Input and Output

4. Input y Output

Supongamos el siguiente problema: Un cohete es lanzado desde una altura inicial HGHT0 con velocidad inicial VELOC0 y una aceleración vertical ACCEL. Entonces la altura y velocidad en el instante TIME después del lanzamiento vienen dados por las ecuaciones:

HGHT = 0.5 * ACCEL * TIME ** 2 + VELOCO * TIME + HGHT0

VELOC = ACCEL * TIME + VELOC0

El siguiente programa asigna el valor 9.807 (m/s**2) a ACCEL, 150.0 (m) a HGHT0, 100.0 (m/s) a VELOC0 y 5.0 (sec) a TIME, calculando los valores de HGHT y VELOC:

      PROGRAM PROJEC
************************************************************************
* This program calculates the velocity and height of a projectile      *
* given its initial height, initial velocity, and constant             *
* acceleration.  Variables used are:                                   *
*    HGHT0   :  initial height                                         *
*    HGHT    :  height at any time                                     *
*    VELOC0  :  initial vertical velocity                              *
*    VELOC   :  vertical velocity at any time                          *
*    ACCEL   :  vertical acceleration                                  *
*    TIME    :  time elapsed since projectile was launched             *
*                                                                      *
* Input:   none                                                        *
* Output:  none                                                        *
************************************************************************

      REAL HGHT0, HGHT, VELOC0, VELOC, ACCEL, TIME


      ACCEL = -9.807
      HGHT0 = 150.0
      VELOC0 = 100.0
      TIME = 5.0
      HGHT = 0.5 * ACCEL * TIME ** 2  +  VELOC0 * TIME  +  HGHT0
      VELOC = ACCEL * TIME + VELOC0
      END

Los valores de HGHT y VELOC son calculados como queríamos, pero son almacenados internamente y no son visualizados por el usuario. Más aun, si queremos realizar el cálculo con otra altura inicial y/o velocidad inicial, entonces hemos de reescribir el programa y volverlo a compilar y a ejecutar.

Vamos a dar un método para visualizar la información elaborada por el programa (output) y para variar la información inicial (input) sin tener que modificar el programa cada vez.

FORTRAN tiene dos tipos de instrucciones input/output.

El programador debe explicitar el formato por el que los datos son leidos y/o visualizados.

El compilador usa automáticamente ciertos formatos de lectura y escritura.

Veamos la instrucción más sencilla para la escritura (output) con formato automático:

PRINT *, output-list
donde:: output-list es una única expresión o una lista de expresiones separadas por comas. Cada una de estas expresiones es una constante, una variable, o una fórmula.; PRINT *; produce una línea en blanco.

Así, para mostrar en nuestro programa el valor de HGHT y VELOC debemos de incluir las líneas:

      PROGRAM PROJEC
************************************************************************
* This program calculates the velocity and height of a projectile      *
* given its initial height, initial velocity, and constant             *
* acceleration.  Variables used are:                                   *
*    HGHT0   :  initial height                                         *
*    HGHT    :  height at any time                                     *
*    VELOC0  :  initial vertical velocity                              *
*    VELOC   :  vertical velocity at any time                          *
*    ACCEL   :  vertical acceleration                                  *
*    TIME    :  time elapsed since projectile was launched             *
*                                                                      *
* Input:   HGHT0, VELOC0, TIME                                         *
* Output:  VELOC, HGHT                                                 *
************************************************************************

      REAL HGHT0, HGHT, VELOC0, VELOC, ACCEL, TIME

      ACCEL = -9.807
      READ *, HGHT0, VELOC0, TIME
      HGHT = 0.5 * ACCEL * TIME ** 2  +  VELOC0 * TIME  +  HGHT0
      VELOC = ACCEL * TIME + VELOC0
      PRINT *, 'AT TIME ', TIME, ' THE VERTICAL VELOCITY IS ', VELOC
      PRINT *, 'AND THE HEIGHT IS ', HGHT
      END

La forma más sencilla de introducir en el programa los datos iniciales es mediante la instrucción read:

READ *, input-list

donde

input-list es una única variable o variables separadas por comas.

