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Funciones

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En este módulo, aprenderemos sobre las funciones en Fortran, un concepto fundamental para escribir programas modulares y reutilizables. Las funciones permiten encapsular bloques de código que realizan tareas específicas y pueden ser invocadas desde diferentes partes del programa.

Contenido

  1. Definición de Funciones
  2. Sintaxis de una Función
  3. Ejemplo de una Función Simple
  4. Funciones con Argumentos
  5. Funciones Recursivas
  6. Ejercicios Prácticos
  7. Conclusión

Definición de Funciones

Una función en Fortran es un bloque de código que realiza una tarea específica y devuelve un valor. Las funciones son útiles para dividir un programa en partes más pequeñas y manejables, lo que facilita la lectura, el mantenimiento y la reutilización del código.

Sintaxis de una Función

La sintaxis básica de una función en Fortran es la siguiente:

FUNCTION nombre_funcion(argumentos)
    IMPLICIT NONE
    ! Declaraciones de variables
    ! Cuerpo de la función
    nombre_funcion = valor_de_retorno
END FUNCTION nombre_funcion
  • nombre_funcion: Es el nombre de la función.
  • argumentos: Son los parámetros que la función recibe.
  • IMPLICIT NONE: Es una declaración que desactiva la declaración implícita de variables, obligando a declarar todas las variables explícitamente.
  • nombre_funcion = valor_de_retorno: Es la asignación del valor que la función devolverá.

Ejemplo de una Función Simple

A continuación, se muestra un ejemplo de una función que calcula el cuadrado de un número:

PROGRAM ejemplo_funcion
    IMPLICIT NONE
    REAL :: numero, resultado

    ! Solicitar al usuario que ingrese un número
    PRINT *, 'Ingrese un número:'
    READ *, numero

    ! Llamar a la función cuadrado
    resultado = cuadrado(numero)

    ! Mostrar el resultado
    PRINT *, 'El cuadrado de', numero, 'es', resultado
END PROGRAM ejemplo_funcion

FUNCTION cuadrado(x)
    IMPLICIT NONE
    REAL :: x, cuadrado

    ! Calcular el cuadrado del número
    cuadrado = x * x
END FUNCTION cuadrado

Explicación del Código

  1. Declaración del Programa Principal: El programa principal ejemplo_funcion solicita al usuario que ingrese un número.
  2. Llamada a la Función: La función cuadrado es llamada con el número ingresado como argumento.
  3. Definición de la Función: La función cuadrado toma un número x como argumento y devuelve su cuadrado.

Funciones con Argumentos

Las funciones pueden recibir múltiples argumentos. Aquí hay un ejemplo de una función que calcula la suma de dos números:

PROGRAM ejemplo_suma
    IMPLICIT NONE
    REAL :: a, b, resultado

    ! Solicitar al usuario que ingrese dos números
    PRINT *, 'Ingrese el primer número:'
    READ *, a
    PRINT *, 'Ingrese el segundo número:'
    READ *, b

    ! Llamar a la función suma
    resultado = suma(a, b)

    ! Mostrar el resultado
    PRINT *, 'La suma de', a, 'y', b, 'es', resultado
END PROGRAM ejemplo_suma

FUNCTION suma(x, y)
    IMPLICIT NONE
    REAL :: x, y, suma

    ! Calcular la suma de los dos números
    suma = x + y
END FUNCTION suma

Explicación del Código

  1. Declaración del Programa Principal: El programa principal ejemplo_suma solicita al usuario que ingrese dos números.
  2. Llamada a la Función: La función suma es llamada con los dos números ingresados como argumentos.
  3. Definición de la Función: La función suma toma dos números x y y como argumentos y devuelve su suma.

Funciones Recursivas

Una función recursiva es una función que se llama a sí misma. Aquí hay un ejemplo de una función recursiva que calcula el factorial de un número:

PROGRAM ejemplo_factorial
    IMPLICIT NONE
    INTEGER :: numero, resultado

    ! Solicitar al usuario que ingrese un número
    PRINT *, 'Ingrese un número:'
    READ *, numero

    ! Llamar a la función factorial
    resultado = factorial(numero)

    ! Mostrar el resultado
    PRINT *, 'El factorial de', numero, 'es', resultado
END PROGRAM ejemplo_factorial

FUNCTION factorial(n)
    IMPLICIT NONE
    INTEGER :: n, factorial

    ! Calcular el factorial de manera recursiva
    IF (n == 0) THEN
        factorial = 1
    ELSE
        factorial = n * factorial(n - 1)
    END IF
END FUNCTION factorial

Explicación del Código

  1. Declaración del Programa Principal: El programa principal ejemplo_factorial solicita al usuario que ingrese un número.
  2. Llamada a la Función: La función factorial es llamada con el número ingresado como argumento.
  3. Definición de la Función: La función factorial calcula el factorial de n de manera recursiva.

Ejercicios Prácticos

Ejercicio 1: Función para Calcular el Promedio

Escribe una función que reciba tres números y devuelva su promedio.

PROGRAM ejercicio_promedio
    IMPLICIT NONE
    REAL :: a, b, c, resultado

    ! Solicitar al usuario que ingrese tres números
    PRINT *, 'Ingrese el primer número:'
    READ *, a
    PRINT *, 'Ingrese el segundo número:'
    READ *, b
    PRINT *, 'Ingrese el tercer número:'
    READ *, c

    ! Llamar a la función promedio
    resultado = promedio(a, b, c)

    ! Mostrar el resultado
    PRINT *, 'El promedio de', a, ',', b, 'y', c, 'es', resultado
END PROGRAM ejercicio_promedio

FUNCTION promedio(x, y, z)
    IMPLICIT NONE
    REAL :: x, y, z, promedio

    ! Calcular el promedio de los tres números
    promedio = (x + y + z) / 3.0
END FUNCTION promedio

Ejercicio 2: Función para Calcular la Potencia

Escribe una función recursiva que calcule la potencia de un número dado una base y un exponente.

PROGRAM ejercicio_potencia
    IMPLICIT NONE
    REAL :: base, resultado
    INTEGER :: exponente

    ! Solicitar al usuario que ingrese la base y el exponente
    PRINT *, 'Ingrese la base:'
    READ *, base
    PRINT *, 'Ingrese el exponente:'
    READ *, exponente

    ! Llamar a la función potencia
    resultado = potencia(base, exponente)

    ! Mostrar el resultado
    PRINT *, base, ' elevado a la potencia de ', exponente, ' es ', resultado
END PROGRAM ejercicio_potencia

FUNCTION potencia(b, e)
    IMPLICIT NONE
    REAL :: b, potencia
    INTEGER :: e

    ! Calcular la potencia de manera recursiva
    IF (e == 0) THEN
        potencia = 1.0
    ELSE
        potencia = b * potencia(b, e - 1)
    END IF
END FUNCTION potencia

Conclusión

En esta sección, hemos aprendido sobre las funciones en Fortran, incluyendo su definición, sintaxis, y cómo utilizarlas con argumentos. También hemos explorado las funciones recursivas y hemos practicado con algunos ejercicios. Las funciones son una herramienta poderosa para escribir código modular y reutilizable, y son esenciales para cualquier programador de Fortran.

En el próximo módulo, profundizaremos en el uso de subrutinas, que son similares a las funciones pero no devuelven un valor. ¡Sigue practicando y nos vemos en el siguiente módulo!

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