Panduan Praktis Contoh Program Fortran

F90

Simbolisasi visual dari komputasi numerik Fortran.

Fortran, singkatan dari Formula Translation, adalah salah satu bahasa pemrograman tertua yang masih digunakan secara luas, terutama dalam bidang komputasi ilmiah, teknik, dan pemodelan cuaca. Popularitasnya tidak lekang oleh waktu karena kecepatan eksekusi yang luar biasa untuk operasi numerik intensif. Mempelajari contoh program fortran sangat krusial bagi siapa pun yang bergerak di bidang simulasi dan perhitungan performa tinggi.

Mengapa Memilih Fortran di Era Modern?

Meskipun bahasa modern seperti Python dan Julia semakin populer, Fortran tetap menjadi standar emas dalam banyak lingkungan akademis dan industri yang memerlukan optimasi kecepatan maksimum. Kompiler Fortran modern sangat mahir dalam mengoptimalkan loop dan operasi array, menjadikannya pilihan tak terkalahkan untuk tugas-tugas yang melibatkan matriks besar atau integrasi persamaan diferensial.

Contoh Program Fortran Sederhana: Menghitung Faktorial

Untuk memulai, mari kita lihat contoh program fortran paling dasar: menghitung nilai faktorial dari suatu bilangan bulat. Kode ini menggunakan sintaks modern Fortran 90/95 (Free Format) yang lebih mudah dibaca dibandingkan dengan Fortran 77. 


PROGRAM HitungFaktorial
    IMPLICIT NONE
    INTEGER :: n, i
    INTEGER(8) :: hasil ! Menggunakan tipe 8-byte untuk hasil besar

    ! Meminta input dari pengguna
    WRITE(*,*) 'Masukkan bilangan bulat non-negatif:'
    READ(*,*) n

    ! Validasi input
    IF (n < 0) THEN
        WRITE(*,*) 'Faktorial hanya didefinisikan untuk bilangan non-negatif.'
        STOP
    END IF

    ! Inisialisasi hasil
    hasil = 1

    ! Perulangan untuk perhitungan
    DO i = 1, n
        hasil = hasil * i
    END DO

    ! Menampilkan hasil
    WRITE(*,*) 'Faktorial dari ', n, ' adalah: ', hasil

END PROGRAM HitungFaktorial

Dalam contoh di atas, penggunaan IMPLICIT NONE sangat dianjurkan untuk memastikan semua variabel harus dideklarasikan, mengurangi potensi kesalahan. Kami menggunakan INTEGER(8) untuk menampung hasil yang mungkin melebihi batas INTEGER standar.

Contoh Program Fortran Tingkat Lanjut: Manipulasi Array (Matriks)

Kekuatan utama Fortran terletak pada penanganan array. Berikut adalah contoh program fortran yang melakukan perkalian dua matriks (Matrix Multiplication). Ini menunjukkan bagaimana sintaks Fortran yang ringkas bekerja dengan operasi multidimensi. 


PROGRAM PerkalianMatriks
    IMPLICIT NONE
    INTEGER, PARAMETER :: N = 3 ! Ukuran Matriks NxN
    REAL, DIMENSION(N, N) :: A, B, C
    INTEGER :: i, j, k

    ! Inisialisasi Matriks A dan B (Contoh Sederhana)
    A = RESHAPE((/ 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0 /), SHAPE=(/N, N/))
    B = RESHAPE((/ 9.0, 8.0, 7.0, 6.0, 5.0, 4.0, 3.0, 2.0, 1.0 /), SHAPE=(/N, N/))
    C = 0.0 ! Inisialisasi hasil matriks C menjadi nol

    ! Perkalian Matriks (C = A * B)
    DO i = 1, N
        DO j = 1, N
            DO k = 1, N
                C(i, j) = C(i, j) + A(i, k) * B(k, j)
            END DO
        END DO
    END DO

    ! Menampilkan Matriks Hasil C
    WRITE(*,*) 'Hasil Perkalian Matriks C:'
    DO i = 1, N
        WRITE(*, '(3F8.2)') C(i, :)
    END DO

END PROGRAM PerkalianMatriks

Perhatikan penggunaan fungsi RESHAPE untuk mengisi matriks secara cepat. Operasi inti perkalian matriks (tiga loop bersarang) adalah inti dari banyak aplikasi komputasi numerik. Kompiler Fortran sangat efisien dalam mengeksekusi struktur loop semacam ini.

Modul dan Struktur Kode yang Lebih Baik

Seiring kompleksitas program meningkat, penggunaan modul menjadi praktik standar dalam Fortran modern. Modul memungkinkan enkapsulasi data dan prosedur, mempromosikan kode yang lebih modular dan dapat digunakan kembali. Ini adalah salah satu peningkatan terbesar dari Fortran lama ke sintaks modern. Setiap contoh program fortran besar harus mempertimbangkan modularisasi.

Dalam pengembangan perangkat lunak ilmiah, kemudahan integrasi dengan pustaka yang sudah teruji seperti BLAS (Basic Linear Algebra Subprograms) dan LAPACK juga menjadi alasan kuat mengapa para ilmuwan terus memilih Fortran. Kecepatan dan stabilitas yang ditawarkan oleh pustaka-pustaka ini sulit ditandingi oleh bahasa lain tanpa kompromi performa yang signifikan. Mempelajari cara memanggil fungsi eksternal (seperti dari BLAS) dari kode Fortran Anda adalah langkah selanjutnya yang penting setelah menguasai contoh program fortran dasar yang telah disajikan di sini.

Related Posts