| ＦＯＲＴＲＡＮプログラマーのためのＣ | （１） |
ＡＳ／４００のＦＯＲＴＲＡＮのサポートがなくなりました。（ＰＬ／１もです）
ＦＯＲＴＲＡＮ発表当初から、販売を推進しないという変な方針だったらしいのですが、
ここへきて、ＰＬ／１，ＦＯＲＴＲＡＮとサポートしないというのはどういうことなのでしょう。
ともあれ、ＦＯＲＴＲＡＮ利用者にとってはゆゆしき問題です。
ここでは、ＦＯＲＴＲＡＮとＣ（ＩＬＥ−Ｃ）を対比させて、ＦＯＲＴＲＡＮ→Ｃの変換の一助と
したいと思います。
ここでは、ＩＬＥ−Ｃを単にＣと呼びます。
◆サンプル
まずＦＯＲＴＲＡＮとＣのサンプルを紹介します。
ＦＯＲＴＲＡＮ WRITE(6,10) 10 FORMAT (' FORTRAN-PROGRAM') STOP END
Ｃvoid main() { printf("C-PROGRAM\n"); }
ＦＯＲＴＲＡＮのプログラムでは' FORTRAN-PROGRAM'という文字列を出力しています。
ＷＲＩＴＥ（６，１０）の６は標準の出力装置の番号で、一般に印刷装置です。
ＦＯＲＭＡＴは出力様式を記述する文で、ここでは
' FORTRAN-PROGRAM'
の文字列を出力装置に出力するよう記述しています。
ＦＯＲＴＲＡＮでは主プログラム、サブプログラム、関数プログラムの種類がありますが、
Ｃではプログラムを全て関数として記述します。例では ｍａｉｎ という関数として記述しています。
ｖｏｉｄは関数からの戻り値がないということで、ｍａｉｎのうしろの （） は関数 ｍａｉｎ に渡す引数がないことを示しています。
｛ ｝内には、処理手順を記述します。
例の処理手順では ｐｒｉｎｔｆ という関数を呼出しています。ｐｒｉｎｔｆ はあたえられたデータを文字列に変換して出力する関数です。
サンプルでは
"C-PROGRAM\n"
の文字列を（そのまま）出力しています。文字列の最後の '\n' は、１６進数の’０Ａ’で文字を出力後
改行させる制御文字です。ＦＯＲＴＲＡＮのサンプルではこれに相当するものはありませんが、
ＷＲＩＴＥ命令の先頭の１バイトが、このような制御文字として使用される規則になっています。
ＦＯＲＴＲＡＮのサンプルでは、実際は制御文字としてのブランクに加えて
'FORTRAN-PROGRAM'を出力していることになります。
◆Ｃの特徴
サンプルで出てきたように、Ｃではプログラムを基本的に関数を構成するものとしています。
メイン・プログラムすらＯＳから制御が渡たされる’ｍａｉｎ’という特別な関数であり、
そのｍａｉｎもいくつかの関数で構成されるということです。
さらにＦＯＲＴＲＡＮにない特徴としては、記憶域の取得と開放ができるということです。
これによって自分が自分を呼び出すような、再帰的なプログラムを組むことができます。
◆コーディング様式
ＦＯＲＴＲＡＮはステートメント番号のフィールド、継続のフィールド、命令文のフィールド、
プログラムの識別用のフィールドが固定されています。
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
ＦＯＲＴＲＡＮのフィールド
Ａ ステートメント番号。第一カラムにＣまたは＊を入れるとその行は注釈文となる。
Ｂ 継続用フィールド。ブランク以外の文字をいれると前の行の継続行となる。
Ｃ 命令文用テキストフィールド
Ｄ 識別用フィールド。自由使用。注釈他
Ｃの書式ではカラムによる固定はありません。１行で複数の命令を記述することもできるし、命令を何行にわたっても
記述することができます。コーディングの約束は次のとおりです。
１．自由形式の記述
２．コメントは／＊ ＊／の中に入れる。
３．識別名は英字の大文字、小文字と＿（下線）で始まる３１桁までの文字列。先頭でなければ数字も使用できる。
