2. Fortran90 の配列機能

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2. Fortran90 の配列機能

ここでは SPMODEL に使われている Fortran90 の言語機能のうちもっとも重要な配列演算機能について簡単に紹介する. ここで取りあげていない Fortran90 で強化された機能のより詳細で厳密な情報は, 適当な Fortran90 の文法書 (例えば[3])を参照して頂きたい.

2.1. 配列の演算

Fortran90 では FORTRAN77 に比べて配列処理機能が強化されている. その一つとして, 配列要素全てにおなじ計算を施したいときに配列の添字を指定する必要がなくなったことがあげられる(要素毎演算). これに対して FORTRAN77 では配列の添字を必ず指定して計算させる必要があった. 以下, 簡単な例を示そう.

FORTRAN77 では

! FORTRAN 77 style

      REAL*8    A(10,10), B(10,10), C(10,10)
      INTEGER   I, J

      ...
      DO 1000 J=1,10
          DO 1000 I=1,10
          C(I,J) = A(I,J) + B(I,J)
 1000 CONTINUE

と書かねばならないところが, Fortran90 では

real(8) :: a(10,10), b(10,10), c(10,10)

...
c = a + b

と, 配列式 1 行ですんでしまう.

このような機能は算術組込み関数にも用いることができる. たとえば配列の各要素の exp を計算したものをさせたい場合には FORTRAN77 では

! FORTRAN 77 style

       DO 1000 J=1,10
       DO 1000 I=1,10
          B(I,J) = EXP(A(I,J))
  1000 CONTINUE

が, Fortran90 では

b = exp(a)

で済ませられる.

2.2. 配列を返すユーザ定義関数

先の組込み関数の例のように, 配列を返す関数をユーザが定義できることも Fortran90 で強化された機能である. FORTRAN77 では一つの数値を返す関数しか定義できなかった.

さらに, そのユーザ定義関数の中側で,

引数の配列の大きさを調べることができる,
引数の配列の大きさに応じて作業用の配列を内部で定義できる,

という機能が利用できる. これらの機能を利用することで, FORTRAN77 ではサブルーチンとしてしか提供できなかった操作を Fortran90 では配列を返す関数として定義し直すことができる.