Verfügbarkeit: Software-Entwicklung in Fortran 90 | Technische Universität München

Software-Entwicklung in Fortran 90:

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Überhuber, Christoph W. 1946-2016 (VerfasserIn), Meditz, Peter (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Wien [u.a.] Springer 1993
Schlagwörter:	FORTRAN 90 Softwareentwicklung
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Beschreibung:	Literaturverz. S. 412 - 418
Umfang:	XIV, 426 S. graph. Darst.
ISBN:	3211824502 0387824502

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS I NUMERISCHE DATENVERARBEITUNG 1 1 EINLEITUNG 3 2 NUMERISCHE DATEN UND OPERATIONEN 5 2.1 NUMERISCHE DATEN .............................. 5 2.1.1 ELEMENTARE UND STRUKTURIERTE DATEN ............... 5 2.1.2 OPERATIONEN MIT NUMERISCHEN DATEN ............... 9 2.1.3 DIGITALE CODIERUNG REELLER ZAHLEN ................. 12 2.2 GLEITPUNKT-ZAHLENSYSTEME ......................... 14 2.2.1 IEEE-NORMEN FUER GLEITPUNKT-ZAHLENSYSTEME .......... 17 2.2.2 STRUKTUR EINES GLEITPUNKT-ZAHLENSYSTEMS ............ 18 2.3 ARITHMETIK IN GLEITPUNKT-ZAHLENSYSTEMEN ................ 22 2.3.1 RUNDUNG .............................. 23 2.3.2 RUNDUNGSFEHLER ........................... 26 2.3.3 IMPLEMENTIERUNG EINER GLEITPUNKT-ARITHMETIK .......... 31 2.4 OPERATIONEN MIT ALGEBRAISCHEN DATEN ................... 3 3 2.5 OPERATIONEN MIT FELDERN .......................... 36 2.6 DIGITALE ANALYSIS .............................. 38 2.6.1 DARSTELLUNG UND IMPLEMENTIERUNG VON FUNKTIONEN ....... 38 2.6.2 OPERATIONEN MIT FUNKTIONEN ................... 40 2.6.3 FUNKTIONEN ALS ERGEBNISSE ..................... 44 3 ALGORITHMEN UND PROGRAMME 45 3.1 ALGORITHMEN ................................. 45 3.1.1 EIN INTUITIVER ALGORITHMUSBEGRIFF ................. 45 3.1.2 EIGENSCHAFTEN VON ALGORITHMEN .................. 47 3.1.3 EXISTENZ VON ALGORITHMEN ..................... 51 3.1.4 PRAKTISCHE LOESBARKEIT VON ALGORITHMEN ............. 53 3.1.5 KOMPLEXITAET VON ALGORITHMEN .................. 54 3.1.6 DARSTELLUNG VON ALGORITHMEN ................... 59 3.1.7 ALGORITHMEN IN PROGRAMMIERSPRACHEN .............. 64 3.2 PROGRAMMIERSPRACHEN ............................ 6 5 3.2.1 UEBERSETZER ............................. 69 3.2.2 HOEHERE PROGRAMMIERSPRACHEN ................... 72 V111 INHALTSVERZEICHNIS 4 BEWERTUNG NUMERISCHER SOFTWARE 77 4.1 ZUVERLAESSIGKEIT ................................ 78 4.2 EFFIZIENZ ................................... 83 4.3 BENUTZERFREUNDLICHKEIT ........................... 85 4.4 PORTABILITAET ................................. 87 4.5 ANDERBARKEIT ................................. 89 4.6 KOSTEN NUMERISCHER SOFTWARE ........................ 90 5 VERFIUGBARE NUMERISCHE SOFTWARE 94 5.1 NUMERISCHE ANWENDUNGS-SOFTWARE ..................... 94 5.2 EINZELPROGRAMME .............................. 94 5.3 NUMERISCHE SOFTWAREBIBLIOTHEKEN ..................... 95 5.4 NUMERISCHE SOFTWAREPAKETE ......................... 9 6 5.5 NETLIB ..................................... 98 5.6 ANONYMOUS FTP .............................. 99 5.7 ARCHIESERVER ............................... 99 5.8 PROBLEM SOLVING ENVIRONMENTS ...................... 100 5.8.1 STRUKTUR VON PROBLEM SOLVING ENVIRONMENTS .......... 100 5.8.2 BESTEHENDE PROBLEM SOLVING ENVIRONMENTS ........... 102 6 SOFTWARE-ENTWICKLUNG 109 6.1 QUALITAETSSICHERUNG ............................. 113 6.1.1 KONSTRUKTIVE MASSNAHMEN ..................... 113 6.1.2 ANALYTISCHE MASSNAHMEN ..................... 114 6.1.3 ALLGEMEINE PRINZIPIEN ....................... 