FORTRAN

Pada tahun 1956, saat komputer masih digunakan terutama oleh para ilmuwan untuk menyelesaikan masalah matematis, bahasa FORTRAN pertama kali dikembangkan oleh IBM. Dari asal-usul namanya, FORmula TRANslation, jelaslah kekuatan bahasa ini digunakan dalam masalah matematis. Dalam kurun waktu satu dekade saja, bahasa tersebut telah mempunyai standar di Amerika Serikat dengan kode American National Standard Programming Language FORTRAN, ANSI X3,9-1996 yang biasa dikenal dengan sebutan FORTRAN 66, atau FORTRAN IV. Sejak ditetapkannya standar tersebut, semakin banyak orang menggunakan bahasa FORTRAN. 

Hal ini ternyata semakin memperlihatkan banyaknya kekurangan pada FORTRAN IV tersebut. Dengan demikian lama kelamaan banyak pihak yang mengembangkan sendiri-sendiri, yang pada gilirannya menyebabkan satu program FORTRAN yang ditulis di satu sistem menjadi besar kemungkinannya tidak dapat digunakan di sistem lain. Karena itulah American National Standard Institute menetapkan sebuah standar baru yang disebut FORTRAN 77 atau dikenal juga dengan nama ANSI FORTRAN. Secara umum, FORTRAN 77 merupakan perkembangan ke arah pemrograman terstruktur dibandingkan FORTRAN IV. Misalnya struktur IF THEN-ELSE-END IF yang semula belum ada pada FORTRAN IV mulai dimasukkan pada FORTRAN 77. Tambahan fasilitas baru lainnya misalnya adanya variabel berjenis karakter (dengan spesifikasi CHARACTER) beserta fungsi-fungsi bawaannya (intrinsic function), fasilitas penanganan input dan output (OPEN, CLOSE, dan INQUIRE), juga pendimensian larik dengan indeks yang tidak harus positif (bisa nol atau negatif).

Pada awal perkembangannya, harus diakui, bahwa bahasa FORTRAN (khususnya FORTRAN IV) belum terstruktur seperti sekarang. akibat adanya tuntutan akan adanya bahasa pemrograman yang terstruktur, kini bahasa FORTRAN pun terdapat beberapa hal yang menempatkannya sebagai bahasa pemrograman yang terstruktur, antara lain :

-       Adanya struktur pengendali program seperti : Struktur DO-END DO, DO WHILE-END DO, IF THEN-[ELSE IF]-ELSE-END IF.

-    Adanya fasilitas untuk membuat unit-unit program seperti : PROGRAM, SUBROUTINE, FUNCTION, BLOCK DATA. 

-       Adanya fasilitas untuk deklarasi jenis data seperti : REAL, DOUBLE, PRECISION, INTEGER, IMPLICIT REAL, IMPLICIT INTEGER.

-       Adanya fasilitas untuk memberikan komentar/keterangan pada program.

-  Adanya pernyataan pengendali program yang tidak membutuhkan label pernyataan seperti CYCLE dan EXIT.

Struktur Program Fortran :

1.      Metacommand (compiler directives)

Sifatnya optional (tidak harus ada) dan digunakan untuk melakukan komunikasi ke compiler fortran

2.      Comments (komentar)

Digunakan untuk memberi keterangan pada program sehingga memudahkan dokumentasi dan pembacaan program

3.      Statement

Merupakan inti dari program yang berupa instruksi−instruksi.

Statement dapat berupa :

·                     konstanta

Nilai yang sudah pasti dan tidak akan berubah selama program berjalan

Jenis Konstanta

      Konstanta Numerik

–         Konstanta integer (bilangan bulat)

                        2 byte : -32767 s/d +32767

                        4 byte : -2147483647 s/d +2147483647

–         Konstanta real

                        Single precission (ketepatan tunggal)

Double precission (ketepatan ganda)

      Konstanta Karakter, yaitu non numerik, sebagai karakter ASCII yang ditulis dalam tanda petik tunggal.

