Fortran: FORTRAN 77: Ein- und Ausgabe
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READ
BearbeitenDie READ
-Anweisung dient dem Einlesen von Daten. Typisches Beispiel ist die Dateneingabe mittels Tastatur. Formal sieht eine READ
-Anweisung so aus:
READ([UNIT=]unit, [FMT=]fmt [, ERR=err] [, END=end] [, IOSTAT=iostat]) [eingabeliste] |
- unit ... Nummer der Eingabeeinheit (ist systemabhängig), Sternoperator oder auch die einer Datei mittels
OPEN
-Anweisung zugeordnete Nummer. - fmt ... Anweisungsnummer zu einer
FORMAT
-Anweisung oder Sternoperator - err ... Tritt während der Eingabe ein Fehler auf, so wird zu dieser Anweisungsnummer gesprungen
- end ... Nach dem Einlesen des letzten Datensatzes wird zu dieser Anweisungsnummer gesprungen
- iostat ... READ-Status
Listengesteuerte Eingabe auf der Standardeingabe (normalerweise die Tastatur):
READ (*,*) A, B, C
Alternativ kann das auch so geschrieben werden:
READ (UNIT=*, FMT=*) A, B, C
Beim Intel Fortran Compiler, gfortran und g95 ist auch UNIT = 5
als stdin
(Tastatur) vorbelegt. Das Einlesen aus Dateien und die Einstellung des Formates werden später erläutert.
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP INTEGER I(5) C Einlesen in ein Feld (UNIT ... Standardeingabe, FMT ... listengesteuert) READ (*,*) I C ... END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Kurze Erläuterung zu IOSTAT:
Wert | Erläuterung |
---|---|
0 | kein Fehler |
positiver Wert (systemabhängig) | Fehler |
negativer Wert (systemabhängig) | End Of File und kein Fehler |
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP INTEGER I INTEGER ST C Einlesen eines Wertes READ (*, *, IOSTAT=ST) I C Ausgabe des IO-Status WRITE (*,*) 'IO-Status:', ST END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
- Ausgabe:
- Für Eingabe: 5 → 0
- Für Eingabe: 5.3 → Positiver Wert = Fehler
WRITE
BearbeitenDie WRITE
-Anweisung dient der Datenausgabe. Typisches Beispiel ist die Anzeige von Daten auf dem Bildschirm. Formal sieht eine WRITE
-Anweisung so aus:
WRITE([UNIT=]unit, [FMT=]fmt [, ERR=err] [, IOSTAT=iostat]) [ausgabeliste] |
- unit ... Nummer der Ausgabeeinheit (ist systemabhängig), Sternoperator oder auch die einer Datei mittels
OPEN
-Anweisung zugeordnete Nummer. - fmt ... Anweisungsnummer zu einer
FORMAT
-Anweisung oder Sternoperator - err ... Tritt während der Ausgabe ein Fehler auf, so wird zu dieser Anweisungsnummer gesprungen
- iostat ... WRITE-Status
Listengesteuerte Ausgabe auf der Standardausgabe (normalerweise der Bildschirm):
WRITE (*,*) A, B, C
Alternativ kann das auch so geschrieben werden:
WRITE (UNIT=*, FMT=*) A, B, C
Beim Intel Fortran Compiler, gfortran und g95 sind auch
unit=0
alsstderr
(Bildschirm) undunit=6
alsstdout
(Bildschirm)
vorbelegt. Bezüglich IOSTAT
gilt auch hier der im vorigen Abschnitt kurz geschilderte Sachverhalt.
Die Ausgabe in Dateien und die Einstellung des Formates werden nachfolgend erläutert.
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP INTEGER I(5) C I(1) = ... C ... C Ausgabe der Feldwerte (UNIT ... Standardausgabe, FMT ... listengesteuert) WRITE (*,*) I C ... END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Formatierung
BearbeitenDie Ein- und Ausgabeformatierung kann beeinflusst werden. Zu diesem Zweck gibt es die FORMAT
-Anweisung.
