Formation Modernisation de codes Fortran

Formation Modernisation de codes Fortran

Cette formation présente les éléments à modifier dans un code Fortran ancien (77 ou 95). Elle passe en revue les anciennes fonctionnalités afin de les convertir dans en Fortran moderne (2008, 2018, 2023).

Objectifs

• Savoir remplacer les constructions du Fortran 77 ou 90
• Maîtriser les nouvelles fonctionnalités
• Savoir optimiser un code Fortran

Environnement préalable

• définition de cas tests ou de validations
• utilisation d'un système de gestion de version (Git)
• utilisation d'un système de build (CMake, fpm, ...)
• outils d’analyse (Fortitude, …)
• outils de tests unitaires
• support des normes suivant les compilateurs

Références de bonnes pratiques

• Fortran modernisation (https://github.com/codee-com/fortran-modernization)

Améliorations de la lisibilité

• utilisation du format libre
• forcer le typage explicite de toutes les variables (IMPLICIT NONE)
• typage au plus près (BLOCK)
• suppression des GOTO calculés, IF arithmétique et ASSIGN
• remplacement des boucles DO …  étiquette numérique  par des DO END DO avec des étiquettes nommées
• remplacement des GOTO pour quitter une boucle par des CYCLE/EXIT
• suppression des GOTO par des structures : IF THEN, DO END ENDO, FUNCTION, SUBROUTINE
• suppression des ENTRY et des retours alternatifs des sous programmes

Précision des calculs

• définition des précisions (KIND)
• utilisation des suffixes de type dans les constantes

Améliorations de sécurité des fonctions et sous programmes

• déclaration explicite des variables (INTENT IN, OUT, INOUT)
• tableaux en paramètre (suppression des assume size et des tailles en paramètres, utilisation des assume shape, de SIZE,  UBOUND, SHAPE)
• définition d’interface (utilisation de modules et de sous modules (IMPLICIT NONE EXTERNAL)
• suppression des COMMONS, BLOCK DATA, INCLUDE  (utilisation des modules)

Amélioration des performances

• parcours d’un tableau (indice le plus à gauche dans la boucle la plus interne, section de tableaux)
• utilisation des fonctions intrinsèques sur les tableaux
• utilisation des opérateurs sur les tableaux
• utilisation de DO CONCURRENT (suppression des FOR ALL)
• utilisation des fonctions ELEMENTAL sur les tableaux

Améliorations de la structuration des données

• suppression des equivalence (pointeur, ASSOCIATE)
• tableaux allocatable
• pointeurs
• types personnalisés

Améliorations des entrées sorties

• Suppression des confusions sur les numéros (NEWUNIT)
• suppression de ERR et END avec étiquettes (IOSTAT, IOMSG)

Introduction aux nouveaux modèles de programmation

• programmation parallèle : coarrays : images, coarrays, team, synchronisation comparaison avec MPI/OpenMP
• programmation Orientée Objet : extension des types personnalisés, liaisons de procédure, polymorphisme, classes abstraites