114 6.2 TESTEN .................................... 116 6.2.1 TOP-DOWN-TESTEN ......................... 117 6.2.2 BOTTOM-UP-TESTEN ......................... 119 6.2.3 PSYCHOLOGIE UND OEKONOMIE DES PROGRAMMTESTENS ........ 120 6.2.4 BLACK-BOX- UND WHITE-BOX-TESTS ................. 120 6.3 STATISCHE TESTVERFAHREN ........................... 122 6.3.1 COMPILER .............................. 122 6.3.2 PFADTESTS .............................. 122 6.3.3 DATENFLUSSANALYSE .......................... 124 6.3.4 SYMBOLISCHE AUSWERTUNG ..................... 125 6.3.5 STATISCHE TESTWERKZEUGE ...................... 125 6.4 DYNAMISCHE TESTVERFAHREN ......................... 126 6.4.1 LOESBARKEITSPROBLEME ........................ 126 6.4.2 ERFASSUNG VON PROGRAMMTEILEN .................. 127 6.4.3 MUTATIONS-ANALYSE ......................... 129 6.4.4 FUNKTIONALES TESTEN ........................ 130 6.4.5 PFADORIENTIERTES TESTEN ...................... 131 INHALTSVERZEICHNIS IX 7 DIE PROGRAMMIERSPRACHE FORTRAN 135 7.1 FORTRANG6 .................................. 13 5 7.2 FORTRAN77 .................................. 136 7.3 FORTRANG0 .................................. 137 7.4 WEITERE ENTWICKLUNGEN ........................... 138 8 DIE LEXIKALISCHE STRUKTUR VON FORTRAN 90 . PROGRAMMEN 139 8.1 DER ZEICHENSATZ ............................... 139 8.2 LEXIKALISCHE ELEMENTE ............................ 142 8.2.1 SCHLUESSELWOERTER ........................... 143 8.2.2 NAMEN ............................... 144 8.2.3 TRENNZEICHEN ............................ 145 8.3 OPERATOREN .................................. 145 8.4 PROGRAMMZEILEN ............................... 146 8.4.1 ANWEISUNGEN ............................ 146 8.4.2 LAENGE EINER ZEILE .......................... 146 8.4.3 TRENNUNG VON ANWEISUNGEN .................... 146 8.4.4 KOMMENTARE ............................ 14 7 8.4.5 ZEILENFORTSETZUNG .......................... 147 8.4.6 ANWEISUNGSMARKEN ......................... 148 9 DATENTYPEN 149 9.1 DATENOBJEKTE ................................ 149 9.2 DAS KONZEPT DES DATENTYPS ........................ 152 9.3 VORDEFINIERTE DATENTYPEN .......................... 154 9.3.1 GANZZAHLIGER DATENTYP ...................... 154 9.3.2 GLEITPUNKT-DATENTYP ........................ 155 9.3.3 KOMPIEXE ZAHLEN .......................... 157 9.3.4 LOGISCHER DATENTYP ........................ 157 9.3.5 ZEICHENKETTEN ............................ 158 9.3.6 NICHT VORHANDENE DATENTYPEN .................. 160 9.4 PARAMETRISIERUNG VORDEFINIERTER DATENTYPEN ............... 161 9.4.1 PARAMETRISIERUNG VON INTEGER-GROESSEN ............ 161 9.4.2 PARAMETRISIERUNG VON REAL-GROESSEN ............... 163 9.4.3 PARAMETRISIERUNG VON COMPLEX-GROESSEN ............ 164 9.4.4 PARAMETRISIERUNG VON LOGICAL-GROESSEN ............ 165 9.4.5 PARAMETRISIERUNG VON CHARACTER-GROESSEN .......... 165 9.5 FELDER ..................................... 166 9.5.1 DARSTELLUNG VON LITERALEN ..................... 167 9.6 STRUKTUREN (RECORDS) ............................ 168 9.7 ZEIGER ..................................... 169 X INHALTSVERZEICHNIS 10 VEREINBARUNG VON DATENOBJEKTEN 171 10.1 VEREINBARUNGEN (DEKLARATIONEN) ...................... 171 10.1.1 EXPLIZITE VEREINBARUNGEN ..................... 172 10.1.2 IMPLIZITE VEREINBARUNGEN ..................... 172 10.2 VEREINBARUNG VON VARIABLEN VORDEFINIERTER DATENTYPEN ......... 173 10.2.1 VEREINBARUNG VON NUMERISCHEN UND LOGISCHEN VARIABLEN .... 173 10.2.2 VEREINBARUNG VON ZEICHENKETTEN-VARIABLEN ........... 173 10.3 SELBSTDEFINIERTE DATENTYPEN (STRUKTUREN) ................. 