Causa la transferencia de los valores desde alguna fuente externa (usualmente el teclado o un archivo) y la asignación de dichos valores a las variables de la lista de variables. Las siguientes reglas se aplican:

Una nueva linea de datos es procesada cada vez que una instrucción READ se ejecuta.
Si en una linea de entrada hay menos valores que el número de variables en la input-list, se procesan subsiguientes lineas de input hasta que TODOS los valores de las variables se han obtenido.
Si hay más entradas en una linea de entrada que el número de variables en la input-list, se usan los primeros valores y el resto se ignora.
Las entradas en cada linea de la entrada deben de ser constantes y del mismo tipo que la de las variables a las que son asignadas. Sin embargo, automáticamente, un entero en la entrada se le puede asignar a una variable real, un real a uno de doble precisión,..
Entradas consecutivas en una linea de entrada deben de ser separadas por una coma o por uno o más espacios.

Nuestro programa puede cambiarse para leer desde el teclado HGHT0, VELOC0 y TIME:

      PROGRAM PROJEC
************************************************************************
* This program calculates the velocity and height of a projectile      *
* given its initial height, initial velocity, and constant             *
* acceleration.  Variables used are:                                   *
*    HGHT0   :  initial height                                         *
*    HGHT    :  height at any time                                     *
*    VELOC0  :  initial vertical velocity                              *
*    VELOC   :  vertical velocity at any time                          *
*    ACCEL   :  vertical acceleration                                  *
*    TIME    :  time elapsed since projectile was launched             *
*                                                                      *
* Input:   HGHT0, VELOC0, TIME                                         *
* Output:  VELOC, HGHT                                                 *
************************************************************************

      REAL HGHT0, HGHT, VELOC0, VELOC, ACCEL, TIME

      ACCEL = -9.807
      READ *, HGHT0, VELOC0, TIME
      HGHT = 0.5 * ACCEL * TIME ** 2  +  VELOC0 * TIME  +  HGHT0
      VELOC = ACCEL * TIME + VELOC0
      PRINT *, 'AT TIME ', TIME, ' THE VERTICAL VELOCITY IS ', VELOC
      PRINT *, 'AND THE HEIGHT IS ', HGHT
      END

Esta es una forma interactiva de operar. En este caso, cuando un READ se encuentra en el programa, la ejecución de éste se suspende hasta que el usuario entra todos los valores de las variables de la lista.

Es una buena práctica escribir en la pantalla los valores que el programa espera leer:

      PROGRAM PROJEC
************************************************************************
* This program calculates the velocity and height of a projectile      *
* given its initial height, initial velocity, and constant             *
* acceleration.  Variables used are:                                   *
*    HGHT0   :  initial height                                         *
*    HGHT    :  height at any time                                     *
*    VELOC0  :  initial vertical velocity                              *
*    VELOC   :  vertical velocity at any time                          *
*    ACCEL   :  vertical acceleration                                  *
*    TIME    :  time elapsed since projectile was launched             *
*                                                                      *
* Input:   HGHT0, VELOC0, TIME                                         *
* Output:  VELOC, HGHT                                                 *
************************************************************************

      REAL HGHT0, HGHT, VELOC0, VELOC, ACCEL, TIME

      ACCEL = -9.807
      PRINT *, 'ENTER THE INITIAL HEIGHT AND VELOCITY:'
      READ *, HGHT0, VELOC0
      PRINT *, 'ENTER TIME AT WHICH TO CALCULATE HEIGHT AND VELOCITY:'
      READ *, TIME
      HGHT = 0.5 * ACCEL * TIME ** 2  +  VELOC0 * TIME  +  HGHT0
      VELOC = ACCEL * TIME + VELOC0
      PRINT *, 'AT TIME ', TIME, ' THE VERTICAL VELOCITY IS ', VELOC
      PRINT *, 'AND THE HEIGHT IS ', HGHT
      END

Ahora ir a ejercicios y trabaja sobre todos estos aspectos.