４．命令の終わりは；（セミコロン）で終わる
５．予約語として以下のものがある。
予約語
意味・働き
ａｕｔｏ
自動変数の宣言
ｃｈａｒ
文字型変数の宣言
ｄｏｕｂｌｅ
倍精度浮動小数点変数の宣言
ｅｘｔｅｒｎ
外部変数の宣言
ｆｌｏａｔ
浮動小数点変数の宣言
ｉｎｔ
整数型の宣言
ｌｏｎｇ
倍精度整数型の宣言
ｒｅｇｉｓｔｅｒ
レジスター変数の宣言
ｓｈｏｒｔ
短い整数型の宣言
ｓｔａｔｉｃ
静的変数の宣言
ｓｔｒｕｃｔ
構造体の宣言
ｔｙｐｄｅｆ
型の定義
ｕｎｉｏｎ
共用体の宣言
ｕｎｓｉｇｎｅｄ
符号無し整数の宣言
ｂｒｅａｋ
ループからの飛び出し
ｃａｓｅ
多条件分岐を構成する分岐の一つの指定
ｃｏｎｔｉｎｕｅ
次の繰返しへ戻る
ｄｅｆａｕｌｔ
他条件分岐の省略時分岐の指定
ｄｏ
ｄｏループ
ｅｌｓｅ
ｉｆ〜ｅｌｓｅ
ｆｏｒ
ｆｏｒループ
ｇｏｔｏ
無条件分岐
ｉｆ
条件判定
ｒｅｔｕｒｎ
呼出し側への戻り
ｓｗｉｔｃｈ
多条件分岐
ｗｈｉｌｅ
ｗｈｉｌｅループ
ｅｎｔｒｙ
意味なし
ｓｉｚｅｏｆ
データ型の長さ
◆データの種類
Ｃで使用できるデータの種類とＦＯＲＴＲＡＮでの対応は次のとおりです。
ＦＯＲＴＲＡＮ 定数の例 Ｃ ＩＮＴＥＧＥＲ＊２ １ ｓｈｏｒｔ ｉｎｔ ＩＮＴＥＧＥＲ 1234567 ｉｎｔ または ｌｏｎｇ ＲＥＡＬ 3.4 ｆｌｏａｔ ＲＥＡＬ＊８または
ＤＯＵＢＬＥ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ4.5Ｄ＋6 ｄｏｕｂｌｅ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲ＊ｎ ’ＡＢＣ’ ｃｈａｒ［ｎ］ ＣＯＭＰＬＥＸ 1+2.3Ｉ 該当なし ＣＯＭＰＬＥＸ８ 該当なし ＬＯＧＩＣＡＬ .TRUE./.FALSE. 該当なし
このほかに、Ｃではポインターと呼ぶアドレスデータを扱うことができます。
また、ポインターで示された個所のデータを扱うこともできます。
注意：
１．ｉｎｔ はパソコン系では２バイトの整数のこともあります。移植の場合は要注意です。
２．ＦＯＲＴＡＮの倍精度の定数は１．２３Ｄ±ｎのようにした場合に倍精度になります。
それ以外は短精度になるので注意が必要です。
３．Ｃでは、
1.0D+12 は不可（ＦＯＲＴＲＡＮでは可）
1.0E+12 はＯＫ
となります。
３．Ｃにおける文字列定数は”ＡＢＣ”の場合、実際は’ＡＢＣ￥０’のデータで扱われます。
￥０はヌル文字で、１６進の００で”ＡＢＣ”は１６進表示では、Ｘ’Ｃ１Ｃ２Ｃ３００’と
なります。
◆変数名
変数名の規約は次のとおりです。
ＦＯＲＴＲＡＮ Ｃ 英字大文字と数字＿（下線） 英字大文字と数字 英字大文字、小文字と数字と＿（下線） 英字で始まる 英字大文字小文字と＿（下線）で始まる ８桁まで ３１桁まで
ここでは、Ｃの変数名ではできるだけ小文字を使用しないで話をすすめます。
◆省略時解釈
ＦＯＲＴＲＡＮでは、Ｉ からＮまでの英字で始まる変数は、省略時解釈で整数（４バイトを使用する）、
それ以外は短精度の浮動小数点数（４バイトを使用する）です。Ｃでは省略時解釈はありません。
◆省略時解釈の変更宣言
ＦＯＲＴＲＡＮでは省略時解釈を変更するＩＭＰＬＩＣＩＴ命令がありますが、Ｃではありません。
例：
ＩＭＰＬＩＣＩＴ ＩＮＴＥＧＥＲ（Ｘ）
この例では、特に明示的宣言をしない限り、Ｘで始まる全ての変数がＩＮＴＥＧＥＲになります。
明示的宣言とは、次のように、その属性をはっきり宣言するものをいいます。
例：
ＩＮＴＥＧＥＲ＊２ Ａ，Ｂ，Ｃ
ＲＥＡＬ＊８ Ｄ，Ｅ，Ｆ
◆配列
Ｃでは配列定義のＤＩＭＥＮＳＩＯＮ文に相当するものはありません。
それぞれのデータ定義に配列要素の数を記述すると配列となります。
例
ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ ＡＲＡＹ（３，４，５）・・・・ＦＯＲＴＲＡＮ
ｆｌｏａｔ ＡＲＡＹ［３］［４］［５］； ．．．．Ｃ
◆配列の添字
ＦＯＲＴＲＡＮでは配列の１番目の添え字は１ですが、Ｃでは１番目は０なので要注意です。
これはＣの配列が、
配列名： 配列の始まりの位置のアドレス。
添え字： そのオフセット
としているためのようです。
例：
ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ ＴＢＬ（１０） 添え字は１〜１０まで。
ｆｌｏａｔ ＴＢＬ［１０］； /* 添え字は０〜９まで。 */
このため、ＦＯＲＴＲＡＮから変換するような場合は、できるだけＦＯＲＴＲＡＮソースに変更を加えないよう
配列の要素数を１だけ増やし、０番目を使用しないようにする方法が考えられます。
また、メモリー上の配置と添え字の関係は、ＦＯＲＴＲＡＮでは左端の添え字がはやく回るように配置されますが、
Ｃでは右端の添え字が早く回るように配置されるので、注意が必要です。
ＦＯＲＴＲＡＮ
ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ Ａ（３，４）
メモリー上の配置は、以下のように配置されます。
Ａ（１，１） Ａ（２，１） Ａ（３，１） Ａ（１，２） Ａ（２，２） Ａ（３，２） Ａ（１，３） Ａ（２，３） Ａ（３，３） Ａ（１，４） Ａ（２，４） Ａ（３，４）
Ｃ
ｆｌｏａｔ Ａ［３］［４］；
メモリー上の配置は、以下のように配置されます。
Ａ［０］［０］ Ａ［０］［１］ Ａ［０］［２］ Ａ［０］［３］ Ａ［１］［０］ Ａ［１］［１］ Ａ［１］［２］ Ａ［１］［３］ Ａ［２］［０］ Ａ［２］［１］ Ａ［２］［２］ Ａ［２］［３］
◆初期値の設定
ＦＯＲＴＲＡＮでは初期値の設定はＤＡＴＡ命令文で行います。Ｃでは属性定義文で設定します。
例：
ＤＡＴＡ Ａ／１２３．０／Ｂ／４５６．７８／
ＲＥＡＬ Ｃ（３）
ＤＡＴＡ Ｃ／３．０，４．０．，５．０／
ｆｌｏａｔ Ａ＝１２３．０；
ｆｌｏａｔ Ｂ＝４５６．７８；
ｆｌｏａｔ Ｃ［３］＝｛３．０，４．０．，５．０｝
◆同一アドレスの参照。
ＥＱＵＩＶＡＬＥＮＣＥ
ＥＱＵＩＶＡＬＥＮＣＥは、FORTRANで複数の変数に同一アドレスを共有させるための定義です。
ＦＯＲＴＲＡＮでは実数と整数の変数を共有させて、型変換なしに（ビットパターンの変更なしに）
データを割りつけしたいときなどに使用されます。
Ｃでは ｕｎｉｏｎ がこれに相当します。
例：
ＥＱＵＩＶＡＬＥＮＣＥ （ＡＢＣ，ＸＹＺ）
EQUIVALENCE (I,X)
union UT {
int I ;
float X ;
} UN ;
ＵＴは共用体タグと呼ばれるもので、定義そのものの名前と考えてください。ＵNは共用体名です。
ｕｎｉｏｎで定義した変数を使用する場合は、ＵN．Ｘのように共用体名で修飾して使用します。
ＦＯＲＴＲＡＮからの変換のような場合は、変更量が多くなるので、プリ・プロセッサー命令の
＃ｄｅｆｉｎｅを使用すると便利です。
＃ｄｅｆｉｎｅ ＡＢＣ Ｕ．ａｂｃ
このようにすると、コンパイラーはコンパイルに先立ち、ＡＢＣという変数は全て、Ｕ．ａｂｃに
変換してくれるので、ＦＯＲＴＲＡＮから変換するような場合、ソースの訂正量が少なくなります。
共用体を使用しないで同様のことを実現するにはポインターを使って次のように実現します。
ｆｌｏａｔ ＸＹＺ；
ｆｌｏａｔ ＊ＡＢＣ；
ＡＢＣ＝＆ＸＹＺ； ／＊ ＸＹＺのアドレスをＡＢＣに入れる ＊／
＊ＡＢＣはポインターＡＢＣによって指し示す場所のデータの参照です。
単にＡＢＣとするとそのアドレスそのものを示します。
この場合もＦＯＲＴＲＡＮでは、
ＰＱＲ＝ＡＢＣ
