Fortran介绍PPT演示文稿

《Fortran介绍PPT演示文稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Fortran介绍PPT演示文稿（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、Fortran 90 程序设计,编译器简介,4 程序单元概念,1Fortran语言的发展,2源程序及其构成,3 语言元素,作用：把高级语言翻译成机器码，也就是常常可以看到扩展名为EXE、COM的文件。 相同的程序代码可用不同厂商的编译器来编译，所生成的文件也不会完全相同。编译器的好坏主要取决于编译结果。,1.1 编译器简介,第一章 FORTRAN语言的发展简史,2.1 Fortran语言的发展简史,一、FORTRAN 含义及其适用范围 FORmula TRANslator 公式翻译器 科学和工程计算问题的程序设计语言,二、发展简史 代表性：1957,1958 FORTRAN,1962 FORT

2、RAN,1978 FORTRAN77,1991.FORTRAN 90 1997. FORTRAN95,FORRAN95不象FORTRAN90在FORTRAN77添加很多内容，只能视为90的修正版，加强了并行运算方面的支持,2.2 FORTRA90源程序基本结构,例：见书P15页例题2-12-22-3。 1、由若干个程序单元（位）组成： 主程序、外部子程序、模块、块数据单元 2、主程序结构 program 程序名称一般省略 声明语句部分 执行语句部分 ENDprogram 程序名称 3、END,停止运行 结束标记,书写格式,Fortran程序代码的编写格式有两种： Free Format（自由格

3、式） 扩展名：.F90 建议所有程序全部改用自由格式来编程 Fixed Format（固定格式）本教材不采用 扩展名：.F或.FOR,书写格式,Fixed Format（固定格式）,书写格式,1.C FIXED FORMAT DEMO PROGRAM MAIN WRITE (*,*) HELLO WRITE (*,*) 1HELLO 100 WRITE (*,*)HELLO 10 STOP END 程序代码命令之间的空格，不会有任何意义。FIXED FORMAT是为了配合早期使用穿孔卡片输入程序所发明的格式。,Free Format（自由格式） 基本上允许非常自由的编写格式，它没有规定每一行的

4、第几个字符有什么作用，但要注意： 1.！感叹号后面的文本都是注释。 2.每行可以编写132个字符。 3.行号放在每行程序的最前面。 4.一行程序代码的最后如果是符号”分隔 一个语句可分行写，读行标记为&（放在尾部），但如为关键字，首尾均加&。 最多可有511个续行。 例 pro& &gram main,书写格式,空格：关键字、变量、常量内部不能用空格，但相邻两者之间须用空格 语句前标号仅用于标识一个语句，与运行顺序无关。 语句有位置规定 说明语句必须出现在可执行语句之前，格式说明语句（FORMAT语句）除外。,书写格式,2.3 语言元素,Fortran90的语言元素是指在程序设计中所用到的基本

5、成分，例如字符集、常量、变量、记号以及其它的基本结构等。只有了解并掌握了这些基本要素，才可能正确自如地使用该种语言。,2.3.1 FORTRAN90字符集： 编写Fortran90程序时，所能使用的所有字符及符号。 AZ（az）程序中不区分大小写 26个 在大多数处理系统中允许使用小写字母，除了字符串内的字符外，小写字母等价于相应的大写字母。,09 10个 空格 = + - * / （ ） ， ： . $ 22个 _(下划线)、！、”、%、&、；、？ 注意：1、在FOR源程序中，只能使用以上字符 2、字符型数据内可以出现任意字符(包括汉字) 命名规则：131个字符，由字母、数字、下划线组成，第

6、一个字符为字母 全局名：主程序单元、外部过程、数据块、模块,2.3.1 FORTRAN90字符集,在Fortran90中，将字母、数字或专用字符的基本有效的序列称为记号，它包括标号、关键字、名字、常数、运算符和定界符。例如： A * SIN(x)+5.3 这个表达式包括6个记号，即A、*、SIN、x、+、5.3。 注意： 在字符串内部，不能随意地添加空格。 在记号内部，也不许随意地使用空格。 记号与记号之间的空格可以随意地使用。 多个空格在语法上与一个空格的作用相同。 一个记号与相邻关键字、名字、常数或标号之间，应当用一个或多个空格分开，以避免错误，同时也使结构清晰。,2.3.2 记号,常量的

7、定义：常量是程序执行过程中不能变化的量。 基本数据类型有五种： 整型、实型、复型、字符型和逻辑型 前三种属于数值类型，后两种为非数值类型，主要用于文字处理和控制。,2.3.3基本类型常量,Fortran的数据类型,种别参数是由内在询问函数KIND送回的。提供的最小范围是由内在函数Selected_int_kind送回的。表示十进制幂的范围是由内在函数range送回的。 缺省种别是指有符号或无符号的整数值。可在数值后用下划线标明种别，没有下划线为缺省种别。缺省种别整数的范围一般取决于所用计算机的字长。说明了种别参数后，提高了程序的可移植性。 简而言之，种别即决定数值在计算机中存储的字节数。,整型

8、数据：微机支持3种kind_Value：1，2，4 （1） 范围： -128127 （2） 范围： -3276832767 （4） -21474836482147483647（-231231-1） Integer 默认kind_Value的值为4,1.整型常量（INTEGER） 整型常量又叫整数，整数值的集合就是数学整数的子集。,123_2 & kind_Value常量也可如此指定,Fortran的数据类型,在FORTRAN90中，也可以表示二进制、八进制、十六进制形式的无符号整数。其形式如下： 二进制数：B101101 或 B”101101” 八进制数：O76210 十六进制数：Z1FA2,

