言語要素の概要2

関数

ユーザ定義関数

「ユーザに二つの西暦年号を入力させ，その間の日数を計算する(両端の年を含む)」という課題を考える．計算の中核部分は，次のようになるであろう：

!
! year_start : 始まりの年
! year_end   : 終わりの年
!

answer=0

do year = year_start, year_end

	!......

	!
	!ここで西暦"year"年の日数を計算して，daysに入れる
	!

	answer = answer + days

end do

!
! ここで,答えはanswerに入っている
!

さて，「西暦"year"年の日数を計算して，daysに入れる」のところには，もちろん第三章でとり上げたようなアルゴリズムを使えばよい．

よいのだが，それでは，「ある年の日数を計算する」必要が，プログラムのほかの場所でも生じたらどうなるだろうか？　各場所で何回も例のIF文を書くか？

それは無駄というものである．一つの機能を持つプログラムのパーツは一回書けばそれでよい．　これを実現するのがサブルーチン（後述）と関数(function)である．

つまり，「一つの西暦年数値を与えるとその年の日数を返してくれる」プログラムのパーツ(つまり関数)を作っておいて，必要があればそれを呼び出せばよいのである．

では使い方をみてみる．

関数は，何か値を与えられたときに(現在時刻を返す関数など，稀に全く値を与えられない関数もある)，一つの値を返す．そのため，その返す値の型を最初に宣言する（integer functionの部分）．その宣言の後に関数の名前(days_of_year)，そして次のカッコの中に，受け取る値(year)を，複数あるときはコンマで区切って書く．　関数ブロックはこのfunction文から，end function文までである．

この，受け取る値のことを引数(ひきすう)という．

引数も変数だから，型宣言をしなければならない．それは普通の変数宣言と同じ．ただし，より一層引数の性格を明確にするためにintent属性をつけておくとよい．intent(IN)は，関数が一方的に受け取るのみの引数であり，この関数の中では一切改変されない引数であることを表す．

intent(IN)がついた引数を改変しようとするとコンパイル時にエラーがでる．

関数の戻り値は，関数を同じ名前(days_of_year)を持つ変数が仮にあると考えて，その「変数」に普通に代入すればよい．この代入を行わなかったとき，関数の値がどうなるかは保証されない．

関数の呼び出し(call)はどうなるか．すでに紹介したMOD(n,m)のように，ごく普通にdays_of_year(n)のように書けばそれ自体が関数の答え（値）となる．

ただし，一つ注意点．implicit noneをつけている場合，使うユーザ定義関数も型宣言をする必要がある（integer :: days_of_year）．そうしないとコンパイルエラーとなる．

intent属性も，関数も宣言が必要なことも，一見するとわずらわしいように思えるが，大規模なプログラム開発に当たっては予期せぬエラーを未然に防ぐ強力な武器となる．

組み込み関数

↑の節ではユーザが定義する関数を紹介したが，FORTRANには最初から組み込まれている関数組み込み関数もたくさんある．　このような関数を使うときには，型宣言は不要である．

よく使われる関数を紹介する．主に数学関数と文字列関数である．全ての関数を知りたければ，例えばリファレンス参照．