      Konstanta Logika, yaitu logika benar dan salah.   

·                     Operator, untuk melakukan operasi nilai antara variabel atau konstanta

      Aritmatika , contoh : pangkat (**), kali (*), bagi (/), penjumlahan (+), pengurangan (-)

      Hubungan

Lebih kecil sama dengan               : .LT.

Sama dengan                                 : .EQ.

Tidak sama dengan                       : .NE.

Lebih besar dari                            : .GT.

Lebih besar sama dengan             : .GE.

      Logika   

Tidak atau bukan                          : .NOT.

Dan                                               : .AND.

Atau                                              : .OR.

·                     ungkapan/expression, yaitu pemberian nilai kepada suatu identifier.

a.      Aritmatika

Contoh : A + B / C + D

b.      Karakter   

Contoh : JNSKEL = ‘L’

c.       Logika

Contoh : X .AND. Y

d.      Hubungan    

                                             Contoh : A .LT. B

·                     Identifier, yaitu pemberian nama kepada suatu variable, array, function, atau subroutine

Ketentuan :

1.      Maksimum 6 karakter

2.      Karakter pertama harus berupa huruf

3.      Tidak boleh ada spasi atau blank

4.      Tidak boleh menggunakan karakter khusus

·                     Verb, merupakan instruksi kerja yang dimengerti oleh compiler fortran.

·                     unit specifier, menunjukkan divais (layar/printer/file) yang digunakan dalam operasi input dan output, berupa :

1.      * atau 0

alat yang digunakan berupa keyboard atau layar

2.      Ungkapan integer

Nilai integer selain 0 menunjukkan unit alat yang digunakan adalah file eksternal (printer atau file di disk)

·                     format specifier, menunjukkan nomor label dimana terdapat statement format yang akan digunakan pada data input dan output, berupa :

      Label statement

      Nama variabel statement

      Ungkapan karakter

      *

4.      Sambungan dari statement baris sebelumnya. 

Ø   Aturan Penulisan Fortran :

1. Kolom pertama merupakan Komentar atau metacommand (C, *, $).

2. Kolom 1 sampai 5 untuk penulisan label statement berupa angka.

3. Kolom 6 untuk indikasi sambungan dari baris sebelumnya.

4. Kolom 7 sampai 72 untuk penulisan Statement FORTRAN.

5. Kolom 73 sampai 80 tidak digunakan (Untuk Komentar bebas).

Ø   Elemen Program Fortran :

1. Metacommand atau compiler directive sifatnya optional.

2. Komentar berupa tulisan bebas.

3. Statement merupakan inti yang berupa instruksi-instruksi.

Teori Pemrograman Terstruktur Bahasa Fortran

·         INTEGER, yaitu digunakan untuk memesan tipe data bilangan bulat. Pemesanan dengancara ini dikhususkan untuk nama variabel dengan awalan selain dari I, J, K, L, M, dan N, baik huruf kecil maupun huruf besar. Bentuk umum dari pernyataan ini adalah

INTEGER[*byte] nama_variabel1, ..., nama_variabeln

Contoh :

INTEGER nama, umur

·         REAL yaitu digunakan untuk memesan tipe data bilangan pecahan (berkoma). Pemesanancara ini dikhususkan untuk nama variabel yang berawal I, J, K, L, M, dan N, baik huruf kecilmaupun huruf besar. Bentuk umum pernyataan ini adalah

REAL[*byte] nama_variabel1, ..., nama_variabeln

Contoh :

REAL nama, nomor

·         CHARACTER yaitu digunakan untuk memesan tipe data karakter (string) atau nilai variabeltersebut diapit oleh tanda kutip ('). Bentuk umum pernyataan ini adalah :

CHARACTER*n nama_variabel1, ..., nama_variabeln

Contoh :

CHARACTER nama à panjang digit nilai 4 byte (karakter)

CHARACTER*15 alamat, kota à panjang digit nilai alamat dan kota 15 byte (karakter).