のコーディングであったものが、
ＰＱＲ＝＊ＡＢＣ
のように変更しなければなりません。この変更量が多いときは、先のｕｎｉｏｎの場合と同様に、
変数＊ＡＢＣを＊ａｂｃのように変更しておいて、
＃ｄｅｆｉｎｅ ＡＢＣ ＊ａｂｃ
とマクロ名ＡＢＣと定義すれば、ＦＯＲＴＲＡＮのソースはもとのままで使用できます。
配列に配列の一部を重ねるＥＱＵＩＶＡＬＥＮＣＥ
ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ Ａ（５），ＴＡＢＥＬ（１０）
ＥＱＵＩＶＡＬＥＮＣＥ （Ａ（１），ＴＡＢＬＥ（６））
このＦＯＲＴＲＡＮ例では配列Ａは、ＴＡＢＬＥの６番目から１０番目に重なるように位置します。
Ｃでは同じくポインターを使って、
ｆｌｏａｔ ＴＡＢＥＬ［１０］；
ｆｌｏａｔ ＊Ａ；
として、ＡにＴＡＢＬＥの６番目のアドレスを次のようにセットします。
Ａ＝＆ＴＡＢＥＬ［５］；
こうすると、配列ＡはＴＡＢＥＬ［５］のアドレスから、（すなわちＴＡＢＥＬの６番目から１０番目まで）重なることになります。
注意：Ｃの配列の添え字が０始まりなので［５］が６番目になることに注意して下さい。
メモリー上の配置関係は次のようになります。
Ａ［０］ ＴＡＢＥＬ［５］ Ａ［１］ ＴＡＢＬＥ［６］ Ａ［２］ ＴＡＢＥＬ［７］ Ａ［３］ ＴＡＢＥＬ［８］ Ａ［４］ ＴＡＢＥＬ［９］
例：
配列を別の配列の一部にかさねる。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void main() { long A[100] ; long *B ; int X ; for (X=0; X<100 ;X++) { A[X]=X;} B = &A[10] ; for (X=0; X<10 ;X++) { printf ("B[%d]=%d??/n",X,B[X]); } }
◆演算
算術演算子は次のように対応します。
ＦＯＲＴＲＡＮ Ｃ 加算 ＋ ＋ 減算 − − 乗算 ＊ ＊ 除算 ／ ／ 累乗 ＊＊ 対応なし
累乗は対応する演算はありません。累乗関数ｐｏｗを使用します。
例えばＡの３．１乗はｐｏｗ（Ａ，３．１）のようにします。
◆比較演算、論理演算
比較演算，論理演算は次のように対応します。
ＦＯＲＴＲＡＮ Ｃ ．ＬＴ． ＜ ．ＧＴ． ＞ ．ＬＥ． ＜＝ ．ＧＥ． ＞＝ ．ＥＱ． ＝＝ ．ＮＥ． ！＝ ．ＡＮＤ． ＆＆ ．ＯＲ． ｜｜ ．ＮＯＴ． ！
◆実行制御
ＧＯ ＴＯ ステートメント番号
ｇｏｔｏ ラベル名；
ＦＯＲＴＲＡＮのステートメント番号はラベルに相当します。
ラベルの命名規則は、変数名の場合と同じです。
例：
ＧＯ ＴＯ ２００
ｇｏｔｏ Ｌ２００；
注：ここではＦＯＲＴＲＡＮ表記に近づけるため、ステートメント番号に「Ｌ」をつけてラベル名としています。
計算型ＧＯ ＴＯ
ＧＯ ＴＯ （１０，２０，３０，４０），Ｎ
Ｎの値によって実行位置を変えるＧＯＴＯは、Ｃでは対応する命令がありません。
ｓｗｉｔｃｈ命令とｃａｓｅ文で実現します。
switch (N) { case 1: goto L10; break; case 2: goto L20; break; case 3: goto L30; break; case 4: goto L40; break; }
◆条件分岐
計算型ＩＦ
ＩＦ （式）１０，２０，３０
計算型ＩＦは、式の計算結果がマイナスなら、１０へ、０なら２０へ、プラスなら３０へ実行を移します。
Ｃでは３個の ｉｆ 命令に分解して対応させます。
ｉｆ （式＜０）ｇｏｔｏ Ｌ１０；
ｉｆ （式＝０）ｇｏｔｏ Ｌ２０；
ｉｆ （式＞０）ｇｏｔｏ Ｌ３０；
条件式によるＩＦ
ＩＦ （論理演算式） １個の命令
論理演算式が．ＴＲＵＥ．のとき、指定した命令が実行されます。Ｃでは次のような形になります。
