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1、FORTRAN 語言簡介By陳鯨太1Outline 語言簡介、編譯器簡介Fortran基本事項輸出、輸入及宣告格式化輸出程式結構流程控制陣列函式2Fortran 簡介全名FormulaTranslatorIBM19541957第一個被廣泛使用的高階語言演化1978FORTRAN771992FORTRAN901997FORTRAN953FORTRAN COMPILER 簡介1VisualFORTRANMicrosoftDigitalCompaqHP?MicrosoftVisualStudio完整的windows程式開發工具可與VisualC+相互連結使用4FORTRAN COMPILER 簡介2
2、計中工作站提供Fortran90及Fortran77編譯方式輸出至a.outf77filename.forf90filename.f90輸出至指定檔案(sample)f77filename.forosamplef90filename.forosample5FORTRAN COMPILER 簡介3計中工作站之Fortran只提供在ccsun2635總數：套登入telnetccsun27.cc.nctu.edu.tw帳號：u9031XXX密碼：預設值是身份証字號6FORTRAN 基本事項1字元集英文字母：AZ(大小寫不分)數字：09特殊符號：冒號、等號、加、減、乘、除、底線etc7FORTRAN
3、基本事項2程式碼寫作格式FixedFormatFortran77的舊格式為了使用打孔卡而發明詳細規定每個字元的“用法”FreeFormatFortran90之後的新格式提供較大彈性8FORTRAN 基本事項3FixedFormat第1個字元如果是字母c,C或*(星號)，表示此行是註解第1-5個字元如果這邊是數字，表示這一行的代號，否則應為空白第6個字元如果是0以外的字元，表示這一行程式會接續上一行第7-72個字元FORTRAN程式碼的寫作區域第73個字元之後不使用，超過部份會被忽略，有的編譯器會有錯誤訊息9FORTRAN 基本事項4FreeFormat不規定每一行第幾字元有什麼作用驚嘆號!後面
4、文字是註解每行可寫作132個字元行號在每行程式最前面一行程式碼的最後如果是符號&，代表下一行程式會和這一行連接。10FORTRAN 基本事項5!FreeFormatprogrammainwrite(*,*)“hello”!列印出hello這個字write(*,*)&“hello”wri&te(*,*)“hello”end11輸出1programmainwrite(*,*)“hello”stopend12輸出2Write(*,*)第一個參數：輸出的位置第二個參數：輸出格式相等寫法：WRITE(*,*)“HELLO”WRITE(6,*)“HELLO”WRITE(UNIT=6,FMT=*)“HELL
5、O”13輸出3關於write(*,*)自動換行印出雙引號使用連續2個雙引號WRITE(*,*)“MYNAMEIS“”CASTER”.”FORTRAN90雙引號/單引號FORTRAN77單引號14輸出4PRINT語法：PRINT*,”輸出字串”專門對螢幕輸出15結束程式結束程式1.END2.ENDPROGRAM3.ENDPROGRAMMAIN!MAIN是主程式的名字Fortran901,2,3Fortran77116資料型態1整數(integer)宣告方式：integera內定範圍為23223217資料型態2浮點數宣告方式：reala或real*4a單精確度3.4*10383.4*1038有效位
6、數67位雙精確度：real*8a1.79*10308有效位數1516位18資料型態3複數宣告：complexa使用：a=(x,y)!x為實部，y為虛部programmaincomplexa,ba=(1.0,1.0)b=(3.0,4.3)write(*,*)“a+b=”,a+bwrite(*,*)“a-b=”,a-bwrite(*,*)“a*b=”,a*bwrite(*,*)“a/b=”,a/bstopend19資料型態4執行結果：a+b=(4.0,5.3)a-b=(-2.0,-3.3000001)a*b=(-1.3000002,7.3)a/b=(0.2655511,-0.047289926)2
7、0資料型態5字元及字串Charactera!宣告字元Character*10a!宣告長度為10的字串其它寫法CHARACTER*10CHARACTER(LEN=10)CHARACTER*(10)給予初始值A=”字串內容”21輸入指令輸入指令的基本語法如下：INTEGERAREAD(*,*)A!讀入一個整數，並存到A內READ(5,*)A!同上READ(UNIT=5,FMT=*)A!同上22格式化輸出1關於IWRITE(*,”(I5)”)100!用5個字元的欄位來輸出一個整數OUTPUT:_100WRITE(*,”(I3)”)100000OUTPUT:*WRITE(*,”(I5.4)”)3!輸出
