Einfache FORTRAN-Programmbeispiele

Die folgenden Programmbeispiele sind gedacht als erstes Anschauungsmaterial. Die Funktion der Programmzeilen wird nur grob erläutert, für die genaue Beschreibung der einzelnen Anweisungen wird auf die folgenden Abschnitte dieses Kapitels verwiesen.

Zum Einstieg sehen wir uns unser erstes, sehr einfaches FORTRAN-Programm an. Es ist die FORTRAN-Version des bekannten ,,Hello world``-Programms:

       !
       !  Mein erstes FORTRAN-Programm
       !
       PROGRAM HALLO
       PRINT *, 'Hallo, Du da!'
       END

Nach drei als Kommentar markierten Zeilen (erkennbar am Zeichen '!'), die für die Funktion des Programms keinerlei Bedeutung haben, folgen die eigentlichen Programmanweisungen: Vereinbarung eines Programmnamens (HALLO), Ausgabe der Zeichenkette ,,Hallo, Du da` auf dem Bildschirm und schließlich die Programmende-Anweisung.

Die genaue Form eines FORTRAN-Programms ist festgelegt; Zitat DIN: ,,Ein Programm ist eine zur Lösung einer Aufgabe vollständige Anweisung mit allen erforderlichen Vereinbarungen.`` Ein FORTRAN-Programm besteht also aus einer Folge von ausführbaren und nichtausführbaren Anweisungen. Ausführbare Anweisungen bewirken Aktionen des Programms. Die Vereinbarungen sind nichtausführbare Anweisungen, sie enthalten Angaben für den Compiler oder das Laufzeitsystem, z.B. über die Eigenschaften oder die Art der Konvertierung von Daten. Ein weiteres einfaches Beispiel soll dies genauer zeigen. Das Programm soll zwei über die Tastatur einzugebende Zahlen lesen, deren Summe berechnen und auf dem Bildschirm ausgeben.

       !
       !  Ein einfaches FORTRAN-Programm
       !
       PROGRAM addier
        INTEGER :: zahl1, zahl2, summe
        READ *, zahl1, zahl2
        summe = zahl1 + zahl2
        PRINT *, summe
       END

Nach wiederum drei Kommentarzeilen erfolgt die Vereinbarung eines Programmnamens (addier), dann werden die Namen der Variablen zahl1, zahl2 und summe vereinbart und die Variablen werden als vom Typ Ganze Zahl definiert. Die READ-Anweiung liest die beiden Zahlen von der Tastatur ein, dann wird deren Summe berechnet, auf dem Bildschirm ausgegeben und das Programm beendet.

Abschließend hier nun ein weiteres Programm-Beispiel, das einerseits durch Kommentare und sinnvolle Variablennamen recht gut selbstdokumentierend ist, andererseits durch Bildschirm-Meldungen gut mit dem Benutzer kommuniziert. Es soll aus einem über die Tastatur einzugebenden Wert des Radius die Fläche des entsprechenden Kreises berechnen. Dieses Beispiel demonstriert auch gut das ,,EVA``-Schema (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe).

       !
       ! Ein FORTRAN-Programm mit allen
       ! Grundelementen
       
       ! -- PROGRAM-Anweisung
       PROGRAM circle

       ! Vereinbarungsteil
         REAL            :: radius, flaech
         REAL, PARAMETER :: PI = 3.14159
         INTEGER         :: wert, n
       ! Ende des Vereinbarungsteils

       ! Meldung auf Bildschirm, Einlesen Radius
         PRINT *, 'Programm zur Kreisflaechenberechnung'
         PRINT *, 'Bitte den Radius eingeben!'
         READ *, radius
       ! Ende des Einlesens

       ! Es folgen die Anweisungen und Berechnungen
         n = 2
         flaech = PI * radius ** n
         wert   = PI * radius ** n

       ! Ausgabe der Ergebnisse
         PRINT *,  'Radius  =', radius
         PRINT *,  'Flaeche =', flaech
         PRINT *,  'WERT    =', wert

       ! -- Programm-Ende
       END

In der ersten Anweisung nach den einleitenden Kommentarzeilen wird wieder der Programmname circle vereinbart. Im Vereinbarungsteil werden die Variablen radius, flaech und PI als reelle Variablen, wert und n als ganzzahlige Variablen festgelegt. Das zusätzliche Attribut PARAMETER vereinbart PI als Konstante (Unveränderliche). Bei der Deklaration von PI findet hier auch gleichzeitig eine Initialisierung (Belegung mit einem Anfangswert) statt, indem man ihr mit Hilfe des Zeichens '=' den Wert $3.14159$ zuweist. Im ausführbaren Teil wird nach einer Bildschirm-Meldung der Benutzer aufgefordert, den Radius des Keises einzugeben, der dann von der Tastatur eingelesen wird. Im Berechnungsteil erhält n den Wert $2$, danach wird die Kreis-Fläche $\pi r^2$ berechnet und das Ergebnis den Variablen flaech und wert zugewiesen. Im Ausgabeteil werden der Radius und die beiden Werte für die Fläche zusammen mit einer Erläuterung auf dem Bildschirm ausgegeben. Schließlich wird das Programm beendet. Eine Ergebnisausgabe könnte beispielsweise so aussehen:

       Radius  = 1.000000
       Flaeche = 3.141590
       WERT    = 3

Die Erklärung für die unterschiedlichen Werte von flaech und wert wird im Abschnitt 4.2.5 ,,Arithmetische Ausdrücke und Anweisungen`` gegeben.