Introdução à Computação Universidade Federal do Maranhão Curso de Química Departamento de Informática Introdução à Computação Linguagem Fortran Profa. Msc. Maria Auxiliadora Freire maria@deinf.ufma.br

NÍVEL DE PROGRAMAÇÃO MONOPROGRAMAÇÃO memória UCP Prog1 SO

NÍVEL DE PROGRAMAÇÃO MULTIPROGRAMAÇÃO memória UCP Prog1 Prog2 SO

NÍVEL DE PROGRAMAÇÃO MULTIPROCESSAMENTO memória UCP SO Prog1 Prog2

Linguagem de Programação A primeira geração de códigos para programação de computadores, era chamada de linguagem de máquina ou código de máquina, que na verdade, é a única linguagem que o computador entende, uma seqüência de 0s e 1s, interpretadas como instruções. A segunda geração de códigos foi chamada de linguagem “Assembly” (montagem). Esta linguagem torna a seqüência de 0s e 1s em palavras compreensíveis, como “ADD”. Na verdade, esta linguagem é traduzida para código de máquina por programas chamados “Assemblers” (montadoras). A terceira geração de códigos foi chamada de “High level language” ou HLL, na qual existem palavras e sintaxe de acordo com a linguagem humana (como palavras em uma sentença). Para que um computador entenda uma HLL, é necessário um compilador que traduza o código para “Assembly” ou para código de máquina.

Linguagem Fortran - FORmula TRANslation Histórico Uma das linguagens de programação mais antiga, o FORTRAN foi desenvolvido por uma equipe de programadores conduzida por John Backus na IBM , e foi primeiramente publicada em 1957. O nome FORTRAN é uma fusão de "FORmula TRANslation", porque foi projetado para permitir tradução fácil de fórmulas de matemática em código. FORTRAN I – traduzir um código, por mais de 20 anos. FORTRAN II – surgiu com o advento da 2ª geração de computadores (1958), como o IBM 1401 - Capacidade de compilar módulos de programas, não executáveis, para serem “link editados” com outros programas.

Linguagem Fortran - FORmula TRANslation Histórico FORTRAN IV ou FORTRAN 66- 3ª geração em 1964, como IBM/360 e o IBM 1130 - implementação dos comandos que permitiram o compartilhamento de código entre outros programas e sub-rotinas. FORTRAN 77 ou FORTRAN ANSI 77 – padronização do fortran pela ANSI - padronizado utilizando o conceito de programação estruturada. FORTRAN 90 / HPF (1990) - High Performance Fortran – Fortran90 para ambientes com memória distribuida– dar origem A “FORMA LIVRE”. Uso de ponteiro; Estrutura de dados;

Linguagem Fortran Formato 1 2 3 4 5 6 7 72 C Coluna 1  comentário Coluna 2-5  reservado para enderaçamento Coluna 6  continuação de instrução Coluna 7-71  comandos (instruções) Coluna 72-80  sem utilização

Linguagem Fortran Elementos da Linguagem FORTRAN Brancos no interior do nome são ignorados; Número máximo de caracteres é de 6 (seis) – até FORTRAN 77; A 1ª letra indicará o tipo (implícito) da mesma, i.e., se for, I, J, K, L, M ou N é do tipo inteiro, caso contrário será real. Exemplo: N=32 / O=32.

Lógica de Programação Tipos de Informações Tipos de Dados: Um computador nada mais é do que uma ferramenta utilizada para solucionar problemas que envolvam a manipulação de informações, sendo que estas informações classificam-se a grosso modo em dois tipos básicos : dados e instruções. Tipos de Dados: dados numéricos ( inteiros e reais) ; dados caracteres ( letras ou símbolos especiais); dados lógicos ( tipo boleano).