175 10.3.1 DEFINITION DES TYPS ........................ 175 10.3.2 VEREINBARUNG VON DATENOBJEKTEN ................. 177 10.3.3 GLEICHHEIT VON SELBSTDEFINIERTEN DATENTYPEN ........... 177 10.4 ATTRIBUTE ................................... 177 10.4.1 VEREINBARUNG VON KONSTANTEN ................... 178 10.4.2 VEREINBARUNG VON FELDERN ..................... 178 10.4.3 VEREINBARUNG VON ZEIGERN ..................... 180 10.4.4 VEREINBARUNG VON ZIELVARIABLEN .................. 180 10.4.5 DIE SEQUENCE-ANWEISUNG ................... 181 10.5 INITIALISIERUNG (ANFANGSWERTE) ....................... 181 11BELEGUNG UND VERKNUEPFUNG VON DATENOBJEKTEN 182 11.1 AUSDRUECKE .................................. 182 11.2 DEFINIERTE UND UNDEFINIERTE VARIABLEN ................... 182 11.3 WERTZUWEISUNG ................................ 183 11.4 NUMERISCHE DATENTYPEN .......................... 18 5 11.4.1 ARITHMETISCHE OPERATOREN UND AUSDRUECKE ............ 185 11.4.2 NUMERISCHE WERTZUWEISUNG .................... 188 11.4.3 VERGLEICHSOPERATOREN ........................ 189 11.4.4 INITIALISIERUNGSAUSDRUECKE ...................... 191 11.5 LOGISCHER DATENTYP ............................. 191 11.6 ZEICHENKETTEN ................................ 193 11.6.1 WERTZUWEISUNG ........................... 193 11.6.2 TEILBEREICHE VON ZEICHENKETTEN .................. 194 11.6.3 OPERATOREN ............................. 195 11.7 FELDER ..................................... 196 11.7.1 SPEICHERUNG VON FELDERN ...................... 196 11.7.2 ZUGRIFF AUF FELDER .......................... 198 11.7.3 WERTZUWEISUNG ........................... 201 11.7.4 FELDUEBERSCHREITUNGEN ....................... 201 11.7.5 OPERATOREN ............................. 202 11.8 STRUKTUREN .................................. 203 11.8.1 KOMPONENTEN VON OBJEKTEN SELBSTDEFINIERTEN TYPS ....... 203 11.8.2 WERTZUWEISUNG ........................... 204 11.9 SELBSTDEFINIERTE OPERATOREN ......................... 204 11.9.1 OPERATOMYMBOIE .......................... 204 INHALTSVERZEICHNIS XI 11.9.2 OPERATORFUNKTIONEN ........................ 205 11.9.3 SCHNITTSTELLENBLOECKE ........................ 206 11.10 ZEIGER ..................................... 206 11.10.1 ZUSTAND EINES ZEIGERS ....................... 206 11.10.2 ASSOZIIERUNG MIT BENANNTEN VARIABLEN .............. 207 11.10.3 ALLOKATION .............................. 208 11.10.4 DEALLOKATION ............................ 208 11.10.5 OPERATOREN ............................. 209 12 STEUERKONSTRUKTE 210 12.1 ALLGEMEINES ................................. 21 0 12.2 ANEINANDERREIHUNG (SEQUENZ) ....................... 211 12.3 AUSWAHL (SELEKTION) ............................. 212 12.3.1 EINSEITIG BEDINGTE ANWEISUNGEN ................. 212 12.3.2 DER ZWEISEITIGE IF-BLOCK ...................... 213 12.3.3 DER MEHRSEITIGE IF-BLOCK ..................... 214 12.3.4 DIE AUSWAHLANWEISUNG ...................... 215 12.4 WIEDERHOLUNG (REPETITION) ......................... 216 12.4.1 DIE ENDLOSSCHLEIFE ......................... 217 12.4.2 DIE ZAEHLSCHLEIFE .......................... 217 12.4.3 DIE BEDINGTE SCHLEIFE ........................ 220 12.4.4 GESCHACHTELTE SCHLEIFEN ...................... 222 13 PROGRAMMEINHEITEN UND UNTERPROGRAMME 224 13.1 ALLGEMEINES ................................. 224 13.2 DAS HAUPTPROGRAMRN ............................ 227 13.3 UNTERPROGRAMMKONZEPT ........................... 228 13.3.1 EINLEITUNG .............................. 228 13.3.2 PROGRAMMABLAUF .......................... 