概要
VSCodeのユーザースニペットの機能を利用して，Fortranの変数宣言等を簡略化しました．
使用環境
- Visual Studio Code 1.40.1
- Modern Fortran Extension 2.1.1
VSCodeのユーザースニペット
VSCodeには，コードの断片とそれに対応する記述子を登録しておき，記述子を入力するだけで対応するコード断片を呼び出すことができます．
VSCodeでは，VSCodeが認識しているファイル形式ごとに，ユーザースニペットの設定を記述します．まずは，Fortranのソースファイルを認識させるために，Modern Fortran拡張をインストールしておきましょう．
VSCodeのメニューバーから，ファイル→基本設定→ユーザースニペットと辿ると，VSCodeが認識しているファイル形式の一覧が出てきます．
その中から，FortranFreeFormを選択すると，FortranFreeForm.jsonが作られます．
{
// Place your snippets for FortranFreeForm here. Each snippet is defined under a snippet name and has a prefix, body and
// description. The prefix is what is used to trigger the snippet and the body will be expanded and inserted. Possible variables are:
// $1, $2 for tab stops, $0 for the final cursor position, and ${1:label}, ${2:another} for placeholders. Placeholders with the
// same ids are connected.
// Example:
// "Print to console": {
// "prefix": "log",
// "body": [
// "console.log('$1');",
// "$2"
// ],
// "description": "Log output to console"
// }
}
FortranFreeForm.json（というか新規のユーザースニペットファイル）にはコメントが書かれており，それによると，記述するのは以下の4項目です．
- スニペットの識別名
- 記述子
- 変換されるコード断片
- スニペットの説明文
識別名は，他のスニペットと重複していなければよいだけなので，識別名はスニペットの説明文と同じとしておくと楽でしょう．
Fortranで登録しておいた方がよいスニペット
Fortranは，配列の取扱いが柔軟であるため，プログラムの実行部分は比較的楽に記述できます．
一方で，型宣言などの宣言部は，非常に長々と書く必要があり，肝心の数値計算のアルゴリズムを記述する前に疲れてしまいます．
手続きの名前と仮引数を書いた後，絶対に欠かすことのできないimplicit noneを書き，仮引数の型宣言を書きます．Fortranは，属性を付与することで変数の特徴（静的変数である，動的割付である，手続き内で読込専用である，など）を指定します．また，Fortranの型名にも，安全でない方言（real*4, real(4)など）が蔓延しています．Fortran2008からは標準で型名が定められましたが，それがreal(real32)と長く，さらにreal32というパラメータを使うにはiso_fortran_envモジュールをuseする必要があるなど，雪だるま式に記述量が増えていきます．
これらのような，言ってしまえば数値計算の本質に関わらない所は，スニペットに登録して簡略化してしまいましょう．
以下のような項目を登録しておくと便利です．
implicit none- Fortranの組み込みモジュールの
use - 型宣言
- 名前付きの構文
implicit none
implicit noneは，FortranをFortranたらしめている，最も重要な記述です．本来は標準でimplicit noneが有効になっているべきですが，FORTRANとの後方互換維持のために，そうはなっていません．そのため，数ストロークで入力できるように，スニペットとして登録しておきます．
"Disable implicit typing": {
"prefix": "imp",
"body": [
"implicit none"
],
"description": "Disable implicit typing"
}
Fortranの組み込みモジュールのuse
Fortranでは，モジュールをuseする際，組み込みのモジュールに対しては，intrinsicを付けることで，ユーザ定義のモジュールと区別をしています．また，モジュール名もiso_c_bindingやieee_arithmetic等，それほど長くはないですが，打ちにくい名前になっています．
これらもスニペットに登録することで，入力の簡略化が測れます．useあるいはus+1文字くらいが適切でしょう．
"Using iso_fortran_env module": {
"prefix": "usf",
"body": [
"use,intrinsic :: iso_fortran_env"
],
"description": "Using iso_fortran_env module"
},
"Using iso_c_binding module": {
"prefix": "usc",
"body": [
"use,intrinsic :: iso_c_binding"
],
"description": "Using iso_c_binding module"
}
型宣言
integer(int32)やreal(real32)等は，個別にスニペットに登録しておくと，入力効率が劇的に改善します．
i4やr4などとして登録しておき，allocatable属性付きの宣言は，記述子にaを足す，などと独自のルールを決めるとよいでしょう．
"Declaration of binary32": {
"prefix": "r4",
"body": [
"real(real32)"
],
"description": "Declaration of binary32"
},
"Declaration of binary64": {
"prefix": "r8",
"body": [
"real(real64)"
],
"description": "Declaration of binary64"
},
"Declaration of 4-bytes-integer": {
"prefix": "i4",
"body": [
"integer(int32)"
],
"description": "Declaration of 4-bytes-integer"
}
名前付きの構文
Fortranでは，do構文やif構文，block構文などに名前を付けることができます．Fortran拡張をインストールすると，各構文に対するスニペットが利用できるようになりますが，名前付きの構文に関しては用意されていません．特に名前付きblock構文に関しては，スニペットを用意して簡単に利用できるようにすることで，コードの可読性が劇的に向上します．
このとき，$から始まる特殊な記述を用いると，簡単に記述できます．$1,$2,...をコード断片に記述しておくと，記述子がコード断片に変換された後，$1が書かれた場所にカーソルキーが移動します．tabキーで$2, $3...と移動していきます．$0は最後にカーソルが来ます．
ラベル付きの記述（${1:ラベル}）も可能です．
"named do constructor": {
"prefix": "ndo",
"body": [
"${1:name} : do $2 = $3, $4",
" $0",
"end do ${1:name}"
],
"description": "named do constructor"
},
"named block constructor": {
"prefix": "nblock",
"body": [
"${1:blockname} : block",
" $2",
"end block ${1:blockname}"
],
"description": "named block constructor"
}
ユーザスニペットを使った効果
ユーザスニペットを設定したことで，記述がどれくらい簡略化できるか，簡単なプログラムで確認してみます．
ユーザスニペット設定前
ユーザスニペットを設定する前は，Modern Fortran拡張によって，programやdoの入力を簡略化できています．しかし，intrinsicが入力候補に出てこなかったり，real64のように，入力候補に出てはくるが，結局残り1文字まで入力しなければならないなど，今一な感じがします．また，名前付きdo構文には対応していません．
ユーザスニペット設定後
ユーザスニペット設定後は，useの記述，型名，名前付きdo構文が簡単に入力できていることが確認できます．
まとめ
FortranはOS以前に誕生したプログラミング言語の後継であり，モダンな言語と比較して，後方互換のために様々な制約があります．そういった面倒くさいところは，ツールを使って解決しましょう．