛べる．

1. do の前にラベルとコロンをつける．
2. cycleやexitの後にラベルをつける．
3. end do の後ろにラベルをつける．

例

outer : do i=1,n
  do j=1,n
    if(...) cycle outer
  end do
end do outer

読み込み専用で開く場合．

open(10,file='input.dat',action='read')

その他，action='write', action='readwrite'もある．

• プログラム作成段階においては，配列外参照，暗黙の型宣言，浮動小数点演算例外の検出はつけてコンパイルした方が良い．
• プログラムが完成して，エラーがない場合には以下のコンパイルオプションはない方が良い．ない方が早く計算できる．

compiler	gfortran	ifort
エラーの検出	-Wall	-check all
配列外参照	-fbounds-check	-CB
暗黙の型宣言	-fimplicit-none	-warn declarations
浮動小数点演算例外の検出	-ffpe-trap=zero	-fpe0
標準外機能の警告	-std=f95	-std

例えば以下のようにする．

gfortran filename.f90 -O2 -stand f03 -assume realloc_lhs -check all -traceback -warn all -fstack-protector -assume protect_parens -implicitnone

ファイル名をcharacter変数に代入して使う。ファイル名の変更にはwrite文を使う。 逐次計算に使える。

character(len=12) filename
...
do i=1,100
  ...
  write(filename,'(a,i4.4,a)') 'hoge',i,'.dat'
  open(10,file=filename)
  ...
    write(10,*) ...
  ...
  close(10)
end do

処理はmovie参照のこと．

以下の記事は古い．別のページを参照せよ．

moduleファイルを含む場合，依存関係をはっきりさせる必要がある． 依存関係を変えるたびにmakeファイルを書き変えるのは面倒なので，依存関係を見てくれる f90_mod_deps.py を使う．

http://lagrange.mechse.illinois.edu/mwest/f90_mod_deps/

コンパイル不要のpardisoやompのモジュールを読み込んだり，同一ファイル内に複数のモジュールが存在し循環参照が起きる場合は，f90_mod_deps.py のwrite_depsに以下のように修正．

def write_deps(outf, filename, deps, mods):
    filebase, fileext = os.path.splitext(filename)
#>>>
    loadmod="MKL_PARDISO.mod"
    if loadmod in deps:
        deps.remove(loadmod)
    loadmod="omp_lib.mod"
    if loadmod in deps:
        deps.remove(loadmod)
#<<<
    outf.write("%s.o: %s\n" % (filebase, " ".join(deps)))
    for mod in mods:
#>>> 
        if mod in deps:
            deps.remove(mod)
#<<<
	outf.write("%s: %s\n"
		   % (mod, " ".join(deps)))

以下，Makefile のサンプル．

TARGET = a.out
DEPS=hoge.deps
OBJECTS = piyo.o foo.o bar.o main.o
F90 = gfortran
FFLAGS=-Wall -ffpe-trap=invalid,zero,overflow,underflow -fbounds-check -fimplicit-none -fbacktrace -fopenmp
#FFLAGS=-O3 -fopenmp
#F90 = ifort
#FFLAGS=-check all -warn all -std -gen_interfaces -fpe0 -ftrapuv -traceback
#FFLAGS = -mkl -O3
 
SOURCES=$(OBJECTS:.o=.f90)
 
.SUFFIXES :
.SUFFIXES : .o .f90 .f
.f.o:
	${F90} -c $< ${FFLAGS}
.f90.o:
	${F90} -c $< ${FFLAGS}
 
 
.PHONY:all
all: ${DEPS} ${TARGET}
 
${DEPS}: ${SOURCES}
	python f90_mod_deps.py --output $@ $^
 
${TARGET} : ${OBJECTS} 
	${F90} -o $@ $^ ${FFLAGS}
 
-include ${DEPS}
%.o %.mod: %.f90
	${F90} -c $< ${FFLAGS}
	touch $(patsubst %.f90,%.mod,$<)
 
clean :
	rm ${TARGET} *.mod *.f90~ ${OBJECTS}

複数のファイル（サブルーチンetc.）で構成されるプログラムを動かすのに便利． 以下の文を「makefile」という名前で作り，コンパイルしたいファイルと同じディレクトリに置く． （以下，main.f90, modules.f90[モジュールファイル], sub1.f90, sub2.f90をコンパイルする場合）

