Обмен данными в Фортране

Ввод-вывод  в Фортране реализован средствами языка, чего нет в Паскале и С, где  вместо этого используется набор внешних функций. Структура оформляемого текста должна соответствовать решаемой задаче. Текст появляется в результате выполнения многих операторов write, но каждый начинает вывод с новой строки. Аналогично каждый read начинает вывод с новой строки. В рамках одного write или  read используется только один способ оформления текста, хотя в Фортране их предусмотрено несколько.

Общая концепция

В компьютере идет двусторонний обмен данными между двумя разными хранилищами

RAM - оперативная память при CPU, быстрая, но сравнительно небольшая по объему - здесь хранятся объявленные в программе объекты во внутренней форме, характерной для каждого типа данных и для каждого типа CPU. Важным моментом, отличающим языки высокого уровня (Фортран, Паскаль) от таких языков как С и Ассемблер, является строгая типизация данных. Это означает, что ни программист, ни тем более пользователь не обязаны в тонкостях знать устройство и команды компьютера. Программисты придерживаются соглашений о типах в выбранном языке (Фортран, Паскаль), а в технические подробности преобразования во внутреннее представление конкретного компьютера входит компилятор.  В таблице приведены для справки объемы памяти (в *байтах) для объектов пяти базовых типов данных Фортрана и их возможных разновидностей для IBM/PC

Внешняя память на жестком диске HDD имеет на несколько порядков большую ёмкость, чем RAM, но она и менее быстрая - здесь хранят файлы в рамках FS - файловой системы ПК: FAT, FAT32, .. Приведем в таблице соглашения об именах файлов для некоторых FS

Программист от лица CPU реализует обмен данными с помощью операторов read и write. Пользователь, общаясь с ПК по своей задаче, разглядывает и редактирует те же текстовые файлы, что и CPU.

Текстовые файлы имеют расширение *.txt   для их просмотра и редактирования имеется масса оболочек, навигаторов, эксплореров и редакторов. Текстовые файлы это самый информативный  вид файлов для пользователя. Хороший программист исходит из следующего

• существует разделение труда между программистом и пользователем
• Фортран имеет гибкие средства для текстового оформления данных и результатов 
• проектируя обмен, программист занимает сторону пользователя
• привлекателен GUI-графический интерфейс пользователя, его реализация требует внешних функций
• MS имеет библиотеки низкоуровневой графики и адаптации к среде WINDOWS
• для поддержки реалистической графики используют библиотеки OpenGL

Аналогия последовательного обмена с кассетным магнитофоном

Последовательный ввод-вывод легче понять, используя аналогию с кассетным магнитофоном

Оператор обмена данными     обмен ( КУДА, КАК ) ЧТО    дает ответы на 3 вопроса

Ответы на вопросы “КУДА”, “КАК”, “ЧТО” оформляются в виде операторов

• read (отКУДА,КАК) ЧТО
• write (КУДА , КАК) ЧТО

В целом ответы на эти вопросы должны прояснить следующее

• ЧТО за список объектов, подлежащих обмену с внешней памятью
• ОТКУДА/КУДА – каков номер устройства – ответы см КУДА
• “КАК” – задает способ оформления вводимых-выводимых объектов в виде текста, способы  для ввода (данные в файле готовит пользователь) и вывода (результаты в файл пишет компьютер) похожи; см. возможные ответы КАК

Обсудим поподробнее возможные ответы, давая каждый раз ответ только на один из трех вопросов. Будем иметь в виду, что в реальном операторе ввода-вывода будут сочетаться возможные ответы на каждый из трёх вопросов.

Ответы на вопрос "ЧТО" в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО 

ЧТО - это список объектов, подлежащих обмену с внешней памятью. В него могут входить

• в список “ЧТО” для Read - переменные через запятую
• в список “ЧТО” для write – переменные, константы и формулы через запятую
• переменные могут быть как скалярными, так и векторными (массивами и сечениями массивов)
• формулы в Фортране-90 также могут быть векторными

Ответ на вопрос “ КУДА / ОтКУДА?”