... (..., FMT = marke, ...) ... marke FORMAT (formatliste) |
Alternativ dazu kann auch direkt bei der FMT
-Option die Formatliste bekanntgemacht werden.
... (..., FMT = '(formatliste)', ...) ... |
Formatlistenelemente
BearbeitenFormatspezifizierer | Kommentar |
---|---|
Ix[.z] | Ganzzahl mit einer Feldlänge von x Zeichen. z gibt die Mindestanzahl der auszugebenden Zeichen an (Feld wird, wenn nötig, mit führenden Nullen aufgefüllt). |
Fx.y | Fixkommazahl mit einer Gesamtfeldlänge von x Zeichen. y ist die Anzahl der Nachkommastellen (Vorzeichen und Dezimalpunkt müssen in der Gesamtfeldlänge berücksichtigt werden). |
Ex.y | Gleitkommazahl mit einer Gesamtfeldlänge von x Zeichen. y ist die Anzahl der Nachkommastellen. (Vorzeichen, Dezimalpunkt und die Zeichen für den Exponenten müssen in der Gesamtfeldlänge berücksichtigt werden). |
Dx.y | -"- |
A | Ein Zeichenkette. |
Ax | Eine Zeichenkette mit x Zeichen. |
Lx | Ein logischer Wert, T bzw. F |
xX | x Leerzeichen. |
Obige Tabelle der Formatlistenelemente ist nicht vollständig. Fortran kennt noch weitere Formatierungsmöglichkeiten. Die Ausgabe erfolgt normalerweise rechtsbündig. Reicht die Gesamtfeldlänge bei numerischen Werten nicht aus, so werden anstelle einer Zahl Sternchen angezeigt.
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP INTEGER A A = 999 WRITE (*, 3333) A C Ausgabe: 999 A = -999 WRITE (*, 3333) A C Ausgabe: *** 3333 FORMAT (I3) END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Weitere Formatierungsbeispiele:
Code | Ausgabe |
---|---|
WRITE(*, 999) 1234 WRITE(*, 999) 1234567 WRITE(*, 999) 1234567890 999 FORMAT(I9.6) |
001234 1234567 ********* |
WRITE(*, 999) 555.6666 WRITE(*, 999) +5.6 WRITE(*, 999) -55.666E7 WRITE(*, 999) -55555.666 999 FORMAT(F9.3) |
555.667 5.600 ********* ********* |
WRITE(*, 999) 555.6666 WRITE(*, 999) +5.6 WRITE(*, 999) -55.666E7 WRITE(*, 999) -55555.666 999 FORMAT(E9.3) |
0.556E+03 0.560E+01 -.557E+09 -.556E+05 |
WRITE(*, 999) 'Hallo' WRITE(*, 999) 'ABCDEFGHIJKL' WRITE(*, 888) 'ABCDEFGHIJKL' 888 FORMAT(A) 999 FORMAT(A10) |
Hallo ABCDEFGHIJ ABCDEFGHIJKL |
WRITE(*, *) 'FORTRAN', '77' WRITE(*, 999) 'FORTRAN', '77' 999 FORMAT(A, 1X, A) |
FORTRAN77 FORTRAN 77 |
WRITE(*, 888) 'FORTRAN', '77' WRITE(*, 999) 'FORTRAN', '77' 888 FORMAT(A, T3, A) 999 FORMAT(A, T20, A) |
FO77RAN FORTRAN 77 |
WRITE(*, 999) 'FORTRAN', '77' 999 FORMAT(A, /, A) |
FORTRAN 77 |
WRITE(*, 999) 34.56 WRITE(*, *) 34.56 C SP ... Sign Plus (+) 999 FORMAT(SP, F12.3) |
+34.560 34.56 |
Wiederholung von Formatteilen
BearbeitenBeispiel:
WRITE (*, 100) 'abc', 10.3, 'xxx', 23.4 100 FORMAT (2(A3, F6.1))
WRITE etwas anders
BearbeitenBeispiel:
WRITE (*, 100) 100 FORMAT ('Hallo', 1X, 'Welt!')
