Expressões e Operadores - Conteúdo de Física na Net Portal Física

Expressões

As expressões são semelhantes às expressões quotidianas da matemática, elas resultam em valores os quais podem ser atribuídos às variáveis de acordo com o tipo do resultado da expressão e/ou da variável. O Fortran permite as seguintes categorias de expressões:

Expressões Numéricas
Expressões Lógicas
Expressões Literais

Operadores

Um operador é um símbolo que indica ao compilador para efetuar uma manipulação específica matemática ou lógica. O Fortran permite as seguintes categorias de operadores:

Operadores Aritméticos
Operadores Relacionais
Operadores Lógicos
Operadores Literais

A seguir vamos estudar cada um desses operadores.

Operadores Aritméticos

A tabela a seguir mostra todos os operadores aritméticos suportados pelo Fortran.

Assumindo que:

A contém o valor 5
B contém o valor 3

Operador	Descrição	Exemplo
`+`	Operador Adição, soma o primeiro e o segundo operando	`A + B` resulta 8
`-`	Operador Subtração, subtrai o segundo operando do primeiro	`A - B` resulta 2
`*`	Operador Multiplicação, multiplica ambos os operadores	`A * B` resulta 15
`/`	Operador Divisão, divide o primeiro pelo segundo operando	`A / B` resulta 1
`**`	Operador Exponenciação, eleva o primeiro operando à potência da ordem do segundo	`A ** B` resulta 125

Exemplo

Estude o código fonte e tente entender todos os operadores aritméticos disponíveis em Fortran:

program op_aritmetica

! Este programa efetua um cálculo aritmético

implicit none

! declaração de variáveis

integer :: a, b, c

! atribuindo valores

a = 5

b = 3

! Exponenciação

c = a ** b

! Mostrando o resultado

print *, “c = “, c

! Multiplicação

c = a * b

! resultado

print *, “c = “, c

! Divisão

c = a / b

! resultado

print *, “c = “, c

! Adição

c = a + b

! resultado

print *, “c = “, c

! Subtracão

c = a – b

! resultado

print *, “c = “, c

end

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Compilando e executando o código fonte fortran, o resultado será:

c = 125
c = 15
c = 1
c = 8
c = 2

Operadores Relacionais

A tabela a seguir mostra todos os operadores relacionais suportados pelo Fortran.

Assumindo que:

A contém o valor 10
B contém o valor 20

Operador	Equivalente	Descrição	Exemplo
==	.eq.	Verifica se os valores de dois operandos são iguais ou não, se sim, então a condição se torna verdadeira	(A == B) é Falso
/=	.ne.	Verifica se os valores de dois operandos são iguais ou não, se os valores não são iguais, a condição torna-se verdadeira.	(A != B) é Verdadeiro
>	.gt.	Verifica se o valor do operando esquerdo é maior que o valor do operando direito, se sim, a condição se torna verdadeira.	(A > B) é Falso
<	.lt.	Verifica se o valor do operando esquerdo é menor que o valor do operando direito, se sim, a condição se torna verdadeira.	(A < B) é Verdadeiro
>=	.ge.	Verifica se o valor do operando esquerdo é maior ou igual ao valor do operando direito, se sim, a condição se torna verdadeira.	(A >= B) é Falso
<=	.le.	Verifica se o valor do operando esquerdo é menor ou igual ao valor do operando direito, se sim, a condição se torna verdadeira.	(A <= B) é Verdadeiro

Exemplo

Estude o código fonte e tente entender todos os operadores relacionais disponíveis em Fortran:

program logicalOp

! this program checks logical operators
implicit none  

   ! variable declaration
   logical :: a, b

   ! assigning values 
   a = .true.   
   b = .false. 

   if (a .and. b) then
      print *, "Line 1 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 1 - Condition is false"
   end if

   if (a .or. b) then
      print *, "Line 2 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 2 - Condition is false"
   end if

   ! changing values 
   a = .false.   
   b = .true. 

   if (.not.(a .and. b)) then
      print *, "Line 3 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 3 - Condition is false"
   end if

   if (b .neqv. a) then
      print *, "Line 4 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 4 - Condition is false"
   end if

   if (b .eqv. a) then
      print *, "Line 5 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 5 - Condition is false"
   end if

end program logicalOp

Compilando e executando o código fonte fortran, o resultado será:

Line 1 - Condition is false
Line 2 - Condition is true
Line 3 - Condition is true
Line 4 - Condition is true
Line 5 - Condition is false

Operadores Lógicos

Os operadores lógicos em Fortran funcionam apenas com os valores lógicos .true. (0) e .false. (1).

A tabela a seguir mostra todos os operadores lógicos suportados pelo Fortran.