Ответ на этот вопрос характеризует носитель информации и направление ввода-вывода текстового файла. Основополагающим является принцип независимости от носителя информации и физической природы устройств. В программе имеют дело с условными устройствами, которым различными способами сопоставляются конкретные физические устройства, например, консоль, экран, принтер, магнитная лента, файл на жестком диске, файл на дискете, файл на магнитной ленте..

Предопределенные номера устройств и имена файлов

Консоль – это рабочее место пользователя ПК, особое устройство,  всегда готовое и не требующее открытия файла. Консоль включает в себя клавиатуру для ввода по команде read  и экран для вывода по команде write

Для консоли в Фортране исторически сложились следующие обозначения

• * - универсальный знак консоли для ввода read(*,.. и вывода write(*,..
• 0 – то же в виде номера для ввода read(0,.. и вывода write(0,..
• 5 – только для ввода с клавиатуры read(5..
• 6 - только для вывода на экран write(6..

Номера 5 и 6 по усмотрению программиста можно переназначить в операторе open.

Имеется ряд имен файлов, фиксированных по назначению в ОС

• con – консоль
• prn – принтер
• line – линия связи
• nul – пустышка, вывод в никуда

При открытии файлов у программиста есть ряд возможностей

• устройства 0,5,6 и “*” ориентируют без открытия файла на работу с консолью 
• open(u,file=’имя.txt’) связывает условный номер устройства с конкретным файлом
• имена файлов “con”, “prn”, “line”, “nul” организуют обмен с конкретным физическим устройством
• можно отнести открытие файла к компетенции пользователя, отложив его до выполнения программы
  если, скажем для устройства 3, нет оператора open или open есть но  file=’ ’, то на первой команде обмена последует сообщение

Unit 3 – file name missing or blank	имя файла пустое или не задано
Please enter file name	пожалуйста введите имя файла
в ответ пользователь введёт имя файла, с которым далее и пойдет обмен

• использовав строковую переменную вместо номера устройства будем иметь дело с так называемым внутренним файлом, не требующим открытия, например, для
    Real :: R=2.0, pi=3.14; Character*80 stroka; Write(stroka,*) ‘c:’,2*pi*R
    ! получим stroka = “ c:6.2800000      “
  отметим, что строка должна быть достаточно вместительной, многострочный вывод направляют в массив
  часто так готовят тексты для графического вывода
• имеются и описаны в помощи дополнительные параметры, повышающие функциональность оператора open

Ответы на вопрос "куда/откуда" в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО  сведены в таблицу

Ответы на вопрос “ КАК?” в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО

Ответы на этот вопрос должны прояснить способ преобразования данных между внутренним представлением компьютера и текстовым оформлением в файле. Психология пользователя такова, что при оформлении текста у него диаметрально противоположные требования 

• он предпочитает минимум забот по оформлению, когда он должен готовить данные
• он требует, чтобы все было четко, понятно, прокомментировано, когда ему  выводят результаты
• правила оформления одни и те же, что при вводе, что при выводе, поэтому надо программировать разные способы в read и write

Рассмотрим возможные способы оформления текста, а затем дадим рекомендации по их использованию.

Ответы на вопрос “ КАК?” в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО сведены в таблицу

КАК оформляется текст при вводе и выводе разными способами

1. ввод-вывод под управлением списка read (отКУДА,* ) ЧТО и  write (КУДА , * ) ЧТО
   этот способ оформления текста особенно удобен при вводе - все делается по усмотрению пользователя: перенос, пробелы и пустые строки; он сам выбирает разделитель между числами и строками ( “запятая”, “пробел” или “Enter-конец строки”), строки обрамляются апострофами; в то же время это довольно небрежный, скорее черновой вывод в виде стандартизованного текста с фиксированной шириной листа и полей чисел; вывод идет по списку “ЧТО” с автоматическим переносом
2. поименный ввод-вывод по списку переменных из Namelist, совмещающему ответ на вопросы “КАК” и “ЧТО”, списка “ЧТО” нет
   - в примере переменным   x,R дано групповое имя в Namelist /listXR/ x,R;  Read (*,listXR ); write (*,listXR)
   - текст стандартизован, но в отличие от п.2, в нем есть имя списка и отдельных переменных
   -  вывод скорее всего черновой - идёт с автоматическим переносом по списку из Namelist с фиксированной шириной полей чисел и листа