Dateien
BearbeitenDatensatz
BearbeitenDatensätze können in folgender Form auftreten:
- Formatierter Datensatz: Textdatensatz
- Unformatierter Datensatz: Datensatz in einer maschineninternen Form.
- Dateiendesatz
Datei
BearbeitenFür FORTRAN 77 ist alles eine Datei, das durch READ oder WRITE bearbeitbar ist.
Zugriffsmethoden:
- Sequentieller Zugriff: Lesen ab Beginn der Datei (file) und dann immer den nächsten Datensatz einlesen. Geschrieben wird jeweils ans Dateiende. Auf interne Dateien kann nur sequentiell zugegriffen werden.
- Direkter Zugriff: Bearbeiten in beliebiger Reihenfolge durch Angabe der Satznummer.
Dateitypen:
- Externe Datei: Eine konventionelle Datei
- Interne Datei: CHARACTER-Variable oder -Feld.
Dateien haben im Betriebssystem einen Dateinamen. In FORTRAN wird eine Datei über eine Dateinummer (unit) angesprochen. Die Zuordnung erfolgt mit dem Befehl OPEN
.
OPEN
BearbeitenZum Öffnen einer externen Datei dient die OPEN
-Anweisung.
OPEN (liste) |
mit folgender liste
Element | Kommentar |
---|---|
[UNIT =] x | x ist eine Dateinummer (0 bis 99) |
FILE = x | x ist der externe Dateiname |
IOSTAT = x | x ist 0 wenn OPEN fehlerfrei ausgeführt wurde, ansonsten eine systemabhängige Fehlernummer |
ERR = x | Bei Fehler Sprung zur Anweisungsnummer x |
STATUS = x | Dateistatus: 'OLD' ... Datei existiert bereits 'NEW' ... Datei wird neu erzeugt 'REPLACE' ... Wenn die Datei existiert, wird sie überschrieben, ansonsten neu erzeugt. 'SCRATCH' ... namenlose temporäre Datei 'UNKNOWN' ... System bestimmt Dateistatus selbst |
ACCESS = x | Zugriffsmethode: 'SEQUENTIAL' ... Sequentielle Datei 'DIRECT' ... direkter Zugriff |
FORM = x | Format: 'FORMATTED' oder 'UNFORMATTED' |
RECL = x | Datensatzlänge (positive Zahl, ACCESS='DIRECT', in Bytes bzw. bei formatierten Dateien in Characters) |
BLANK = x | 'NULL' (ignorieren von Leerzeichen bei numerischen Werten) oder 'ZERO' (Leerzeichen bei numerischen Werten als 0 interpretieren) |
Eingestellte Vorgabewerte sind:
- STATUS = 'UNKNOWN'
- ACCESS = 'SEQUENTIAL'
- FORM = 'FORMATTED'
- BLANK = 'NULL'
Wird ACCESS='DIRECT'
gesetzt, so gilt FORM='UNFORMATTED'
als Vorgabewert.
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP OPEN (20, FILE='/tmp/testdatei.txt', STATUS='OLD', ERR=222) WRITE (*,*) 'Voller Erfolg' CLOSE(20) GOTO 333 222 WRITE(*,*) 'Fehler beim Öffnen der Datei' 333 END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
CLOSE
BearbeitenGeschlossen wird die Verbindung zur externen Datei mit dem CLOSE
-Befehl.
CLOSE (liste) |
liste:
Element | Kommentar |
---|---|
[UNIT =] x | wie bei OPEN |
IOSTAT = x | wie bei OPEN |
ERR = x | wie bei OPEN |
STATUS = x | KEEP ... Datei erhalten DELETE ... Datei löschen |
Lesen und Schreiben
BearbeitenAus Dateien gelesen oder in Dateien geschrieben wird mit den bereits bekannten READ
- und WRITE
-Anweisungen.