ｉｆ （論理演算式） １個の命令；
論理演算式とは、演算結果が「真」か「偽」どちらかの値になるような式をいいます。
ＦＯＲＴＲＡＮの例： Ａ．ＬＴ．Ｂ．ＡＮＤ．Ｃ．ＧＥ．Ｄ
Ｃの例： Ａ＜Ｂ ＆＆ Ｃ＞＝Ｄ
ＥＬＳＥの伴うＩＦ
ＩＦ （論理演算式）
複数の命令
ＥＬＳＥ
複数の命令
ＥＮＤ ＩＦ
Ｃではブロック記号｛ ｝を使用して次のようになります。
ｉｆ （論理演算式）｛
複数の命令
｝
ｅｌｓｅ｛
複数の命令
｝
｛ ｝は「有効範囲」を定義する記号です。（厳密には複数の文をひとつの文にまとめるという方が正しい）
◆繰返し処理
ＦＯＲＴＲＡＮでの典型的な繰返し処理は、ＤＯ文を使用した繰返し処理です。
例：
ＤＯ ９９ Ｉ＝１，１０，２
複数の命令
９９ ＣＯＮＴＩＮＵＥ
Ｃではｆｏｒ文が該当します。
ｆｏｒ （Ｉ＝１；Ｉ＜＝１０；Ｉ＝Ｉ＋２）｛
複数の命令
｝
Ｃの解説本やマニュアルにあるＩ＋＋はＩ＝Ｉ＋１の機能がありますが、使用しても取り立てて生産性が
よくなるわけでもないし、その「お約束」を知らないとデバッグすらできなくなるので、ＦＯＲＴＲＡＮプログラマーには
おすすめしません。
◆ＣＡＬＬ命令はない
ＣＡＬＬ命令相当の命令はＣでは関数呼出で行います。ＣＡＬＬという命令はありません。
例：
ＣＡＬＬ ＳＵＢ１（Ａ，Ｂ，Ｃ）
ｓｕｂ１（Ａ，Ｂ，Ｃ）；
ＦＯＲＴＲＡＮでは、呼び出すサブルーチンにパラメータを渡すときは、コンパイラーはアドレス・リストという
データの所在を示すアドレスの一覧表を作ってそのあり場所を渡します。
Ｃでは原則として、「データ渡し」でデータの複製を作成し、そのあり場所を渡します。
したがって、呼び出された関数の中でパラメータの値を変更しても、それを呼出元へ返すことができません。
呼び出された関数内で変更された値を返すには、次のどれかの方法で行います。
（１）関数の戻り値を使う。
（２）自分で呼出元のデータのアドレスを渡し、その場所のデータを関数にも使用（変更）させる。
（３）パラメータとして配列データを使用する。
（１）の例
float SUB1(float A, float B) { float C ; C=A+B ; return C; } 呼出側 Z=SUB1(X,Y);
（２）の例
void SUB1(float A, float B, float *C) { *C = A + B ; } 呼出側 SUB1(X,Y,＆Z) ;
＆Ｚは「Ｚのアドレス」という意味です。＊Ｃは「Ｃのアドレスにあるデータ」という
意味です。＊こみでひとつの変数の感覚で使用します。
「桃奴姉さん」という代わりに、「門前仲町の・・・」で済ますというような感じです。
（３）の例
void SUB1(float AR[]) { AR[2]=AR[0]+AR[1] ; } 呼出側 AR[0]=A ; AR[1]=B ; SUB1(AR) ; C=AR[2] ;
配列でパラメータを授受する場合は、配列の先頭のアドレスを呼出関数に渡します。
すなわち、一種のアドレス渡しとなっているわけです。
ＦＯＲＴＲＡＮプログラマーの感覚からすれば、一番なじみやすい方法かもしれません。
◆標準装備の関数
メーカーで予め準備した関数があります。これらはヘッダーファイルというファイルに入っており、
プリプロセッサー命令の＃ｉｎｃｌｕｄｅ命令で取り込みします。
たとえば、数学関数ｃｏｓを使用する場合は、
＃ｉｎｃｌｕｄｅ ＜ｍａｔｈ．ｈ＞
のようにコンパイル時に前処理でソースを取り込みさせます。
メーカーで予め準備した関数については別ページで紹介します。（工事中）
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（Ｃ）ＣＯＰＹＲＩＧＨＴ ＩＳＨＩＯＫＡ ＫＡＴＳＵＨＩＤＥ ，２０００