3. Форматный ввод-вывод дает наиболее гибкий исчерпывающий ответ на вопрос “КАК” в виде форматной строки (ФС) в отдельном операторе
   m FORMAT ФС , здесь ФС- строковая константа без апострофов; на ФС можно сослаться из многих операторов вывода по метке m

4. Форматный ввод-вывод с уникальной ФС прямо внутри операторов Read (отКУДА, ФС ) ЧТО и write (КУДА , ФС ) ЧТО
     здесь ФС- константа, переменная или выражение строкового типа (character)

5. Ввод-вывод, отображающий память - ответ на вопрос “Как?” не нужен и он опущен
     Read (отКУДА) ЧТО и write (КУДА) ЧТО  ведут обмен данными с бинарным файлом

Резюме по способам ввода-вывода
- данные при вводе оформляются аналогично тому как они оформляются при выводе, разве что не пишут незначащие цифры
- форматный вывод дает наибольшие возможности по оформлению текстов
- вывод под управлением списка и поименный вывод удобны при черновом выводе
- ввод под управлением списка устроит "ленивого" пользователя, не связывая его ограничениями
- поименный ввод может оказаться удобным, когда при повторном вводе из многих данных мало что меняется
- форматный ввод имеет ограниченное применение, например, для компьютерных форм; данные размещаются позиционно, без разделителей, строковые данные выделять апострофами не надо.

 Форматный вывод

Форматный вывод дает исчерпывающие возможности по оформлению текстов. Форматный вывод так хорошо продуман, что за 50-летнюю историю Фортрана существенно не изменился. Форматный вывод сложнее вывода стандартных текстов, поэтому изложим его описание неформально и формально.

Format – неформальное описание

Неформальное описание – это 4 идеи

• Идея 1   write  закодированные в памяти объекты превращает в понятный текст
• Идея 2   Ручка и Бланк

        Write и Format

• Идея 3   правило таблицы – одним Write можно напечатать целую таблицу
• Идея 4   format пишется математически точно, почти как формула

Идея 1    write  закодированные объекты превращает в текст

Оператор write относительно вывода дает ответ на 3 вопроса

Write(   куда       ,     как    )      что
Куда  выводить - текстовый файл – доступен для чтения человеком	Как оформить выводимую информацию	Что выводить - список объектов в порядке вывода
основная характеристика ширина текстового поля ç      w     è	описатель (дескриптор) обозначается одной буквой и точно соответствует по типу объекту	объекты закодированы в памяти компьютера по типам
Описатель превращает закодированные объекты в текст	сканируется список дескрипторов и запрашиваются объекты из списка “ что ”	Объекты раскодируются по мере поступления из списка Что
-39   здесь i3	Целое число ç      Iw     ç	Integer
-0.00076  здесь f8.5	Фиксированная форма вещественного  числа ç   Fw.d     ç	Real например -0.7654321e-3
-0.76e-03 здесь E9.2	Экспоненциальная форма вещественного  числа ç  Ew.d    ç
(-0.76e-03, 0.12e+00) здесь 2E9.2	ç  2Ew.d    ç	Complex ( -0.7654321e-3, 0.1234567 )
T F                     здесь L1	ç  Lw     ç	Logical
абрака   здесь A6	ç   Aw    ç	character например ‘абракадабра’
абракадабра   -  вся строка целиком	ç  A         ç

Дескрипторы должны строго соответствовать объектам по типам, но совсем не обязательно объектов и дескрипторов должно быть поровну