Element | Kommentar |
---|---|
[UNIT =] x | Unit 0 bis 99 bzw. CHARACTER-Variable oder Feld (interne Datei) |
[FMT =] x | siehe Formatierung |
REC = x | Datensatznummer bei Direktzugriff (siehe Abschnitt Direktzugriff) |
IOSTAT = x | wie bei READ
|
ERR = x | Bei Fehler Sprung zur Anweisungsnummer x |
END = x | Bei Dateiende Sprung zur Anweisungsnummer x (nicht erlaubt bei Direktzugriff) |
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP CHARACTER*80 A OPEN (20, FILE='/tmp/testdatei.txt', STATUS='OLD', ERR=222) 10 CONTINUE C Aus Datei lesen READ (20, 888, END=20) A C Auf Standardausgabe schreiben WRITE (*,*) A GOTO 10 20 CLOSE(20) GOTO 333 222 WRITE(*,*) 'Fehler beim Öffnen der Datei' 888 FORMAT(A) 333 END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Direktzugriff
BearbeitenOPEN:
Element | Kommentar |
---|---|
ACCESS = x | x ... 'DIRECT' |
RECL = x | x ... Datensatzlänge (positive Zahl, ACCESS='DIRECT', in Bytes bzw. bei formatierten Dateien in Characters) |
READ/WRITE:
Element | Kommentar |
---|---|
REC = x | x ... Satznummer bei Direktzugriff |
Beispiel: Gegeben ist die Textdatei /tmp/testdatei.txt
mit dem Inhalt
Die WRITE-Anweisung dient der Datenausgabe aus einem FORTRAN-Programm auf ein externes Gerät. Typisches Beispiel ist die Anzeige von Daten auf dem Bildschirm. Formal sieht eine WRITE-Anweisung so aus:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP CHARACTER*10 C OPEN (20, FILE='/tmp/testdatei.txt', & STATUS='OLD', & ACCESS='DIRECT', & RECL=10, & ERR=222) READ (20, REC=4, ERR=333) C WRITE (*,*) C READ (20, REC=25, ERR=333) C WRITE (*,*) C CLOSE (20) GOTO 444 222 WRITE (*,*) 'Fehler beim Öffnen der Datei' 333 WRITE (*,*) 'Fehler beim Lesen des Datensatzes' 444 CONTINUE END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Ausgabe:
Datenausga Fehler beim Lesen des Datensatzes
Positionieren bei sequentiellen Dateien
BearbeitenDatensatzzeiger um einen Datensatz zurücksetzen:
BACKSPACE ([UNIT=]x [,IOSTAT=y] [,ERR=z]) |
Positionieren an den Dateibeginn:
REWIND ([UNIT=]x [,IOSTAT=y] [,ERR=z]) |
Schreiben eines Dateiendsatzes:
ENDFILE ([UNIT=]x [,IOSTAT=y] [,ERR=z]) |
Beispiel:
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP CHARACTER*100 C(3) OPEN (20, FILE='/tmp/testx.txt', & STATUS='NEW', & ERR=222) WRITE (20,*) 'Das ist eine Testdatei' WRITE (20,*) 'Dies ist Zeile 2 der Testdatei' WRITE (20,*) 'Jenes die Zeile 3 der Testdatei' WRITE (20,*) 'Jetzt ist''s aber genug' ENDFILE (20, ERR=444) REWIND (20, ERR=444) READ (20, FMT=555, ERR=333) C WRITE (*, FMT=555) C BACKSPACE (20, ERR=444) READ (20, FMT=555, ERR=333) C(1) WRITE (*, FMT=555) C(1) GOTO 999 222 WRITE (*,*) 'Fehler beim Öffnen der Datei' GOTO 999 333 WRITE (*,*) 'Fehler beim Lesen des Datensatzes' GOTO 999 444 WRITE (*,*) 'Sonstiger Fehler' GOTO 999 555 FORMAT (A) 999 CLOSE (20) C Ausgabe: C Das ist eine Testdatei C Dies ist Zeile 2 der Testdatei C Jenes die Zeile 3 der Testdatei C Jenes die Zeile 3 der Testdatei END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
INQUIRE
BearbeitenDie Anweisung INQUIRE
dient der Abfrage einiger Eigenschaften von Dateien oder I/O-Units.