Lógica de Programação Algoritmo: são regras formais para obtenção de um resultado ou da solução de um problema, englobando fórmulas de expressões aritméticas. Português Estruturado: tem como finalidade mostrar uma notação para elaborações futuras de algoritmos, os quais serão utilizados na definição, criação e desenvolvimento de uma linguagem computacional ( Fortran, Clipper, C, pascal, Delphi, Visual-Objects) e sua documentação.

Lógica de Programação INSTRUÇÕES: informação que indica uma ação. INSTRUÇÕES  ALGORÍTMOS  PROGRAMAS  SOFTWARE  SISTEMAS INSTRUÇÕES: informação que indica uma ação. ALGORÍTMO: série de instruções ( linguagem humana). PROGRAMAS: série de instruções legíveis ( lógica). Linguagem específica. SOFTWARE: conjunto de programas. SISTEMA: conjunto de software.

Exemplo de Algoritmo Exem1 - DESCREVER A TROCA DE UMA LÂMPADA 1- Pegue uma escada 2- Posicione-a embaixo da lâmpada 3- Busque uma lâmpada nova 4- Suba a escada 5- Retire a lâmpada velha 6- Coloque a lâmpada nova CADA LINHA  INSTRUÇÃO CONJUNTO  ALGORÍTMO.

Exemplo de Algoritmo Exem2 - : SOMAR 3 NÚMEROS ALGORÍTMO PORTUGUÊS ESTRUTURADO Programa SOMA VAR N1,N2,N3: INTEIRO SOMA: REAL INICIO Leia 3 números : N1,N2,N3 LEIA N1 , N2 , N3 Some os 3 números SOMA = N1 + N2 + N3 Imprima a soma ESCREVA SOMA FIM

Exemplo de Algoritmo Exem3 - : LEIA UMA VARIÁVEL E IMPRIMA ALGORÍTMO PORTUGUÊS ESTRUTURADO Programa LER-IMP VAR X: INTEIRO INICIO Leia X LEIA X Imprima X IMPRIMA X FIM

Exercícios 1 – Lista 1 (Utilizando algoritmo) Exerc 1 - Calcular o potencial hidrogeniônico (PH = - log10 [ H+] ) Exerc 2 - Dado a massa do soluto (m1) e a massa do solvente (m2), calcular o título ( T=m1/(m1+m2) Exerc 3 - Dado a massa ( em g) e o volume (em cm³ ). Calcular a densidade e a concentração de uma solução. ( D=massa/volume) Exerc 4 - Calcular o volume V2 , sendo dado as pressões: P1,P2 e o volume V1. ( P1V1=P2V2). Exerc 5 - A pressão em um líquido varia com a profundidade de acordo com a fórmula : p= 0,03 H , onde H é a profundidade. Dado o valor da profundidade H; calcule a pressão e imprima H, p Exerc 6 - Leia uma temperatura em graus centígrados e apresentá-las convertida em graus Fahrenheit. ( F <- (9°C + 160)/5 )

LINGUAGEM FORTRAN INSTRUÇÕES BÁSICAS ENTRADA  Lê Instrução  LEIA  read(*,*) A SAÍDA  Escreve Instrução  ESCREVA  write(*,*) A INICIO ( ) C programa_ler LEIA A,B read(*,*) A,B ESCREVA A,B write(*,*)A,B stop FIM end

LINGUAGEM FORTRAN Declaração de Variáveis: inteiro / real REAL v1, v2, v3, …, vn INTEGER v1, v2, v3, …, vn Exemplos: REAL NOTA, MEDIA INTEGER VAR, A(5,10), INDEX(10), L Cadeias alfanuméricas: Devemos indicar o comprimento da cadeia. CHARACTER v1*comp1, v2*comp2, v3*comp3, …, vn*compn Exemplos: CHARACTER BRANCO*1, RELAT*9, TITUL*22