8、五個字元欄位，至少輸出4位，不足補0OUTPUT:_000323格式化輸出2關於FWRITE(*,”(F9.3)”)123.45!輸出9個字元欄位，包括小數部份3個位數OUTPUT:_123.450關於EWRITE(*,”(E15.7)”)123.45!用科學計號表示法，輸出15個字元欄位，小數部份佔7位OUTPUT:_0.1234500E+0324格式化輸出3關於AWRITE(*,”(A10)”)“HELLO”!用10個字元寬度輸出字串OUTPUT:_HELLOWRITE(*,”(A3)”)“HELLO”OUTPUT:HEL25格式化輸出4關於BWRITE(*,”(B6.5)”)3!把3變成
9、二進位輸出，字6個字元寬，至少輸出5位OUTPUT:_0001126格式化輸出5關於XWRITE(*,”(3X)”)20!輸出前先填3個空白字元OUTPUT:_2027變數名稱取名原則1長度限制FORTRAN77至少6FORTRAN90至少31不需宣告就能使用第一個字母為I,J,K,L,M,N整數其它浮點數28變數名稱取名原則2PROGRAMMAINI=11+22WRITE(*,*)“11+22=”,JSTOPEND結果：11+22=029變數名稱取名原則3關閉內定型態的功能IMPLICITNONE每個變數必需事先宣告位置：PROGRAM指令的下一行30常數的宣告方式一REALPIPARAME
10、TER(PI=3.14159)方式二REAL,PARAMETER：PI=3.1415931程式結構32FLOW CONTROL1IFTHENELSE語法：IF(邏輯判斷式)THEN執行動作1ELSE執行動作2ENDIF33FLOW CONTROL2PROGRAMMAINIMPLICITNONEREALHIEGHTREALWEIGHTREAD(*,*)HEIGHTREAD(*,*)WEIGHTIF(WEIGHTHEIGHT-100)THENWRITE(*,*)“TOOFAT!”ELSEWRITE(*,*)“UNDERCONTROL”ENDIFSTOPEND34FLOW CONTROL3邏輯運算式
11、=相等/=不相等大於=大於等於小於=小於等於.AND.如果兩邊式子都成立，整個條件就成立.OR.兩邊的式子只要有一個成立，整個條件就成立.NOT.如果後面的式子不成立，整個式子就算成立.EQV.兩邊式子的邏輯運算結果相同時，整個式子就成立.NEQV. 兩邊式子的邏輯運算結果不同時，整個式子就成立35FLOW CONTROL4FORTRAN77的邏輯運算式.EQ.等於.NE.不等於.GT.大於.GE.大於等於.LT.小於.LE.小於等於36FLOW CONTROL5DO迴圈語法：DO起始值,終止值,累加值執行程式碼ENDDO例：DOI=10,5,-1WRITE(*,*)IENDDO37FLOW
12、CONTROL6結果：109876538FLOW CONTROL7Dowhile語法：DOWHILE(邏輯運算)程式碼ENDDO39陣列1FORTRAN90陣列的宣告integera(10)!宣告a這個陣列有10個元素integer,dimension(10):a!同上，另一種作法FORTRAN77陣列的宣告integeradimensiona(10)注意!index值從1開始算起!40陣列2使用陣列a(1)=18INTEGERA(3)DATAA/36,24,36/在FORTRAN90中，還可以省略DATA這個敘述INTEGER:A(3)=(/36,26,36/) 括號跟除號之間不能有空格，並
13、且冒號不能省略。41函式1副程式(SUBROUTINE)的使用：(可錯位)PROGRAMMAIN主程式碼ENDSUBROUTINESUB1()程式碼ENDSUBROUTINESUBROUTINESUB2()程式碼ENDSUBROUTINE42函式2特性：CALLBYREFERENCE無回傳值副程式最後一個指令通常是RETURN在主程式呼叫副程式：CALL43函式3PROGRAMMAINIMPLICITNONEINTEGER:A=1WRITE(*,*)“A的初始值是”,ACALLADD(A)WRITE(*,*)“A後來的值是”,ASTOPENDSUBROUTINEADD(NUM)IMPLICIT
14、NONEINTEGERNUMNUM=NUM+1RETURNENDSUBROUTINE44函式4這個程式的輸出：A的初始值是1A後來的值是2因為呼叫了subroutine，使得A的值被改變!45函式5自訂函數(function)類似SUBROUTINE不同點呼叫前必需宣告有回傳值宣告方式Fortran90REAL,EXTERNAL:ADDFortran77REALADDEXTERNALADD46函式6PROGRAMMAINIMPLICITNONEREAL,EXTERNAL:TRIPPLEreal:A=1.38WRITE(*,*)A的初始值是,AWRITE(*,*)呼叫函數,TRIPPLE(A)WRITE(*,*)A後來的值是,ASTOPENDREALFUNCTIONTRIPPLE(NUM)IMPLICITNONEREALNUMTRIPPLE=NUM*3RETURNEND47執行結果A的初始值是1.38呼叫函數4.14A後來的值是1.3848作業圓面積計算公式輸入：半徑(浮點數)，輸出：圓面積(浮點數)必需使用subroutine,function其中一種方式圓周率使用課堂上教的方法宣告Pi=3.141649Any QuestionPleaseemail:castercis.nctu.edu.tw50