229 13.3.3 ORT DER UNTERPROGRAMME ..................... 230 13.3.4 PARAMETER ............................. 232 13.3.5 ARTEN VON UNTERPROGRAMMEN ................... 235 13.4 SUBROUTINE-UNTERPROGRAMME ..................... 236 13.4.1 VEREINBARUNG EINES SUBROUTINE-UNTERPROGRAMMS ...... 236 13.4.2 AUFRUF EINES SUBROUTINE-UNTERPROGRAMMS ......... 236 13.4.3 UEBEREINSTIMMUNG ZWISCHEN FORMAL- UND AKTUALPARAMETERN . . 237 13.4.4 DEFINITION VON EINGANGS- UND AUSGANGSPARAMETERN ....... 238 13.5 FUNCTION-UNTERPROGRAMME ....................... 239 13.5.1 VEREINBARUNG EINES FUNCTION-UNTERPROGRAMMS ....... 239 13.5.2 RESULTAT EINER FUNKTION ...................... 240 13.5.3 AUFRUF EINER FUNKTION ....................... 241 13.6 SICHTBARKEIT VON DATENOBJEKTEN ...................... 242 13.6.1 BEGRIKRKLAERUNG .......................... 242 13.6.2 LOKALE GROESSEN ........................... 242 INHALTSVERZEICHNIS 13.6.3 GLOBALE GROESSEN ........................... 244 13.6.4 DATENOBJEKTE IN UNTERPROGRAMMEN ................ 245 13.6.5 NEBENEFFEKTE ............................ 246 13.7 REKURSION .................................. 247 13.8 UNTERPROGRAMME ALS PARAMETER ...................... 250 13.9 PROZEDURSCHNITTSTELLEN ........................... 251 13.9.1 BEGRIFFSERKLAERUNG .......................... 251 13.9.2 EXPLIZITE SCHNITTSTELLEN ...................... 252 13.9.3 IMPLIZITE SCHNITTSTELLEN ...................... 252 13.9.4 SCHNITTSTELLENBLOECKE ........................ 253 13.9.5 GENERISCHE BEZEICHNER ....................... 254 13.10 SCHLUESSELWORTPARAMETER ........................... 25 8 13.11 OPTIONALE PARAMETER ............................ 258 13.12 MODULE .................................... 261 13.12.1 DEFINITION .............................. 261 13.12.2 BENUETZUNG VON MODULEN ...................... 261 13.12.3 DIE USE-ANWEISUNG ........................ 262 13.12.4 UMBENENNUNG VON DATENOBJEKTEN IN MODULEN ......... 263 13.12.5 SICHTBARKEITSBESCHRAENKUNGEN VON LOKALEN GROESSEN IN MODULEN . 264 13.12.6 EINGESCHRAENKTE BENUETZUNG VON MODULEN ............. 264 13.13 REIHENFOLGE DER ANWEISUNGEN ........................ 265 14 VERARBEITUNG VON FELDERN 266 14.1 EINLEITUNG .................................. 266 14.2 ELEMENTWEISE OPERATIONEN AUF FELDERN .................. 266 14.2.1 AUSWAHL MIT FELD-BEDINGUNGEN .................. 268 14.3 SPEICHERVERWALTUNG ............................. 270 14.3.1 AUTOMATISCHE FELDER ........................ 271 14.3.2 DYNAMISCHE FELDER ......................... 27 2 14.4 FELDER ALS PARAMETER ............................ 275 14.5 FUNKTIONEN MIT FELDRESULTATEN ....................... 276 14.6 FELDER UND STRUKTUREN ........................... 276 15 EIN- UND AUSGABE 278 15.1 GRUNDLEGENDE BEGRIFFE ........................... 278 15.1.1 DATENSAETZE ............................. 278 15.1.2 DATEIEN ............................... 279 15.1.3 ZUGRIFF AUF DATEIEN ......................... 280 15.2 LISTENGESTEUERTE EIN- UND AUSGABE .................... 281 15.2.1 LISTENGESTEUERTE AUSGABE ..................... 282 15.2.2 LISTENGESTEUERTE EINGABE ..................... 283 15.3 FORMATIERTE EIN- UND AUSGABE ....................... 286 15.3.1 FORMATIERTE AUSGABE AUF EINEM DRUCKER ............. 286 15.3.2 FORMATIERTE EIN- UND AUSGABEANWEISUNGEN ........... 286 INHALTSVERZEICHNIS XI11 15.3.3 DATENFORMATBESCHREIBER ...................... 288 15.3.4 STEUERBESCHREIBER ......................... 293 15.3.5 ZEICHENKETTEN-FORMATBESCHREIBER ................. 296 15.4 EXTERNE DATEIEN ............................... 