LINGUAGEM FORTRAN Exemplo1 - Calcule a área de uma circunferência ( A = R 2 ) Programa Area_Círculo C Programa Area_Círculo VAR A , R : REAL REAL A,R INICIO ESCREVA “entre com o valor do raio” WRITE(*,*) “entre com o valor do raio” LEIA R READ (*,*) R A  3.14159 * R 2 A = 3.14159 * R ** 2 ESCREVA A WRITE(*,*)A PARE STOP FIM END

LINGUAGEM FORTRAN Exemplo1 - Calcule a área de uma circunferência ( A = R 2 ) Programa Area_Círculo VAR A , R : REAL INICIO LEIA R A  3.14159 * R 2 ESCREVA A FIM C Programa Area_Círculo REAL A,R READ (*,*) R A = 3.14159 * R ** 2 WRITE(*,*)A STOP END

Greater than or equal to LINGUAGEM FORTRAN ESTRUTURA DE CONTROLE Operadores Relacionais Símbolo Significado Fortran = Igual - Equal to .EQ. ≠ Diferente - Not equal .NE. > Maior - Greater than .GT. < Menor - Less than .LT. >= Maior ou igual – Greater than or equal to .GE. <= Menor ou igual – Less than or equal to .LE.

LINGUAGEM FORTRAN Portugues Estruturado Fortran SE ( condição) ENTÃO ESTRUTURA DE CONTROLE: DESVIO SIMPLES Portugues Estruturado Fortran SE ( condição) ENTÃO IF (condição) THEN < Instruções > FIM-SE FI

Português Estruturado LINGUAGEM FORTRAN Exem. Ler dois números , efetuar a adição e apresentar o seu resultado caso o valor somado seja maior que 10. Português Estruturado Fortran Programa Soma C Programa Soma VAR A,B.X: REAL REAL A,B,X INICIO ESCREVA “Entre com A , B” WRITE(*,*) ´Entre com A e B´ LEIA A,B READ(*,*) A,B X  A + B X = A + B SE ( X > 10) ENTAO IF(X.GT.10) THEN ESCREVA X WRITE(*,*) X FIM-SE ENDIF FIM STOP END

LINGUAGEM FORTRAN Portugues Estruturado Fortran SE ( condição) ESTRUTURA DE CONTROLE: DESVIO COMPOSTO Portugues Estruturado Fortran SE ( condição) IF (condição) ENTÃO THEN < Instruções > SENAO ELSE FIM-SE FI

Português Estruturado LINGUAGEM FORTRAN Ler dois números , efetuar a adição e apresentar o seu resultado caso o valor somado seja maior ou igual a 10, este deverá ser apresentado subtraindo de 7 , caso o valor seja menor que 10 , este deve ser apresentado subtraindo de 5. Português Estruturado Fortran Programa TESTE2 C Programa TESTE2 VAR A,B.X: INTEIRO INTEGER A,B,X INICIO ESCREVA “Entre com A , B” WRITE(*,*) ´Entre com A e B´ LEIA A,B READ(*,*) A,B

Português Estruturado LINGUAGEM FORTRAN CONTINUAÇÃO Português Estruturado Fortran (CONT) X  A + B X = A + B SE ( X ≥ 10) ENTAO IF(X.GT.10) THEN ESCREVA X - 7 WRITE(*,*) X - 7 SENAO ELSE ESCREVA X – 5 WRITE(*,*) X - 5 FIM-SE ENDIF STOP FIM END

LINGUAGEM FORTRAN F V ESTRUTURA DE CONTROLE Operador “E” (and) Condição 1 Condição 2 Resultado F V

LINGUAGEM FORTRAN F V ESTRUTURA DE CONTROLE Operador “OU” (or) Condição 1 Condição 2 Resultado F V

Português Estruturado LINGUAGEM FORTRAN Ler um número e verificar se está entre 20 e 90. Português Estruturado Fortran Programa TESTE_LÓGICA_E C Programa TESTE_LÓGICA_E VAR NUM: INTEIRO INTEGER NUM INICIO ESCREVA “Qual o numero” WRITE(*,*) ´ Qual o numero ´ LEIA NUM READ(*,*) NUM SE ( NUM  20) .E. ( NUM  90 ) IF ( ( NUM.GT.20).AND. ( NUM .LT.90 )) ENTÃO THEN