Cara diatas juga dapat dibuat seperti :

CHARACTER nama*4 à panjang digit nilai nama 4 byte (karakter)

CHARACTER Alamat*15, kota*10 à panjang digit yang ditampung oleh nilai untuk variable nama sebanyak 15 digit dan kota 10 digit.

·         LOGICAL digunakan untuk memesan variabel logika, yang nilai dari variabel tersebut hanya .TRUE. dan .FALSE. saja.  Bentuk umum dari deklarasi ini adalah :

LOGICAL nama_variabel1, ..., nama_variabeln

STATEMENT DALAM PROGRAM FORTRAN

·         STATEMENT WRITE digunakan untuk menuliskan isi suatu variabel pada suatu media output.

WRITE(no unit, format) daftar_yang_ditulis

Keterangan :

no unit : nomor unit keluaran, secara default (dengan simbol *) berarti monitor.

format : format pengaturan tampilan, secara default (dengan simbol *) berarti bebas.

Daftar yang ditulis : variabel atau tetapan yang ingin ditulis.

Contoh :

WRITE (*,10) A,B,C

·         READ digunakan untuk membaca data dari suatu media input

READ(no unit, format) variabel

Keterangan :

no unit : nomor unit inputan, secara default (dengan simbol *) berarti keyboard.

format : format pengaturan tampilan, secara default (dengan simbol *) berarti bebas.

variabel : variabel tempat menyimpan data

Contoh :

READ (*,11)A,B,I

·         FORMAT digunakan untuk mmenentukan tata letak suatu data.

<label> FORMAT (format specifier)

format specifier berisi edit descriptor.

Repeatable Edit Descriptor

- Edit Descriptor I (Integer)

<n> I <w>.<d>

n = pengulangan,         w = banyak digit

d = jml angka nol dimuka pengganti blank

- Edit Descriptor F (Real)

<n> F <w>.<d>

n = pengulangan,         w = banyak digit

d = menunjukkan digit belakang titik desimal

- Edit Descriptor E (Real ketepatan tunggal)

<n> F <w>.<d>

disajikan dengan bentuk eksponensial

- Edit Descriptor D (Real ketepatan ganda)

<n> D <w>.<d>

n = pengulangan,         w = banyak digit

d = jumlah angka nol dimuka pengganti blank disajikan dengan bentuk eksponensial

- Edit Descriptor G (Gabungan E dan F)

<n> G <w>.<d>         atau

<n> G <w>.<d>E<e>

- Edit Descriptor A (Alphanumerik)

<n> A <w>

n = pengulangan,         w = banyak digit

- Edit Descriptor L (Logika)

<n> L <w>

n = pengulangan,         w = banyak digit

Non Repeatable Edit Descriptor

- Edit Descriptor konstanta karakter diantara tanda ‘ ‘

- Edit Descriptor X (spasi) : <n>X

- Edit Descriptor / : memberi jarak 1 baris

- Edit Descriptor \ : masih dalam baris yang sama

- Edit Descriptor H

<n> H

menampilkan sejumlah n karakter ke alat output (blank dihitung)

- Edit Descriptor P

<k> P

mengatur banyaknya faktor skala nilai nol desimal

- Edit Descriptor BN dan BZ

BN (blank diabaikan) , BZ (blank = 0)

Contoh Program Dengan Format

character nama*20

write(*,7) 'Masukkan Nama : '

7 format (A,\)

read(*,8) nama

8 format (A)

write(*,9) 'Nama Anda : ',nama

9 format (A,3X,A)

End

·         STATEMENT IF

Statement If merupakan statement yang dapat digunakan untuk menyeleksi suatu keadaan atau syarat dan proses akan melakukan suatu tindakan tertentu. jika kondisi yang diseleksi benar dan melakukan tindakan lainnya jika kondisi salah. If Statement dapat digolongkan menjadi 3 yaitu:

1. Logical If

Bentuk Umum:

IF (<Ekspresi>) <Statement> dimana

<ekspresi> adalah ungkapan logika yang akan diseleksi <Statement>

2. Arithmatic If

Bentuk Umum:

IF (<ekspresi>) <slabel1>, <slabel2>, <slabel3> adalah executeable statement kecuali statement Do, End, Endif,Elseif, Else, blok if atau statement if logika lainnya.

