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Fortran - 内部函数

内部函数是作为 Fortran 语言的一部分提供的一些常见且重要的函数。 我们已经在数组、字符和字符串章节中讨论了其中一些函数。

内部函数可以分为以下几类： −

  • 数字函数
  • 数学函数
  • 数字查询函数
  • 浮点运算函数
  • 位操作函数
  • 字符函数
  • 类函数
  • 逻辑函数
  • 数组函数。

我们已经在数组一章中讨论了数组函数。 在以下部分中，我们将简要描述其他类别的所有这些功能。

在函数名称栏中，

  • A代表任意类型的数值变量
  • R代表实数或整数变量
  • X和Y代表实数变量
  • Z代表复数变量
  • W代表实数或复数变量

数字函数

Sr.No 函数 & 描述
1

ABS (A)

返回A的绝对值
2

AIMAG (Z)

它返回复数 Z 的虚部
3

AINT (A [, KIND])

它将 A 的小数部分截断为零，返回一个实数、整数。
4

ANINT（A [, KIND]）

它返回一个实数值，最接近的整数或整数。
5

CEILING (A [, KIND])

它返回大于或等于数字 A 的最小整数。
6

CMPLX (X [, Y, KIND])

它将实数变量X和Y转换为复数X+iY； 如果 Y 不存在，则使用 0。
7

CONJG (Z)

它返回任何复数 Z 的复共轭。
8

DBLE (A)

它将 A 转换为双精度实数。
9

DIM (X, Y)

它返回 X 和 Y 的正差。
10

DPROD (X, Y)

它返回 X 和 Y 的双精度实数乘积。
11

FLOOR (A [, KIND])

它提供小于或等于数字A的最大整数。
12

INT (A [, KIND])

它将数字（实数或整数）转换为整数，并将实部截断为零。
13

MAX (A1, A2 [, A3,...])

它返回参数的最大值，所有参数都具有相同的类型。
14

MIN (A1, A2 [, A3,...])

它返回参数的最小值，所有参数都具有相同的类型。
15

MOD (A, P)

它返回 A 除以 P 的余数，两个参数的类型相同 (A-INT(A/P)*P)
16

MODULO (A, P)

它返回 A 模 P：(A-FLOOR(A/P)*P)
17

NINT (A [, KIND])

返回数字 A 最接近的整数
18

REAL (A [, KIND])

转换为实数类型
19

SIGN (A, B)

它返回 A 的绝对值乘以 P 的符号。基本上，它将 B 的符号传递给 A。

示例

program numericFunctions
implicit none  

   ! 定义常量
   ! 定义变量
   real :: a, b 
   complex :: z
   
   ! a、b 的值
   a = 15.2345
   b = -20.7689
    
   write(*,*) 'abs(a): ',abs(a),' abs(b): ',abs(b)   
   write(*,*) 'aint(a): ',aint(a),' aint(b): ',aint(b) 
   write(*,*) 'ceiling(a): ',ceiling(a),' ceiling(b): ',ceiling(b)   
   write(*,*) 'floor(a): ',floor(a),' floor(b): ',floor(b)  
    
   z = cmplx(a, b)
   write(*,*) 'z: ',z   
   
end program numericFunctions

当你编译并执行上面的程序时，它会产生以下结果 −

abs(a): 15.2344999   abs(b): 20.7688999    
aint(a): 15.0000000  aint(b): -20.0000000    
ceiling(a): 16  ceiling(b): -20
floor(a): 15  floor(b): -21
z: (15.2344999, -20.7688999)

数学函数

Sr.No 函数 & 描述
1

ACOS (X)

它返回 (0, π) 范围内的反余弦值（以弧度为单位）。
2

ASIN (X)

它返回 (-π/2, π/2) 范围内的反正弦值（以弧度表示）。
3

ATAN (X)

它返回 (-π/2, π/2) 范围内的反正切值，以弧度表示。
4

ATAN2 (Y, X)

它返回 (-π, π) 范围内的反正切值（以弧度表示）。
5

COS (X)

它返回以弧度为单位的参数的余弦。
6

COSH (X)

它返回以弧度为单位的参数的双曲余弦。
7

EXP (X)

它返回 X 的指数值。
8

LOG (X)

返回 X 的自然对数值。
9

LOG10 (X)

它返回 X 的常用对数值（以 10 为底）。
10

SIN (X)

它返回以弧度为单位的参数的正弦值。
11

SINH (X)

它返回以弧度为单位的参数的双曲正弦值。
12

SQRT（X）

它返回 X 的平方根。
13

TAN (X)

它返回以弧度表示的参数的正切值。
14

TANH (X)