LINGUAGEM FORTRAN ENTÃO ELSE ENDIF STOP END Ler um número e verificar se está entre 20 e 90. SE ( NUM  20) .E. ( NUM  90 ) IF ( ( NUM.GT.20).AND. ( NUM .LT.90 )) THEN ENTÃO ESCREVA “ Número entre 20 e 90” WRITE(*,*) ´ Número entre 20 e 90´ SENÃO ELSE ESCREVA “ Número fora de faixa” WRITE(*,*) ´ Número fora de faixa´ FIM-SE ENDIF STOP FIM END

Português Estruturado LINGUAGEM FORTRAN TESTAR O SEXO DO CLIENTE Português Estruturado Fortran Programa TESTE_LÓGICA_OU C Programa TESTE_LÓGICA_OU VAR SEXO: CARACTER CHARACTER SEXO INICIO ESCREVA “Qual o SEXO” WRITE(*,*) ´ Qual o SEXO´ LEIA SEXO READ(*,*) SEXO SE ( SEXO = “M”) .OU. ( SEXO = “F” ) IF ( ( SEXO.EQ.”M”).OR. ( SEXO.EQ.”F” )) ENTÃO THEN

LINGUAGEM FORTRAN ELSE ENDIF STOP END ESCREVA “ SEXO VALIDO” Ler um número e verificar se está entre 20 e 90. ESCREVA “ SEXO VALIDO” WRITE(*,*) ´ SEXO VALIDO´ SENÃO ELSE ESCREVA “ SEXO INVALIDO” WRITE(*,*) ´ SEXO INVALIDO´ FIM-SE ENDIF STOP FIM END

LINGUAGEM FORTRAN Usando REPITA Usando ENQUANTO REPITA ESTRUTURA DE REPETIÇÃO: Laços de Repetições ou Loops Usando REPITA Usando ENQUANTO REPITA ENQUANTO (condição) FAÇA < Instruções > ATÉ (condição) FIM_ENQUANTO

Ler um número, some 1 até que o valor somado seja menor que 10. LINGUAGEM FORTRAN Ler um número, some 1 até que o valor somado seja menor que 10. Programa usando REPITA Programa usando ENQUANTO VAR A: INTEIRO INICIO ESCREVA “Entre com A ” LEIA A REPITA ENQUANTO ( A  10 ) FAÇA ESCREVA A A = A + 1 ATÉ (A  10) FIM_ENQUANTO FIM

LINGUAGEM FORTRAN FORTRAN C Programa usando REPITA C Programa usando ENQUANTO INTEGER A WRITE(*,*) ´Entre com A ´ READ(*,*) A 10 CONTINUE WRITE(*,*) A IF( A .LE. 10 ) THEN A = A + 1 GOTO 10 ENDIF STOP END

LINGUAGEM FORTRAN Estrutura PARA FAÇA < Instruções > FIM_PARA ESTRUTURA DE REPETIÇÃO: Repetição com Variável de Controle Estrutura PARA PARA I de Inicio ATÉ Ifinal PASSO L FAÇA < Instruções > FIM_PARA

LINGUAGEM FORTRAN ESTRUTURA DE REPETIÇÃO: Repetição com Variável de Controle PORTUGUES ESTRUTURADO FORTRAN C PROG_PARA VAR A: INTEIRO INTEGER A LEIA A READ (*,* )A PARA V de A ATÉ 10 PASSO 1 FAÇA DO 10 V = A,10,1 ESCREVA v WRITE(*,*) v FIM_PARA 10 CONTINUE STOP FIM END

Exercícios 2 Passe a lista 1 para o fortran Compilador Fortran  force 3.0 http://www.lepsch.com/2009/05/downloads.html Force3beta2Setup.exe