Assumindo que

A contém o valor .true.
B contém o valor .false.

Operador	Descrição	Exemplo
`.and.`	Operador lógico E. Se ambos operandos forem não-zero, então a condição se torna verdadeira.	`(A .and. B)` é falso
`.or.`	Operador lógico OU. Se qualquer um dos operandos for não-zero, então a consdição se torna verdadeira.	`(A .or. B)` é verdadeiro
`.not.`	Operador lógico NÃO. Usado para inverter o estado lógico do seu operando. Se a condição for não-zero (falso) então o operador NÃO a tornará verdadeiro.	`!(A .and. B)` é verdadeiro
`.eqv.`	Operador lógico EQUIVALENTE. Usado para checar a equivalência de dois valores lógicos.	`(A .eqv. B)` é falso
`.neqv.`	Operador lógico NÃO-EQUIVALENTE. Usado para checar a não-equivalência de dois valores lógicos.	`(A .neqv. B)` é verdadeiro

Exemplo

Estude o código fonte e tente entender todos os operadores lógicos disponíveis em Fortran:

program logicalOp

! this program checks logical operators
implicit none  

   ! variable declaration
   logical :: a, b

   ! assigning values 
   a = .true.   
   b = .false. 

   if (a .and. b) then
      print *, "Line 1 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 1 - Condition is false"
   end if

   if (a .or. b) then
      print *, "Line 2 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 2 - Condition is false"
   end if

   ! changing values 
   a = .false.   
   b = .true. 

   if (.not.(a .and. b)) then
      print *, "Line 3 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 3 - Condition is false"
   end if

   if (b .neqv. a) then
      print *, "Line 4 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 4 - Condition is false"
   end if

   if (b .eqv. a) then
      print *, "Line 5 - Condition is true"
   else
      print *, "Line 5 - Condition is false"
   end if

end program logicalOp

Compilando e executando o código fonte fortran, o resultado será:

Line 1 - Condition is false
Line 2 - Condition is true
Line 3 - Condition is true
Line 4 - Condition is true
Line 5 - Condition is false

Ordem de precedência dos Operadores em Fortran

A precedência de operadores determina o agrupamento na solução de termos em uma expressão. Isto afeta a manaira como a expreção será solucionada. Certos operadores têm uma precedência (preferência) sobre os outros, por exemplo, o operador multiplicação tem precedência maior do que o operador adição.Exemplo

`x = 7 + 3 * 2`

Nessa expressão o valor 13 será atribuído à variável x e não 20. Embora o fortran lei as expressões da esquerda para a direita, isso acontece porque o operador * tem precedência maior do que o operador +, então, primeiro o compilador efetua a multiplicação 3*2 e depois a adição com 7.

Na tabela a seguir se encontra a listagem dos operadores que sua ordem decrescente de precedência do topo para baixo na tabela, os operadores de menor precedência estao bem abaixo.

Categoria	Operador	Associatividade
NÃO lógico e sinal negativo	`.not.`, `(-)`	Da esquerda para direita
Exponenciação	`**`	Da esquerda para direita
Multiplicativos	`*`, `/`	Da esquerda para direita
Aditivos	`+`, `-`	Da esquerda para direita
Relacionais	`<`,`<=`, `>`, `>=`	Da esquerda para direita
Equivalências	`==`, `/=`	Da esquerda para direita
E lógico	`.and.`	Da esquerda para direita
OU lógico	`.or.`	Da esquerda para direita
Atribuição	`=`	Da direita para esquerda

NOTA Em uma expressão, os operadores com maior precedência serão solucionados primeiro.

Exemplo

Estude o código fonte e tente entender a ordem de precedência dos operadores em Fortran:

program precedenceOp
! this program checks logical operators

implicit none  

   ! variable declaration
   integer :: a, b, c, d, e

   ! assigning values 
   a = 20   
   b = 10
   c = 15
   d = 5

   e = (a + b) * c / d      ! ( 30 * 15 ) / 5
   print *, "Value of (a + b) * c / d is :    ",  e 

   e = ((a + b) * c) / d    ! (30 * 15 ) / 5
   print *, "Value of ((a + b) * c) / d is  : ",  e 

   e = (a + b) * (c / d);   ! (30) * (15/5)
   print *, "Value of (a + b) * (c / d) is  : ",  e 

   e = a + (b * c) / d;     !  20 + (150/5)
   print *, "Value of a + (b * c) / d is  :   " ,  e 

end program precedenceOp

Compilando e executando o código fonte fortran, o resultado será:


Value of (a + b) * c / d is : 90
Value of ((a + b) * c) / d is : 90
Value of (a + b) * (c / d) is : 90
Value of a + (b * c) / d is : 50