IF (<ekspresi>) <slabel1>, <slabel2>, <slabel3>

<ekspresi> adalah ungkapan aritmatic real atau integer

<slabel1> adalah proses yang akan dilaksanakan jika ungkapan aritmatic yang diseleksi bernilai negatif

<slabel2> adalah proses yang akan dilaksanakan jika ungkapan aritmatic yang diseleksi bernilai nol

<slabel3> adalah proses yang akan dilaksanakan jika ungkapan aritmatic yang diseleksi bernilai positif

3. Block If

Statemen ini digunakan untuk menyeleksi suatu kondisi dan mengambil tindakan apa yang harus dilakukan dalam bentuk blok-blok statement.

Bentuk Umum:

·         Bentuk Umum IF - THEN

IF (<ungkapan>) THEN

·         Bentuk Umum ELSE

ELSE

·         Bentuk Umum ELSEIF

ELSEIF (<ungkapan>) THEN

·         Bentuk Umum ENDIF

ENDIF

Suatu statemen Blok If harus diawali dengan statemen IF-THEN dan diakhiri dengan statement ENDIF. Suatu loncatan menuju kedalam Blok If tidak diperbolehkan, tetapi loncatan keluar Blok If diperbolehkan.

·         Statement Lompatan

1.                  Statement GOTO

Statement GOTO merupakan statemen yang dapat digunakan untuk melompat menuju ke statemen yang lainnya. Statemen GOTO dapat dibedakan atas:

a.   GOTO tak bersyarat

Bentuk Umum:

GOTO <Label>

Statement ini digunakan untuk mengontrol proses untuk menuju ke suatu statemen lainnya yang ditujukan oleh label tanpa ada syarat yang diberikan.

b. GOTO Pengerjaan

Bentuk Umum:

GOTO <nama> [[,] (<label1> [, <label2>]…)]

Statemen GOTO ini digunakan untuk melompat kesuatu label statemen yang ditunjukan oleh isi dari <nama>

<nama> adalah variable integer yang diisi oleh label dengan perintah Assign

c. GOTO Bersyarat

Bentuk Umum:

GOTO (<label1> [, <label2>]…)[,] <i>

Statemen ini digunakan untuk mengontrol loncatan dari proses ke suatu label tertentu tergantung dari nilai ungkapan integer <i>

2. Statement Perulangan

a. Statement DO - CONTINUE

Kegunaan Statement DO adalah untuk melaksanakan proses berulang statement yang ada diantara statemen DO dan label

Bentuk Umum:

DO <Label> [,] <variable> = <ekspresi1>, <ekspresi2>, [,<ekspresi3>]

Sedangkan Statemen CONTINUE digunakan sebagai Dummy Terminal dalam statement DO. Disamping itu masih terdapat statement Subroutine dan Function yang fungsi

dan kegunaannya hampir sama dengan statement Procedure dan Function pada

bahasa pemrograman Pascal.

Contoh Program menggunakan Statement Perulangan

print *,’Contoh program do-continue’

do 5 i=1,10

print *,’nilai ke-’,I

5 continue

end

print *,’Contoh program do-end do’

do i=1,10

print *,’nilai ke-’,I

end do

end

Subroutine Dalam Bahasa FORTRAN

Statement ini dapat digunakan untuk mengidentifikasikan suatu unit program adalah suatu rutin bagian serta sekaligus memberikan nama dan argumen-argumennya

Bentuk umum:

SUBROUTINE <nama_subroutine> [<parameter1>, <parameter2>..]