INQUIRE (FILE = x, liste) |
mit x ... Dateiname (inkl. Pfad)
INQUIRE ([UNIT =] x, liste) |
mit x ... Nummer der I/O-Unit.
liste:
Element | Kommentar |
---|---|
ACCESS = x | x:
|
BLANK = x | x:
|
DIRECT = x | x:
|
ERR = x | Bei Fehler Sprung zur Anweisungsnummer x |
EXIST = x | x:
|
FORM = x | x:
|
FORMATTED = x |
|
IOSTAT = x | x ist 0 wenn INQUIRE fehlerfrei ausgeführt wurde, ansonsten eine systemabhängige positive Fehlernummer
|
NAME = x | Der Dateiname wird der Zeichenketten-Variablen x zugewiesen. Hat die Datei keinen Namen, dann ist das Ergebnis undefiniert. |
NAMED = x | x:
|
NEXTREC = x | x ... Nummer des nächsten Datensatzes |
NUMBER = x | x ... Nummer der mit einer externen Datei verbundenen I/O-Unit. |
OPENED = x | x:
|
RECL = x | x ... Datensatzlänge bei Direktzugriff |
SEQUENTIAL = x | x:
|
UNFORMATTED = x |
|
Beispiel: Datei vorhanden?
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP LOGICAL L INQUIRE (FILE='/tmp/testdatei.txt', EXIST=L, ERR=222) WRITE (*,*) L C Ausgabe: C wenn Datei existiert: T C wenn Datei nicht existiert: F GOTO 999 222 WRITE (*,*) 'Fehler!' 999 CONTINUE END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Beispiel: Infos zu einer geöffneten Datei
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP LOGICAL EX CHARACTER*15, DI, FO, AC, SE INTEGER NU OPEN (25, FILE='/tmp/testdatei.txt', STATUS='OLD', ERR=222) INQUIRE (25, EXIST = EX, & DIRECT = DI, & SEQUENTIAL = SE, & FORMATTED = FO, & ACCESS = AC, & NUMBER = NU, & ERR=222) WRITE (*,*) 'EXIST? ', EX WRITE (*,*) 'DIRECT? ', DI WRITE (*,*) 'SEQUENTIAL? ', SE WRITE (*,*) 'FORMATTED? ', FO WRITE (*,*) 'ACCESS? ', AC WRITE (*,*) 'NUMBER? ', NU C Ausgabe, z.B. C EXIST? T C DIRECT? YES C SEQUENTIAL? YES C FORMATTED? YES C ACCESS? SEQUENTIAL C NUMBER? 25 GOTO 999 222 WRITE (*,*) 'Fehler!' 999 CLOSE (25) END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Interne Dateien
Bearbeiten- Interne Dateien sind vom Datentyp CHARACTER (Zeichen oder Zeichenketten)
- Das Lesen aus bzw. das Schreiben in interne Dateien erfolgt immer sequentiell
Beispiel: Schreiben in eine interne Datei
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP CHARACTER*15 CH REAL R R = 12.5678 C Interne Datei "CH" WRITE (CH, *) R WRITE (*,*) 'R lexikalisch groesser als Buchstabe "A"? ', & LGE(CH, 'A') END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
Beispiel: Lesen aus einer internen Datei
0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 |
PROGRAM BSP CHARACTER*15 CH REAL R CH = '12.5678' C Interne Datei "CH" READ (CH, '(F15.5)') R WRITE (*,*) 'R = ', R WRITE (*,*) 'R**2 = ', R**2 END |
12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 0 . | 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 | . 8 |
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