296 15.4.1 E/A-EINHEITEN ........................... 297 15.4.2 DIE POSITION ............................ 298 15.4.3 E/A-PARAMETER ........................... 298 15.4.4 DIE OPEN-ANWEISUNG ....................... 300 15.4.5 DIE ANWEISUNGEN READ UND WRITE .............. 301 15.4.6 DIE CLOSE-ANWEISUNG ...................... 301 15.4.7 DIE INQUIRE-ANWEISUNG ..................... 302 15.4.8 DIE REWIND-ANWEISUNG ..................... 302 15.4.9 DIE ENDFILE-ANWEISUNG ..................... 303 15.4.10 DIE BACKSPACE-ANWEISUNG ................... 303 15.5 INTERNE DATEIEN ............................... 303 16 VORDEFINIERTE UNTERPROGRAMME 305 16.1 EINLEITUNG .................................. 305 16.2 UEBERSICHT: GENERISCHE NAMEN ....................... 307 16.3 NUMERISCHE FUNKTIONEN. TYPUMWANDLUNG ................ 311 16.4 MATHEMATISCHE FUNKTIONEN ......................... 320 16.5 VERGLEICH UND MANIPULATION VON ZEICHENKETTEN .............. 324 16.6 MANIPULATION VON BITFELDERN ........................ 333 16.7 ABFRAGE UND MANIPULATION VON ZAHLEN .................. 339 16.8 FELDFUNKTIONEN ................................ 354 16.9 TYPPARAMETER ................................ 379 16.10 PARAMETERPRAESENZ .............................. 382 16.11 ZEIGERSTATUS ................................. 382 16.12 DATUM UND ZEIT ............................... 383 16.13 ZUFALLSZAHLEN ................................. 385 17 VERALTETE SPRACHELEMENTE 389 17.1 EINLEITUNG .................................. 389 17.2 FORM DES QUELLPROGRAMMS ......................... 389 17.3 DATENTYPEN ................................. 391 17.3.1 DER TYP DOUBLE PRECISION ................. 391 17.4 VEREINBARUNG VON DATENOBJEKTEN ..................... 391 17.4.1 IMPLIZITE TYPDEKLARATION ..................... 391 17.4.2 VEREINBARUNG VON SEICHENKETTEN UND FELDERN .......... 392 17.4.3 DIE SPEZIFIKATIONSANWEISUNG .................... 392 17.4.4 DIE DATA-ANWEISUNG ....................... 393 17.5 SPEICHERORGANISATION ............................ 395 17.5.1 EINLEITUNG .............................. 395 17.5.2 DIE EQUIVALENCE-ANWEISUNG ................. 395 XIV INHALTSVERZEICHNIS 17.5.3 COMMON-BLOECKE ......................... 397 17.5.4 BLOCK DATA ........................... 399 17.6 STEUERANWEISUNGEN ............................. 400 17.6.1 SPRUNGANWEISUNGEN ........................ 400 17.6.2 UNBEDINGTE SPRUNGANWEISUNG (GOTO-ANWEISUNG) ....... 401 17.6.3 BEDINGTE S~RUNGANWEISUNGEN ................... 401 17.6.4 NICHTBLOCKFOERMIGES D0 ...................... 403 17.6.5 DIE CONTINUE-ANWEISUNG ................... 404 17.6.6 DIE STOP-ANWEISUNG ....................... 404 17.6.7 DIE PAUSE-ANWEISUNG ...................... 405 17.7 EIN- UND AUSGABE .............................. 405 17.7.1 FORMATANGABE MITTELS ASSIGN .................. 405 17.7.2 H-FORMAT .............................. 405 17.7.3 NAMELIST-FORMATIERUNG .................... 406 17.8 PROGRAMMEINHEITEN UND UNTERPROGRAMME ................ 406 17.8.1 BLOCK DATA ........................... 406 17.8.2 FORMELFUNKTIONEN ......................... 406 17.8.3 DIE ENTRY-ANWEISUNG ...................... 407 17.8.4 RETURN .............................. 40 8 17.8.5 ALTERNATE RETURN ............... ;........ 408 17.8.6 DIE EXTERNAL-ANWEISUNG ................... 409 17.9 FELDER ..................................... 410 17.9.1 FELDER MIT UEBERNOMMENER GROESSE ................. 410 17.9.2 FORMUNTERSCHIEDE ZWISCHEN FORMAL- UND AKTUALPARAMETER ... 411 LITERATUR 412 SACHVERZEICHNIS 41 9
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