Keterangan :

<subroutine-name> adalah nama dari rutin bagian

<parameter> adalah nama dari argumen, atau disebut juga dengan dummy argumen

Berikut ini diberikan beberapa ketentuan dari subroutine:

        i.            Subroutine merupakan unit program tersendiri yang diawali dengan statement SUBROUTINE dan diakhiri dengan statement END atau RETURN, serta dipergunakan oleh unit program yang lain dengan statement CALL.

      ii.            Nama subroutine dapat berisi statement-statement apapaun kecuali statement PROGRAM, statement SUBROUTINE lainnya, maupun statement FUNCTION

    iii.            Nama argument tidak boleh tampak di statemenat COMMON, EQUIVALENCE, INTRINSIC, atau DATA

    iv.            Argumen sesungguhnya yang tampak di statement CALL harus sesuai urutannya, jumlahnya dan tipenya dengan dummy argument yang tampak di statement Subroutine. Antara nama argument sesungguhnya dengan dummy argument bole sama maupun tidak.

      v.            Di dalam suatu suroutine dapat memaggil subroutine yang lainnya.

    vi.            Subroutine dapat tidak mengandung dummy argument , yang berarti tidak ada data yang dikirim ke subroutine dan tidak ada hasil yang dikirim balik ke pemanggil subroutine

Contoh :

CALL CETAK

WRITE (*, *) ‘FORTRAN’

CALL CETAK

END

SUBROUTINE CETAK

WRITE (*, *) ‘------------‘

END

Outputnya :

FORTRAN

·         STATEMEN DO

Berfungsi untuk memerintahkan komputer agar menjalankan suatu deretan, berulang-ulang dengan cara tertentu.

Bentuk Umum : DO n var=m1,m2,m3

n : Nomor statemen dari suatu statemen yang merupakan batas akhir dari deretan yang harus diproses berulang-ulang.

Var : Variabel integer/real yang harganya akan berubah-ubah dari suatu harga awal m1 ke harga akhir m2 dengan besar langkah m3.

Pada FORTRAN IV kadang DO tidak dapat diakhir dengan kontrol statemen, untuk mengatasi ini dapat dipakai statemen CONTINUE. Sedang pada FORTARN 77 diizinkan.

Contoh:

DO 100 I =1,25

X=I**3

WRITE(*,10)X

100IF (X .GT. 1000.0) GO TO 200

200 CONTINUE

STOP

END

·         Statement END

Batas akhir dari statement program

Bentuk umum :

STOP atau STOP c

C         : suatu karakter sebanyak 1 s/d 6 karakter yang akan ditulis ke printer jika statement dikerjakan

Tahapan Pembuatan Program

Pertama, ketikkan PROGRAM (name), contohnya PROGRAM MATRIKS. Kemudian ketikkan IMPLICIT NONE. Lalu dilanjutkan dengan memasukkan INTEGER. Integer merupakan variabel bebas yang akan kita pakai dalam program yang akan kita buat. Kemudian masukan statement operasi, seperti write, read, remark, do, end, dll.  Masing-masing statement memiliki fungsi yang berbeda-beda. Write berfungsi untuk menuliskan isi suatu variable pada suatu media output. Write yang saya pakai pada program ini yaitu    Write(*,*)'Program Matriks penjumlahan'

Read berfungsi untuk membaca data dari suatu media input,  Read(*,*)x. Remark untuk menandai statement yang akan dipakai di input. Kemudian masukan statement do yang berfungsi untuk melooping (memproses berulang-ulang) sebuah statement atau fungsi yang digunakan, do i = 1,x. Kemudian masukkan hasil(i,j)=A(i,j) + B(i,j)

Setelah itu jangan lupa masukan statement END diakhir program untuk menghentikan proses program agar tidak terjadi looping yang terus menerus tanpa batas.