カテゴリー: C#

Fortran で書かれたプログラムをC#へ移行なんてあまりないかもしれませんが、以前に経験したことをまとめてみました。

既存の FORTRAN アプリケーションがファイルや標準入出力から入出力（READ/WRITE）を行う部分がもっとも工数がかかると思われます。C# へ移行する際に入出力を見直すか、READ/WRITE ステートメントを補完する同等の機能を C# で実装する必要があります。

全体的なデザイン

C#で一つのクラスを作成しメインアプリケーションとする。Fortran プログラムのメイン部分を main 関数にて実装する
Fortran の各SUBROUTINEをクラスのPublic な関数として実装する。
Fortran のPARAMETER はクラス内のconst で変数で定義する
Fortran のCOMMON はクラス内の変数で定義する
算術 IF 文　「IF (式) 文番号, 文番号, 文番号」「GOTO (文番号, 文番号, …) 整数式」は if 文もしくは switch文にする
ENTRY はできる限り関数化する
Fortran アプリケーションの標準入出力へ出力している部分は、C#アプリケーションで別途関数を用意する。
(処理系によるが)浮動小数点型数値の扱いについて有効桁数がFORTRAN と C# で異なる場合、丸め誤差が発生する可能性があるので、C# 側で丸め処理を行い極力 FORTRAN と同程度の精度を確保する

Fortran データ型とC#のデータ型の対比

Fortran	C#
REAL(4)	float
REAL(8)	double
REAL(16)	—
CHARACTER(1)	byte
CHARACTER(*)	string
INTEGER(1)	sbyte
INTEGER(2)	short
INTEGER(4)	int
INTEGER(8)	long

FORTRAN とC# のライブラリ関数

Fortran	C#
ATAN2	Math.Atan2
NINT	Math.Round *1 MidpointRounding.AwayFromZero
MIN0	Math.Min
MOD	% 演算子
COS	Math.Cos
CMPLX	Complex クラス *2
AMIN1	Math.Min
AMAX1	Math.Max
ABS	Math.Abs
SIGN	— *3
SQRT	Math.Sqrt
DCOS	Math.Cos
DSIN	Math.Sin
DSQRT	Math.Sqrt
DATAN2	Math.Atan2
べき乗	Math.Pow

*1 : Roundメソッドで四捨五入
    MidpointRounding.AwayFromZero

*2 : Complexクラス
    .NET Framework 4.0 (Visual Studio 2010)より利用可能

*3 : シグモイド関数
    ex)  SIGN(x, y)

    y >= 0の場合 |x|
    y < 0の場合 -|x|

    float Sign(float x, float y)
    {
        if (y < 0)
            x = -x;
        return x;
    }

参考：
Fortran Reference: https://homepage2.nifty.com/nimu/docs/fortran_references.html
Equivalent Data Types between Fortran and C#: https://software.intel.com/en-us/articles/equivalent-data-types-between-fortran-and-c_sharp/
Using C/C++ and Fortran together: https://www.yolinux.com/TUTORIALS/LinuxTutorialMixingFortranAndC.html
Fortran ResQ: https://fortran.hiroshism.com/index.html

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Fortran からC#への移行

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