fortran用法小结

上传人:简****9 文档编号:107476969 上传时间:2019-10-19 格式:DOC 页数:31 大小:32.25KB
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1、目录:一、说明二、概述三、数据类型及基本输入输出四、流程控制五、循环六、数组七、函数八、文件一、说明本文多数内容是我读彭国伦Fortran 95 程序设计的笔记。只读到第九章,主要是39章,都是最基本的用法(原书共16章)。这里主要摘录了我看书过程中总结的一些Fortran和C不同的地方,主要是语法方面。希望这份笔记能够给学过C但没有接触过Fortran的同学带去一些帮助。要想得更清楚些,推荐看一下原书,觉得作者真的写得很好,很清楚;如果有C语言的基础,看完前九应该很快的,花一两天就行了。觉得如果耐心看完本文,基本功能应该也可以顺利用起来了。外,由于我之前没有用过Fortran,这次为了赶文档

2、看书又看得很粗浅,大多数东西看过之后都没得及仔细想,只是按着作者的意思去理解。所以这份笔记还处于纸上谈兵的层次。如果有不妥的方,希望大家指正。谢谢!文中蓝色的部分是程序代码,!后面的内容为注释。 二、概述1、名词解释Fortran=Formula Translator/Translation一看就知道有什么特色了:可以把接近数学语言的文本翻译成机械语言。的确,从一开始,IBM设计的时候就是为了方便数值计算和科学数据处理。设计强大的数组操作就是为了实现这一目标。ortran奠定了高级语言发展的基础。现在Fortran在科研和机械方面应用很广。2、Fortran的主要版本及差别按其发展历史,For

3、tran编译器的版本其实很多。现在在广泛使用的是Fortran 77和Fortran90。ortran 90在Fortran 77基础上添加了不少使用的功能,并且改良了77编程的版面格式,所以编程时推荐使用90。鉴于很多现成的程序只有77版本,有必要知道77的一些基本常识,至少保证能够看77程序。以下是77和90的一些格式上的区别。Fortran 77: 固定格式(fixed format),程序代码扩展名:.f或.for(1)若某行以C,c或*开头,则该行被当成注释;(2)每行前六个字符不能写程序代码,可空着,或者15字符以数字表明行代码(用作格式化输入出等);772为程序代码编写区;73往

4、后被忽略;(3)太长的话可以续行,所续行的第六个字符必须是0以外的任何字符。Fortran 90:自由格式(free format), 扩展名:.f90(1)以!引导注释;(2)每行可132字符,行代码放在每行最前面;(3)以&续行,放在该行末或下行初。以下都是讨论Fortran 90。3、Fortran的一些特点,和C的一些不同其实很多,在下面涉及具体方面时可以看到。这里只是大致提一些。(1)不分大小写(2)每句末尾不必要写分号(3)程序代码命令间的空格没有意义(4)不像C,Fortran不使用 (5)数据类型多出了复数和逻辑判断类型。比如复数类型complex : a !声明复数的方法。复

5、数显然方便了科学计算,满足了工程方面需求a=(1.0,2.0) ! a=1+i(6)多出了乘幂运算(*)。乘幂除了整数还可以是实数形式。如开方,开立方a=4.0*0.5,a=8.0*(1.0/3.0)。(7)数组有一些整体操作的功能;可以方便的对部分元素进行操作(8)有些情况下可以声明大小待定的数组,很实用的功能4、Fortran的基本程序结构先看一看所谓的Hello Fortran程序。program main !程序开始,main是program的名字,完全自定义write(*,*) Hello !主程序stop !终止程序end programmain !end用于封装代码,表示代码编写

6、完毕。 中的内容可省略,下同。 再看一段实用一些的程序,好有点感性认识。程序用于计算圆柱的表面积,要求输入底面半径和。其中展示了Fortran的一些特色用法。程序摘自维基。其实是一个叫的网上引的维基的网页。推荐去看看!能查到不少有意思的东西。program cylinder !给主函数起个名字! Calculate the area of a cylinder.! Declare variables and constants.! constants=pi! variables=radius squared and heightimplicit none ! Require all varia