• объектов и дескрипторов поровну – это наиболее простой вариант
• мало объектов – много дескрипторов – просто в одной из ссылок на Format из нескольких Write не все дескрипторы будут использованы
• много объектов– мало дескрипторов – работает правило таблицы – см. Идея 4

Идея 2   Ручка и Бланк

               Write и Format

Люди придумывают всевозможные бланки, чтобы упростить оформление сложного текста. Окончательный текст как бы разнимается на две части и формируется

• из текста бланка, его аналог в программе – это  Format; неизменная часть текста, надписи пробелы, графления и поля подходящего типа для заполнения данными из списка “ что ” – такова структура бланка
• из текста, вписываемого в зарезервированные поля ручкой, ее аналог в программе – это  Write, точнее объекты из списка “ что ”

Пример из телефонного бланка

ФИО абонента    название улицы

__________         ______________

200_ г

                            всего _______

Заполненный бланк

ФИО абонента    название улицы

Звягин В.Ф.         Серебристый

2004 г

                            всего   212.57

Операторы вывода для этого примера

write (*,2000) ‘Звягин В.Ф’, ’Серебристый’,4,  212.57

2000 format(‘ФИО абонента’,4x,’название улицы’/ a, 4x,a/  ‘200’ ,i1/ 15x,’всего’ , F7.2)

Как в  формате выполняется оформление при выводе

• “,”- запятая соединяет поля одной строки в единый текст
• “/”- слэш разъединяет строки выводимого текста
• 4x – в этом месте 4 пробела
• ‘ФИО абонента’ – в этом месте такая надпись

Перечисленные оформительские дескрипторы исполняются попутно по мере перекодирования объектов дескрипторами данных.

Какие из надписей отнести к бланку, а какие вписывать – это ответ на вопрос

- “Есть ли смысл эту надпись каждый раз вписывать в бланк?”

Идея 3   правило таблицы

Правило таблицы работает автоматически, если об этом не знать могут быть неприятные сюрпризы.

Когда автоматически включается в работу правило таблицы?
 Если много объектов – мало дескрипторов  write (*,мало)  много, то

            Format позволяет оформлять таблицы по следующим правилам

• малое число дескрипторов  - это число колонок таблицы
• много объектов - это общее количество чисел в таблице
• много / мало - это число строк в таблице
• все или часть дескрипторов на участке сканирования просматриваются многократно, потенциально бесконечно
• участок сканирования заключается в скобки
• несколько write, ссылаясь на один и тот же Format с разным количеством чисел, порождают таблицы с разным числом строк, но с одинаковым количеством колонок

По расположению участка сканирования и полученному результату различают

• таблицу без заголовка, порождаемую Format(   .. ) , в котором нет никаких скобок, кроме скобок формата - эти скобки формата ç==  и дают участок сканирования
• таблицу с заголовком, порождаемую форматом, в котором сколько угодно скобок, кроме скобок формата Format( ....=заголовок=>….(==> )  )
  заголовок просматривается однократно                  ç== участок сканирования- это последняя пара скобок непосредственно внутри формата

Пример

Не изменяя format, можно получить два заполненных бланка

write (*,2000) ‘Звягин В.Ф’, ’Серебристый’,4,  212.57, ‘Cавин Ю.А.’,’Невский пр.’, 2 , 1314.37

2000 format(‘ФИО абонента’,4x,’название улицы’/ a, 4x,a/  ‘200’ ,i1/ 15x,’всего’ , F7.2)

Идея 4   format пишется математически точно, почти как формула

Подряд   f8.5, f8.5,  f8.5 проще пишется как  3 f8.5

Подряд   f8.5, i3,   f8.5, i3,   f8.5, i3,   f8.5, i3   проще пишется  как  4( f8.5, i3 )

Исключения из правил

• 1x - пишется всегда с повторителем, хотя обычно повторитель 1 опускают
• 25(’=’) - повторитель для надписи пишется всегда со скобками, хотя обычно скобки нужны, если повторяют группу дескрипторов

Как и в формуле, можно использовать скобки свободно, но не надо забывать про участок сканирования и правило таблицы, срабатывающее автоматически.

