Parametrisierung vordefinierter Datentypen

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1 Parametrisierung vordefinierter Datentypen Normalerweise gewöhnliche Datentypen verwenden! Erst seit Fortran 90 Schwierige Realisierung auf Hardware Größere/geringere Genauigkeit Größerer/kleinerer Wertebereich Rechengeschwindigkeit (Wettervorhersage) Festlegung durch Deklaration mit KIND= INTEGER(KIND=4) :: i1, jeti REAL (KIND=2) :: r1, epsilon! Es ist nicht sicher dass es! INTEGER mit KIND=4 gibt! oder REAL mit KIND=2 gibt allgemein: KIND=integer_zahl (aber welche?) Zu jedem KIND gehört das richtige Literal!! INTEGER, PARAMETER :: m=2 INTEGER(KIND=m) :: iso iso=15_2! Zahl 15, KIND=2 iso=15_m! Zahl 15, m muss ein INTEGER, PARAMETER sein (m=2) 1

2 INTEGER parametrisiert PROGRAM parametrisierte_datentypen! erstmal INTEGER! Nur ganz erlesene Funktionen duerfen in den Deklarationsteil! der SIN z.b NICHT INTEGER,PARAMETER :: short=selected_int_kind(r=2)! von -10**R bis 10**R INTEGER,PARAMETER :: medium=selected_int_kind(r=4) INTEGER,PARAMETER :: long=selected_int_kind(r=10) INTEGER,PARAMETER :: vlong=selected_int_kind(r=100)! jetzt werden diese integers benutzt um zu deklarieren! ohne eine Ziffer zu verwenden, so ist es portabel INTEGER :: normal! welches KIND= entspricht dem? INTEGER(KIND=short) :: klein INTEGER(KIND=medium) :: mittel INTEGER(KIND=long) :: gross INTEGER(KIND=vlong) :: sehrgross mittel=int(91,kind=medium); mittel=91_medium klein=1000_short! absurder FEHLER! Zuweisungen intyp=int(91,kind=ntyp)! 91 ohne Verlust (oder Gewinn) PRINT*,"KIND(normal)=",KIND(normal) PRINT*,"RANGE(normal)=",RANGE(normal) PRINT*,"KIND(mittel)=",KIND(mittel) PRINT*,"RANGE(mittel)=",RANGE(mittel) END 2

3 REAL parametrisiert INTEGER,PARAMETER :: P=12; R=99 INTEGER, PARAMETER :: genau=selected_real_kind(p,r) P (integer) gültige Stellen R (integer) Exponentenbereich [10 R, 10 R ] liefert Typ der P und R am knappsten erfüllt genau=negativ falls nicht möglich Literale: E-98_genau.5_genau ltyp=kind (1.)! Typparameterwert REAL-Typ ltyp=kind (1D0)! Typparameterwert DOUBLE-PRECISION ltyp=kind (1._genau)! Wert der Konstanten genau ndigits=precision (1._genau)! gueltige Stellen! (Resultat >= 12) nrange =RANGE (1._genau)! Exponentenbereich! (Resultat >=99) Mischung unterschiedlicher Typen MixedTypes.f90 Mächtige Abfragefunktionen in Fortran 90/95 PROGRAM REALS!! was leistet der Datentyp REAL(KIND=?)! REAL (KIND=2) :: r! man versuche 1,2,3,4,5,6,7,8 PRINT*,"kleinste positive Modellzahl: ", TINY ( r ) PRINT*,"groesste Modellzahl: ", HUGE ( r ) PRINT*,"Dezimalstellen: ", PRECISION( r ) PRINT*,"Exponentenbereich: ", RANGE ( r ) PRINT*,"relative Maschinengenauigkeit: ", EPSILON ( r ) END PROGRAM REALS Rounded numbers are always false. Samuel Johnson 3

4 COMPLEX Wenn in einem Literal sowohl Real- als auch Imaginärteil vom Typ INTEGER sind, ist der Typparameterwert der COMPLEX-Größe gleich dem des gewöhnlichen REAL(!!!)-Typs Falls ein Teil vom Typ REAL und der andere vom Typ INTEGER ist, so hat die COMPLEX Größe den Typparameterwert des REAL-Teils. Sind beide Teile vom Typ REAL (evtl. mit KIND=), dann bestimmt die Komponente mit der größeren Dezimalauflösung den Typparameterwert. Haben beide Komponenten gleiche Dezimalauflösung, aber verschiedene Typparameterwerte, so ist der Typparameterwert der COMPLEX-Größe der größere der Typparameterwerte der Teile. Die Abfragefunktionen KIND, PRECISION und RANGE sind auch auf COMPLEX Größen anwendbar! 4

5 Hausaufgabe: Übung mit komplexen Zahlen. Die Lösung des Gleichungssystemses für die Trägheitsschwingung eines Luftpaketes mit Dämpfung (r > 0). u v fv = ru t lässt sich (komplex) schreiben als t + fu = rv (u + iv) = (u 0 + iv 0 ) exp( rt) exp(ift). Hier ist i = 1. Die (reellen) Geschwindigkeitskomponenten u und v und der Betrag der komplexen Geschwindigkeit u + iv sollen jede Stunde (t =0 bis 48 Stunden) ausgedruckt werden. Es sei der Coriolisparameter f = 10 4 s 1. Die Anfangsgeschwindigkeiten (t = 0) seien u 0 = 5 ms 1, v 0 = 0. Die Dämpfung (Reibung) sei r = 1 24h. Zusatz: Die selbe Aufgabe für r = 0. 5