7、bles to be explicitly declared!这个一般都是要写上的。下面会进一步说明。integer : ierrcharacter : ynreal : radius, height, areareal, parameter : pi = 3.1415926536 !这是常量的声明方法interactive_loop: do !do循环,Fortran中的循环可以加标签,如d前面的!interactive_loop就是标签! Prompt the user for radius and height! and read them.write (*,*) Enter radiu

8、s and height. !屏幕输出read (*,*,iostat=ierr) radius,height !键盘输入。isotat的值用判断输入成功否。! If radius and height could not be read from input,! then cycle through the loop.if (ierr /= 0) then write(*,*) Error, invalid input.cycle interactive_loop !cycle 相当于C里的continueend if! Compute area. The * means raise to

9、a power.area = 2 * pi * (radius*2 + radius*height) ! 指数运算比C方便! Write the input variables (radius, height)! and output (area) to the screen. write (*,(1x,a7,f6.2,5x,a7,f6.2,5x,a5,f6.2) & !&表示续行。这里还显示了格式化输出radius=,radius,height=,height,area=,areayn = yn_loop: do !内嵌的另一个do循环write(*,*) Perform another c

10、alculation? ynread(*,(a1) ynif (yn=y .or. yn=Y) exit yn_loopif (yn=n .or. yn=N .or. yn= ) exit interactive_loopend do yn_loop !结束内嵌do循环end do interactive_loop end program cylinder Fortran程序的主要结构就是这样了。一般还会有些module的部分在主函数前,函数在主函数后。 三、数据类型及基本输入输出1、数据类型,声明及赋初值(1)integer: 短整型kind=2, 长整型kind=4 integer(kin

11、d=2) : a=3如果声明成integer: a,则默认为长整型。!: 在声明并同时赋初值时必须要写上;类型名后面有形容词时也必须保留:;其他情况可略去!所谓形容词,可以看一下这个。比如声明常数 real,parameter : pi=3.1415926 。parameter就是形容词。(2)real:单精度kind=4(默认),双精度kind=8 real(kind=8) : a=3.0还有指数的形式,如1E10为单精度,1D10为双精度(3)complex 单精度和双精度 complex(kind=4) b(4)character character(len=10) c !len为最大长

12、度(5)logical logical*2 : d=.ture. (等价于logical(2):d=.ture.)(6)自定义类型type:类似于C中的structFortran 77中给变量赋初值常用DATA命令,可同时给多个变量赋初值data a,b,string /1, 2.0, fortran/与C不同的是,Fortran中变量不声明也能使用,即有默认类型(跟implicit命令有关)。按照默认的定,以i,j,k,l,m,n开头的变量被定义为integer,其余为real。取消该设置需在程序声明部分之前implicit none。彭国伦建议一般都使用该语句。另一点关于声明的不同是For

13、tran有等价声明:integer a,bequivalence(a,b)使得a,b使用同一块内存。这样可以节省内存;有时可精简代码。如:equivalence(很长名字的变量如三维数组的某个元素,a),之后使用a来编写程序就简洁多了。2、基本输入输出输入:read(*,*) a !从键盘读入 输出:write(*,*) text !在屏幕上输出。Fortran 77用 text。Fortan 90中一般 和 都可print *,text !只能用于屏幕输出(*,*)完整写为(unit=*,fmt=*)。其中unit为输入/输出位置,如屏幕,文件等;fmt为格式。如这两项都写成*,则按默认的方

14、式进行,即上面描述的。print后面的*表示按默认格式输出。 四、流程控制1、运算符(1)逻辑运算符= /= = = !Fortran 90用法.EQ. .NE. .GT. .GE. .LT. .LE. !Fortran 77用法(2)涉及相互关系的集合运算符.AND. .OR. .NOT. .EQV. .NEQV. ! 仅.NOT.连接一个表达式,其余左右两边都要有表达式(可以是logical类型的变量)!.EQV.:当两边逻辑运算值相同时为真, .NEQV.:当两边逻辑运算值不同时为真2、IF(1) 基本 : if(逻辑判断式) thenend if 如果then后面只有一句,可写为if(逻辑判断式) !then和end if可省略(2) 多重判断:if(条件1) thenelse if(条件2)thenelse if (条件3)then

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