Несколько write могут ссылаться на один и тот же format, если ответ на вопрос “как?” один и тот же.

В Фортране имеется 3 способа переноса строк

·       каждый write и не обязательно форматный начинает вывод с новой строки, хотя может напечатать и несколько строк

·       слэш ‘/’ в формате переносит строку

·       повторение участка сканирования  начинает вывод с новой строки

 Неформатный вывод делает перенос строк автоматически, Вы лишь косвенно управляете этим

• давая больше или меньше объектов на вывод
• каждый write начинает вывод с новой строки

Format – формальное описание

Ответ на вопрос КАК дается в виде ФС. Ответ настолько точен и лаконичен, что ФС- это почти что формула. Обсуждается состав ФС, правописание, интерпретация. Один write может выводить много строк, но лишь форматный вывод даёт полный контроль над переносом, в других способах перенос автоматический и неряшливый. Во многих  write можно сослаться на один и тот же  format, дав  один и тот же ответ на вопрос КАК. Вывод таблицы как наиболее общей текстовой структуры прописан правилами  форматного вывода. Неповторяющийся текст или таблица без шапки - частные случаи. Внутри ФС  нет указания на число строк таблицы, их число любое в зависимости от данных. Рассматрим следующие вопросы

• как  данные разных типов преобразовать в текст
• как компактно записать  ФС
• как сделать текст выразительным
• каков результат взаимодействия списков КАК и ЧТО

Состав ФС   -  это список дескрипторв (..s), заключенный в скобки. Дескрипторы в списке ..s   разделены знаками , / \ :   Перед дескриптором или группой дескрипторов в скобках может быть записан повторитель. В ФС всегда имеется единственная пара скобок, которая образует участок сканирования.

Дескрипторы подразделяются на 4 категории

• I,F,E,D,A,L - дескрипторы преобразования  данных по типам
• G,Z,O,B - универсальные дескрипторы преобразования данных любого типа
• управляющие дескрипторы, видоизменяющие вывод чисел: SP,SS,S-выводить ли "+";  какого порядка мантисса, сколько цифр в порядке и т.п.- подробности в помощи
• оформительские дескрипторы  делают текст выразительным
  -  'надписи'   или    "надписи с 'апострофами' в тексте "   или    'надписи с "кавычками" в тексте '
  -  вывод пробелов -  5X-пять пробелов
  -  смещения в строке - T5-в 5-ю позицию, TR6-6 позиций вправо, TL7 - 7 позиций влево
  -  “,” – запятая соединяет текстовые поля внутри строки
  -  “/”  - разделяет текст на строки
  -  “:” – двоеточие останавливает просмотр дескрипторов, если данные закончились

Дескрипторы преобразования объектов в текстовые поля  по типам

Примечание: числа прижаты к правому краю поля, а строки - к левому краю поля

 Повторители и участок сканирования ФС

• допускается повторитель  перед отдельным дескриптором, повторитель "1" не пишут, например 3F5.2 вместо F5.2,F5.2,F5.2   
• дескриптор X пишется только с повторителем, даже 1X
• повторяющаяся надпись,  пишется всегда в скобках, даже с единственным символом, как в   7('*' )   вместо  '*******'
• допускается повторитель группы дескрипторов в скобках, - пишут 2( 2X, G9.2) вместо  2X, G9.2,   2X, G9.2
• участок сканирования - ниже в обоих примерах - это (i4, f5.2 )
    -  либо вся ФС без скобок внутри, как в  format (i4, f5.2 )
    -  либо пара скобок перед последней скобкой ФС, как в format( 2x,'таблица'/  (i4, f5.2 )  )
• повторитель в Ф-77 - константа; в Ф-90 - еще и целое выражение в угловых скобках, например   <2*N+1>F5.2

Трудный пример: 5 format ( // ' заголовок'/ 2( f7.3, 4x ) ) - описывает таблицу с двумя колонками данных и любым числом строк.

