۲۸
اردیبهشت

جلسه ۲۱ : دقت عددی در فرترن

دسته‌بندی‌ها :

جزئیات
نوع محتواآموزشی

فهرست

مقدمه

با عرض سلام و وقت بخیر خدمت کاربران سایت پی وی لرن ، در این جلسه از آموزش های دوره فرترن ، دقت عددی در فرترن را آموزش می دهیم. در نسخه های قدیمیتر Fortran، دو نوع دقت عددی در فرترن وجود دارد: نوع حقیقی پیش فرض و نوع دقت دوگانه. با این حال، Fortran 90/95 کنترل بیشتری بر دقت انواع داده های حقیقی و صحیح را از طریق مشخصه خاصی فراهم می کند. ویژگی نوع در فرترن ، انواع مختلف اعداد در داخل کامپیوتر به طور متفاوت ذخیره می شوند. ویژگی نوع به شما اجازه می دهد تا مشخص کنید که چگونه یک عدد ذخیره می شود.

ویژگی نوع در فرترن

در ابتدا با آوردن مثال برای درک بیشتر این مفهوم شروع می کنیم.

مثال :

real, kind = 2 :: a, b, c
real, kind = 4 :: e, f, g
integer, kind = 2 :: i, j, k
integer, kind = 3 :: l, m, n

real, kind = 2 :: a, b, c

real, kind = 4 :: e, f, g

integer, kind = 2 :: i, j, k

integer, kind = 3 :: l, m, n

در اعلام بالا، متغیرهای واقعی e، f و g دقت بیشتری نسبت به متغیرهای واقعی a، b و c دارند. متغیرهای عدد صحیح l، m و n می توانند مقادیر بزرگتری را ذخیره و رقم بیشتری برای ذخیره سازی از متغیرهای عدد صحیح i، j و k داشته باشند. اگر چه این به ماشین نیز وابسته است.

مثال

مثال :

program kindSpecifier
implicit none

   real(kind = 4) :: a, b, c
   real(kind = 8) :: e, f, g
   integer(kind = 2) :: i, j, k
   integer(kind = 4) :: l, m, n
   integer :: kind_a, kind_i, kind_e, kind_l
   
   kind_a = kind(a)
   kind_i = kind(i)
   kind_e = kind(e)
   kind_l = kind(l)
   
   print *,'default kind for real is', kind_a
   print *,'default kind for int is', kind_i
   print *,'extended kind for real is', kind_e
   print *,'default kind for int is', kind_l
   
end program kindSpecifier

program kindSpecifier

implicit none

real(kind = 4) :: a, b, c

real(kind = 8) :: e, f, g

integer(kind = 2) :: i, j, k

integer(kind = 4) :: l, m, n

integer :: kind_a, kind_i, kind_e, kind_l

kind_a = kind(a)

kind_i = kind(i)

kind_e = kind(e)

kind_l = kind(l)

print *,'default kind for real is', kind_a

print *,'default kind for int is', kind_i

print *,'extended kind for real is', kind_e

print *,'default kind for int is', kind_l

end program kindSpecifier

هنگامی که شما برنامه بالا را اجرا و کامپایل می کنید خروجی زیرا مشاهده می کنید :

مثال :

default kind for real is 4
default kind for int is 2
extended kind for real is 8

default kind for real is 4

default kind for int is 2

extended kind for real is 8

پرسیدن اندازه متغیرها

تعدادی از توابع درونی وجود دارد که به شما امکان می دهد که اندازه اعداد را بازجویی کنید.

برای مثال، تابع ذاتی (bit_size(i تعداد بیت های مورد استفاده برای ذخیره سازی را مشخص می کند. برای اعداد حقیقی، تابع درونی (precision(x، تعداد دقت های دقيق را بر می گرداند، درحالی که تابع درونی (range(x محدوده دهدهی نمايشگر را باز می گرداند.