TARGET = a.out
OBJECTS = modules.o main.o sub1.o sub2.o
F90 = ifort
FLAGS = -check all -warn declarations -CB -fpe0 -traceback
COMMON_MOD = modules.f90 

.SUFFIXES :
.SUFFIXES : .o .f90 
.f90.o:
	${F90}	-c $< ${FFLAGS}

${TARGET} : ${OBJECTS}
	${F90}	-o $@ ${OBJECTS}
clean :
	rm  *.o ${TARGET} *.mod 


${OBJECTS} : ${COMMON_MOD}

あとは,makeコマンドを打てばコンパイル完了．そして実行（上の例では./a.outを打てば良い）．

$ make 
$./a.out

また，以下の様にmake cleanで実行ファイル(a.out)及びオブジェクトファイル(*.o)を消去できる．

$ make clean

以下，makefileの変数について簡単に説明する．

TARGET = 実行ファイル名 
OBJECTS = モジュールファイル プログラムファイル (すべて拡張子は.oとする．)
F90 = コンパイラコマンド (gfortranを使うなら「gfortran」)
FLAGS = コンパイラオプション
COMMON_MOD = モジュールファイル (拡張子は.f90)

データファイルの中に何行あるか分からないときにはiostatかendを使う． iostatの方がスマートなやり方かも．

read文にiostatのオプションを付ける． iostatが正の数を返す場合はエラー，負の値を返す場合は行の終わりを意味するらしい．

program hoge
  implicit none
  real a,b
  integer i,inputstatus
  do i=1,10
     read(*,*,iostat=inputstatus) a,b
     if(inputstatus>0) stop "error"
     if(inputstatus<0) exit
     write(*,*) a,b,a**2-b
  end do
end program hoge

endを使う．

以下サンプル．プログラムの中では10回ループを回すが，読み込むのは5行分だけ．

gfortran hoge.f90
./a.out < hoge.dat

hoge.f90

program hoge
  do i=1,10
     read(*,*,end=999) a,b
     write(*,*) a**2-b
  end do
999 continue
end program hoge

hoge.dat

1. 1.
2. 4.
3. 9.
4. 16.
5. 25.

浮動小数点演算例外を検出するコンパイラオプションがあるので、それを使用する。

保存するためのmakefile

DATE=  `date +%y%m%d%H%M`
TAR = backup/backup${DATE}.tgz
backup :
     tar czvf ${TAR} Makefile *.f90

宣言文で宣言した変数以外を利用しないようにする。 長いプログラムを書く場合はミスを避けるためにも使用するべき。 自由形式の場合はuse文の後に使用。

program hoge
  use hoge_lib
  implicit none
  real(8) a,b,c,
  ...

write(?,*)やread(?,*)の?に入る番号。 通常、５が標準入力（キーボード）、6が標準出力（ディスプレイ上の端末）に使用されるので、 5と6を使ってopenするのは避けるべき。 slatecのI1MACHを使えば、標準入力、標準出力の番号が調べられる。 装置番号にはcharacterも入る。

ファイル名をcharacter変数に代入して使う。ファイル名の変更にはwrite文を使う。 逐次計算に使える。

character(len=12) filename
...
do i=1,100
  write(filename,'(a,i4.4,a)') 'hoge',i,'.dat'
  open(10,file=filename)
  ...
    write(10,*) ...
  ...
  close(10)
end do

連続してプログラムを実行したいとき、shファイルが便利。 端末で入力する内容をあらかじめファイルに書いておき、それを実行すれば、上から順に実行してくれる。 windowsで言うバッチファイル。

gfortran hoge.f90
cd case10
../a.out
cd ../case20
../a.out
cd ../case30
../a.out

$ sh hoge.sh