Правила написания ФС

Format-это синоним "форматная строка, записанная в специальном операторе". Format - это оператор описания, хотя размещается в любом месте программы.
Оператор m format(..s) пишут с меткой, чтоб на него ссылались многие  write( куда , m ) ЧТО

Общие правила

• ФС внутри write пишется как строковая константа c обрамляющими кавычками -
  write( 7 , "( 'f=', F5.2 )" )  F
• в специальном операторе format ФС пишется без обрамляющих апострофов - format(F5.2, 2X, G9.2)
• ФС всегда заключают в наружные скобки  -   format ( G9.2 )
• в любой ФС однозначно определяется участок сканирования, подробности ниже
• допускаются разделители, повторители, скобки, вложение скобок неограниченно
• за дескриптором данных I,F,E,D,L,A,G,Z,O,B следует ширина поля, например i4; исключение - A-дескриптор строки, которая выводится целиком
• за шириной вещественного поля F, E, D указывают сколько цифр после точки, как "2" в F5.2
• за шириной вещественного G указывают сколько значащих цифр числа выводить, как "3" в G10.3 ; поле G оформляется как F или E в зависимости от порядка
• дескриптор E, D указывает букву порядка и сколько за ней цифр (для e-две и для d-три)
• ФС внутри write(КУДА,ФС) ЧТО может быть переменной, но она должна бать вычислена заранее и оформлена по всем правилам ФС

Правила для участка сканирования

• участок сканирования есть в любой ФС и определяется однозначно
  - либо вся форматная строка format(..) когда внутри ФС скобок нет
  - либо пара скобок перед последней скобкой форматной строки format( ..(..))
• не пишут дескрипторы между двумя последними скобками ФС  
       format(   // ' заголовок'/   ( i2, 2f7.2)   ,5x,i2  ) - в данном примере ",5x,i2" разрушает структуру таблицы
• повторитель перед участком сканирования - это не число строк, а, как обычно, число групп полей в строке таблицы
• механизм сканирования включается автоматически, когда  данных больше, чем дескрипторов данных
• вывод таблицы с любым чисом строк порождается многократным просмотром участка сканирования

Система форматного вывода

         Система ввода-вывода встраивается в исполняемый модуль. Наличие  в программе лишь одного write подключает всю систему ввода-вывода, в то же время большее число команд ввода-вывода добавляет только вызовы того же самого интерпретатора. Каждая ФС хранится в исполняемом модуле или вычисляется им, но в любом случае интерпретируется этой системой. При форматном выводе одновременно стартуют, а потом синхронно продвигаются три списка

• [1] список дескрипторов из ФС - однократно начало и многократно на участке сканирования
• [2] список объектов из ЧТО от начала до конца
• [3] текстовые поля складываются в строки, строки образуют текст
• текстовые поля данных разбавляются надписями и пробелами из оформительских дескрипторов
• числовые поля видоизменяются под воздействием управляющих дескрипторов
• не требуется, чтоб ФС и список ЧТО были одной длины, но обязательно соответствие по типам при их синхронном просмотре

Механизм форматного вывода

• основан на принципе интерпретации, то есть на разборе ФС во время исполнения программы
• ФС контролируется всегда по одним и тем же правилам, независимо от происхождения ФС
• ФС, записанная в format, контролируется предварительно при компиляции  и во время исполнения
• ФС-константа, записанная непосредственно внутри  write, контролируется только во время исполнения
• ФС-переменная, упомянутая в  write, должна быть вычислена до этого, контролируется только во время исполнения
• ФС и список вывода write должны быть согласованы по типам данных - надо быть особенно внимательным при сканировании
• Ваша беда, если Вы не знаете, что механизм сканирования запускается автоматически, как только данных больше, чем  дескрипторов данных