مثال

مثال :

program getSize
implicit none

   real (kind = 4) :: a
   real (kind = 8) :: b
   integer (kind = 2) :: i
   integer (kind = 4) :: j

   print *,'precision of real(4) =', precision(a)
   print *,'precision of real(8) =', precision(b)
   
   print *,'range of real(4) =', range(a)
   print *,'range of real(8) =', range(b)
   

   print *,'maximum exponent of real(4) =' , maxexponent(a)
   print *,'maximum exponent of real(8) =' , maxexponent(b)
  
   print *,'minimum exponent of real(4) =' , minexponent(a)
   print *,'minimum exponent of real(8) =' , minexponent(b)
   
   print *,'bits in integer(2) =' , bit_size(i)
   print *,'bits in integer(4) =' , bit_size(j)
   
end program getSize

program getSize

implicit none

real (kind = 4) :: a

real (kind = 8) :: b

integer (kind = 2) :: i

integer (kind = 4) :: j

print *,'precision of real(4) =', precision(a)

print *,'precision of real(8) =', precision(b)

print *,'range of real(4) =', range(a)

print *,'range of real(8) =', range(b)

print *,'maximum exponent of real(4) =' , maxexponent(a)

print *,'maximum exponent of real(8) =' , maxexponent(b)

print *,'minimum exponent of real(4) =' , minexponent(a)

print *,'minimum exponent of real(8) =' , minexponent(b)

print *,'bits in integer(2) =' , bit_size(i)

print *,'bits in integer(4) =' , bit_size(j)

end program getSize

هنگامی که کدهای بالا را اجرا و کامپایل می کنید نتیجه زیر تولید می شود :

مثال :

precision of real(4) = 6
precision of real(8) = 15
range of real(4) = 37
range of real(8) = 307
maximum exponent of real(4) = 128
maximum exponent of real(8) = 1024
minimum exponent of real(4) = -125
minimum exponent of real(8) = -1021
bits in integer(2) = 16
bits in integer(4) = 32

precision of real(4) = 6

precision of real(8) = 15

range of real(4) = 37

range of real(8) = 307

maximum exponent of real(4) = 128

maximum exponent of real(8) = 1024

minimum exponent of real(4) = -125

minimum exponent of real(8) = -1021

bits in integer(2) = 16

bits in integer(4) = 32

بدست آوردن مقدار نوع در فرترن

Fortran دو توابع درونی دیگر را برای بدست آوردن ارزش نوع برای دقت مورد نیاز از عدد صحیح و حقیقی فراهم می کند .

(selected_int_kind (r
([selected_real_kind ([p, r

تابع select_real_kind یک عدد صحیح را بازمی گرداند که مقدار پارامتر نوع مورد نیاز برای یک دقت دهدهی p و محدوده r اعشاری است.
دقت دهدهی، تعداد رقم های قابل توجهی است و محدوده اعشاری اعشار کوچکترین و بزرگترین عدد را نشان می دهد.

بنابراین دامنه از ۱۰-r به ۱۰ + r است.
به عنوان مثال،

(selected_real_kind (p = 10، r = 99 مقدار نوع مورد نیاز برای دقت ۱۰ رقم اعشار، و محدوده حداقل ۱۰-۹۹ تا ۱۰ + ۹۹ را نشان می دهد.

مثال

مثال :

program getKind
implicit none

   integer:: i
   i = selected_real_kind (p = 10, r = 99) 
   print *,'selected_real_kind (p = 10, r = 99)', i
   
end program getKind

program getKind

implicit none

integer:: i

i = selected_real_kind (p = 10, r = 99)

print *,'selected_real_kind (p = 10, r = 99)', i

end program getKind

هنگامی که کدهای بالا را اجرا و کامپایل می کنید نتیجه زیر تولید می شود :

مثال :

selected_real_kind (p = 10, r = 99) 8

1	selected_real_kind (p = 10, r = 99) 8

کلام آخر

دز این جلسه آموختید که منظور از دقت عددی در فرترن چیست و با برخی توابع مربوط به آن آشنا شدید.امیدوارم از مطالب ذکر شده بهره کافی را برده باشید.با ما همراه باشید تا در جلسه بعد کتابخانه های برنامه در فرترن را آموزش ببینید.

به اشتراک بگذارید

دیدگاه کاربران

تعداد دیدگاه : 0

پی وی لرن – آموزش برنامه نویسی و طراحی وب سایت

دوره های آموزشی آکادمی پی وی لرن (پروژه محور و ویژه بازار کار)

جلسه ۲۱ : دقت عددی در فرترن

مقدمه

ویژگی نوع در فرترن

پرسیدن اندازه متغیرها

بدست آوردن مقدار نوع در فرترن

(selected_int_kind (r

([selected_real_kind ([p, r

کلام آخر

لیست مطالب دوره

مطالب ویژه

دسته های اصلی

برگه ها

بلاگ