它返回以弧度为单位的参数的双曲正切。

示例

以下程序分别计算一段时间 t 后射弹的水平和垂直位置 x 和 y −

其中，x = ut cos a 且 y = ut sin a - g t2 / 2

program projectileMotion  
implicit none  

   ! 定义常量
   real, parameter :: g = 9.8  
   real, parameter :: pi = 3.1415927  
   
   ! 定义变量
   real :: a, t, u, x, y   
   
   ! a、t 和 u 的值
   a = 45.0
   t = 20.0
   u = 10.0
   
   ! 将角度转换为弧度
   a = a * pi / 180.0  
   x = u * cos(a) * t   
   y = u * sin(a) * t - 0.5 * g * t * t  
   
   write(*,*) 'x: ',x,'  y: ',y   
   
end program projectileMotion

当你编译并执行上面的程序时，它会产生以下结果 −

x: 141.421356  y: -1818.57861

数值查询函数

这些函数适用于特定的整数和浮点运算模型。 这些函数返回与变量 X 相同类型的数字的属性，该数字可以是实数，在某些情况下可以是整数。

Sr.No 函数 & 描述
1

DIGITS (X)

它返回模型的有效位数。
2

EPSILON (X)

它返回的数字与 1 相比几乎可以忽略不计。 换句话说，它返回 REAL( 1.0, KIND(X)) + EPSILON(X) 不等于 REAL( 1.0, KIND(X)) 的最小值。
3

HUGE (X)

它返回模型的最大编号
4

MAXEXPONENT (X)

它返回模型的最大指数
5

MINEXPONENT (X)

它返回模型的最小指数
6

PRECISION (X)

返回小数精度
7

RADIX (X)

它返回模型的基础
8

RANGE (X)

返回十进制指数范围
9

TINY (X)

它返回模型的最小正数

浮点运算函数

Sr.No 函数 & 描述
1

EXPONENT (X)

它返回数字的指数部分
2

FRACTION (X)

它返回数字的小数部分
3

NEAREST (X, S)

它返回给定方向上最接近的不同处理器编号
4

RRSPACING (X)

它返回给定数字附近的相对间距的倒数
5

SCALE (X, I)

它将实数乘以其基数的整数次幂
6

SET_EXPONENT (X, I)

它返回数字的指数部分
7

SPACING (X)

它返回给定数字附近的绝对间距

位操作函数

Sr.No 函数 & 描述
1

BIT_SIZE (I)

它返回模型的位数
2

BTEST (I, POS)

位测试
3

IAND (I, J)

逻辑与
4

IBCLR (I, POS)

清除位
5

IBITS (I, POS, LEN)

位提取
6

IBSET (I, POS)

设置位
7

IEOR (I, J)

异或
8

IOR (I, J)

包含或
9

ISHFT (I, SHIFT)

逻辑移位
10

ISHFTC (I, SHIFT [, SIZE])

循环移位
11

NOT (I)

逻辑补码

字符函数

Sr.No 函数 & 描述
1

ACHAR (I)

它返回 ASCII 整理序列中的第 I 个字符。
2

ADJUSTL (STRING)

它通过删除任何前导空格并插入尾随空格来调整左侧的字符串
3

ADJUSTR (STRING)

它通过删除尾随空格并插入前导空格来调整字符串。
4

CHAR (I [, KIND])

它返回机器特定整理序列中的第 I 个字符
5

IACHAR (C)

它返回字符在 ASCII 整理序列中的位置。
6

ICHAR (C)

它返回机器（处理器）特定整理序列中字符的位置。
7

INDEX (STRING, SUBSTRING [, BACK])

它返回 STRING 中 SUBSTRING 的最左边（如果 BACK 为 .TRUE，则为最右边）的起始位置。
8

LEN (STRING)

它返回字符串的长度。
9

LEN_TRIM (STRING)

它返回不带尾随空白字符的字符串长度。
10

LGE (STRING_A, STRING_B)

词法上大于或等于
11

LGT (STRING_A, STRING_B)

词法上大于
12

LLE (STRING_A, STRING_B)

词法上小于或等于
13

LLT (STRING_A, STRING_B)

词法上小于
14

REPEAT (STRING, NCOPIES)

重复串联
15

SCAN (STRING, SET [, BACK])

它返回属于 SET 的 STRING 的最左边（如果 BACK 为 .TRUE，则为最右边）字符的索引，如果不属于 SET，则返回 0。
16

TRIM (STRING)

删除尾随空白字符
17

VERIFY (STRING, SET [, BACK])

验证字符串中的字符集

Kind 类型函数

Sr.No 函数 & 描述
1

KIND (X)

它返回kind类型参数值。
2

SELECTED_INT_KIND (R)

它返回指定指数范围的类型参数。
3

SELECTED_REAL_KIND ([P, R])

实数类型参数值，给定精度和范围

逻辑函数

Sr.No 函数 & 描述
1

LOGICAL (L [, KIND])

在具有不同种类类型参数的逻辑类型对象之间进行转换
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