Распределение текста по строкам с помощью разделителей и механизма сканирования

• однократный просмотр начала ФС, многократный просмотр участка сканирования, пока есть данные
• если список  вывода короче списка дескрипторов, то, не досмотрев дескрипторы, вывод оборвется по концу данных
• если список  вывода длиннее списка дескрипторов, то вывод оборвется по концу данных в процессе сканирования
• встретившийся разделитель ":" оборвет просмотр и исполнение оформительских дескрипторов, если список ЧТО исчерпан
• встретившаяся запятая продолжит вывод в той же строке текста
• встретившийся  "/"-слэш  вызовет переход к следующей строке текста
• возврат по сканируемому участку вызывает переход к следующей строке текста
• встретившийся разделитель "\"-обратный слэш блокирует переход к новой строке текста
• ФС  ( ..s  (..t ) ) оформляет таблицу - ..s- формат шапки таблицы, ..t – формат строки таблицы с любым числом строк
• ФС с единственной парой скобок (..t) создаст таблицу без шапки с любым числом строк
• ФС  ( ..s ) оформит не таблицу, а просто текст, если данные не повторяются многократно
• разбор дескриптора данных породит запрос в список ЧТО и оформит текстовое поле в текущей строке

Трудный пример - повторитель группы дескрипторов в скобках перед участком сканирования
-  5 format ( // ' заголовок'/ 2( f7.3, 4x ) ) - описывает таблицу с двумя колонками данных и любым числом строк
-  5 format ( // ' заголовок'/    (2( f7.3, 4x ))  ) – специально выделен скобками участок сканирования (2( f7.3, 4x )) и потому формат более очевиден по составу

Разбор и исполнение дескриптора данных при интерпретации

• запрос по дескриптору данных может быть исполнен,
     если имеется очередной объект, если он допустим по типу и если объект умещается в отведенное поле
• универсальный дескриптор Z O B формирует текстовое поле единообразно по числу байтов каждого типа данных, см. подробности в помощи
• универсальный дескриптор G формирует текстовое поле в зависимости от типа данных, см. подробности в помощи
• объект,  не совместимый по типу с I F E D A L, вызывает аварийное сообщение и останов программы
• объект не строка, не умещающийся в отведенное поле, заполняемое звездочками *****, вывод продолжается
• дескриптор A без указания ширины поля выводит строку целиком
• дескриптор A с шириной поля либо добавляет недостающие пробелы справа либо усекает строку справа

Приведем 2 простых примера для a=0.0000000, fault=-3.142859, big= -128.1234;   i=-12,  k=321  
1) аварийное завершение задачи
real   a,fault, big;     integer i, k
write(*,1) i,a,  fault ;   1 format( 'целое=',  i4,3x, 'вещественное=', f6.2 )
В ФС 5 полей, из них 3 оформительских и 2 дескриптора данных i4 и f6.2. В списке вывода 3 переменных - i,a, fault. Внутри ФС нет скобок, поэтому участок сканирования - вся ФС. Сканирование действительно будет, так как дескрипторов данных 2 меньше чем переменных -3.  При повторном просмотре ФС на запрос о целом поле i4 попадает не совместимая по типу вещественная fault. Последует сообщение   expected descriptor E, F or G for REAL  - ожидается дескриптор E F или G для вещественного числа - задача снимется.
2) нормальный вывод двух пар переменных в две строки при той же ФС; сканирование будет, так как дескрипторов данных 2<4 переменных
   write(*,1)    i,a,    k,big

• надпись 'целое=', запрос под i4 целой переменной  i ; 3 пробела, надпись 'вещественное='; запрос под f6.2 вещественной a 
  целое=_-12_ _ _вещественное=_ _0.00
  1     2   3    4            5   <== номера полей в строке
• ФС закончится, а данные еще есть - возврат по ФС вызовет переход ко 2-ой строке текста
  надпись 'целое=', запрос под  i4 целой k ; 3 пробела, надпись 'вещественное='; запрос под f6.2 вещественной good
  целое=_321_ _ _вещественное=****** <= знак big не влез в отведенные 6 позиций
  1     2   3    4            5   <== номера полей в строке
• вывод прекратится, так как данных больше нет