9、Fortran的数据类型,2.实型常量（REAL） 实型常量又叫实数，它具有数学实数的近似值。 实数最常见的两种表示形式是：小数形式和指数形式 小数形式：由十个数字、小数点及数符组成的数。 指数形式：对绝对值相对较小或很大的实数 。 规格化指数形式： （两种形式） 1。数字部分的值小于1，且小数点后的第一位数字非0 2。数字部分有且仅有一位非零的整数。,Fortran的数据类型,一般分为两种 real（4）单精度（默认） real（8）双精度,小数形式：+/-m.n，+/-m.，+/-.n 例 100.0 .5 5. 注：小数点必须有。 指数形式：数字部分E指数部分e 科学计数法 0.876=

10、87610-3 876E-3 =87.6 10-2 87.6E-2 =0.0876 10+1 0.0876E+1 。 数字部分,小数形式实数 整数,Fortran的数据类型,指数部分：e只能为整数 错例：4E5.6 数字部分不能丢； 例：10-4： E-4（错） 1E-4（正确） 以标准化形式输出（=1） 实数：存储7位有效数字。如：2.300000 上溢：overflow 下溢：当0处理 4. 实数种别为8时常量的表示（双精度数） 有效位：15位； 数字部分De 例：0D0,Fortran的数据类型,3.复数（COMPLEX） 复型常数又叫复数。具有数学复数的近似值。在科学和工程计算中被广泛

11、用到。复数是实数的有序对，将两个实数中间用逗号分隔，然后再放在一对括号中就构成了一个复数。 复数以a+bi的形式来表示数值，复数中的a、b称为实部和虚部。可为实数，也可为整数。 Complex(4)(默认) 例: Complex(4):b Complex(8) 双精度 Complex(8):c,d,e 常量： 符号(实部_kind_Value,虚部_kind_Value) 例：f=（1，2.0_8),Fortran的数据类型,复型常量的表示： 数学 2+3i,一般形式：（实部系数，虚部系数）,错例：（1.0/2，3）正例：6i，（0，6） 当复数的实部或虚部为变量或表达式进行赋值时，必须使用C

12、MPLX（）函数。,FORTRAN90 （2，3）,Fortran的数据类型,4.字符（CHARACTER） 计算机除了存储数字之外，也可以在内存中记录一段文本，字符类型可以记录的东西非常广，从键盘输入的任何东西，不论是数字、文本或任何特殊符号，它都可以记录，只记录一个字母、符号时的数据类型称为“字符”，记录一连串的字符时，就称为“字符串”，记录一个西文字符需要一个字节的存储空间。一个汉字为两个字节的存储空间。 kind 指明计算机系统支持的字符种类. 字符常量:例:ASCII_”abcde” ！kind值放在常量前面 例:Character(LEN=10,kind=GREEK):Greek_

13、word len=10可以直接写为10 或缺省长度为1； 如只有一个没有命名的参数,一定是长度整数,Fortran的数据类型,字符常量的表示： 一串字符或“一串字符”（双引号）,空格 算一个 “ 算一个 起止界不算 长度可为0,字符中含改写为 abcd,长度： 字符的个数,注： 区分字符大小写 a A 空格有效 a b ab,Fortran的数据类型,5.逻辑判断（LOGICAL） 逻辑判断只能保存两种逻辑结果，分别为“true”和“false”。 LOGICAL(_kind_value) LOGICAL(1) LOGICAL(2) LOGICAL(4)(默认,值存储在第一个字节中) 对数据的

14、二进制最低位进行判断，如果为1，则接受为真，否则接受为假。,Fortran的数据类型,2.3.4 名字,对于名字有下列要求： 1.名字的长度不能超过31个字符 2.名字的组成成分可以是字母、数字和下划线 3.名字的第一个字符必须是字母 4.在名字中不能出现空格 提倡使用具有一定含义的名字，提高程序的清晰度和可读性。,1、定义：程序运行过程中值可变化的量 2、命名的规则,字母、数字、下划线组成 字母开头 长度1-31个,错例 3A 、 x-3 、3.14 、A3 $,2.3.5 变量,3、变量含义：实际是内存中的一个存储单元，存放变量的值。 特性：取之不尽，一冲就跑，总采用当前值参与运算。 例：

15、A=2.0 A B B=3.0 A=A+B 5.0 15.0 B=A*B 注：A、B必须有确定值，如未定义，值不可预测 （有时按0处理）,2.0,3.0,4、变量类型：基本类型有五种，同常量 I-N规则（隐式说明）：在程序变量名中，凡以字母I、J、K、L、M、N六个字母开头的变量为整型变量。 implizcit none 可以取消I-N规则。 五种变量的类型说明关键字： 整型：INTEGER 实型： REAL 复型：COMPLEX 逻辑型：LOGICAL 字符型：CHARACTER 待说明的变量放在后面，中间用双分隔符:隔开，对于同时说明多个变量，变量之间用逗号分隔。,Fortran90关于变量说明的新功能： 1.在变量说明的同时，可以给变量赋初值。 INTEGER:I=5，J=126 REAL:X=7.2，Z，W=774.2 2.在说明变量的同时也可说明其种别 3.在说明变量的同时，还可说明变量的属性 INTEGER，PARAMETER:I=5，J=123 REAL，DIMENSION(1:10):A,2.3.6 派生数据类型,根据需要而由基本数据类型定义新的数据类型。在一个派生类型中可包含多个基本类型。