FORTRAN笔记 2014.10.07 目录 第七讲_FORTRAN的基本知识.ppt (2) FORTRAN语言程序设计初步 (2) FORTRAN源程序的书写格式（以77为例） (2) 变量 (2) 变量类型 (2) 算术运算符和运算优先级 (3) 赋值语句 (3) 参数语句（PARAMETER语句） (3) END语句 (3) PAUSE语句 (3) 逻辑运算和选择结构 (4) 关系表达式 (4) FORTRAN中数组的定义及使用 (4) 其他 (5) 1. fortran语言定义CHARACTER*6 TTL(14,3),CNAM(400)是什么意思? (5) 2. fortran里character*10 是什么意思 (5) 3. Fortran中kind是什么函数？ (5)
第七讲_FORTRAN的基本知识.ppt FORTRAN语言程序设计初步 FORTRAN是Formula Translation的缩写，意为“公式翻译”，它是为科学、工程问题或企事业管理中的那些能够用 数学公式表达的问题而设计的，其数值计算的功能较强。 常用的是FORTRAN77和FORTRAN90两种标准。 1、一个程序由若干个程序单位组成。主程序和每一个子程序分别是一个独立的程序单位。 2、每一个程序单位都是以“END”结束的。 3、一个程序单位包括若干行。 1）语句行。由一个FORTRAN语句组成。 2）非语句行，即注释行。 4、FORTRAN程序中的语句可以没有标号，也可以有标号，根据需要而定。标号的作用是标志一个语句以便被其 他语句引用。 5、一个程序单位中各类语句的位置是有一定规定的。 6、FORTRAN源程序必须按一定的格式书写。 FORTRAN源程序的书写格式（以77为例） 每一行有80列，分别如下： 1、第1-5列为标号区。一行中第一列为“C”或“*”，该行即被认为是注释行。 2、第6列为“续行标志区”，如果在一行的第6列上写一个非空格和非零的字符，则该行作为其上一行的续行。 3、第7-72列为语句区。 4、第73-80列，注释区。 变量 变量名：一个变量需要用一个名字（变量名）来识别。在同一个程序单位中不能用同一个变量名代表两个不同的变 量。 FORTRAN的变量名按以下规则选定： 1）第一个字符必须是字母，即变量名必须以字母开头； 2）在一个字母后面可以跟1-5为数字或字母。 如果选定的变量名超过6个字符，则只有前面6个字符有效。 注：在变量名中大写与小写字母是等价的。 变量类型 整型变量Integer、实型变量Real、双精度变量Double Precision、复型变量Complex、逻辑型变量Logical和字符型变量Character。 1、隐含约定（I-N规则） FORTRAN规定：在程序中的变量名，凡以字母I，J，K，L，M，N六个字母开头的，即认为该变量为整型变量。 在程序中，凡是变量名以字母I,J,K,L,M,N,i,j,k,l,m,n开头的变量被默认为整型变量，以其他字母开头的变量被 默认为实型变量。 2、用类型说明语句确定变量类型 1）INTEGER语句（整型说明语句） 2）REAL语句（实型说明语句） 3）DOUBLE PRECISION语句（双精度说明语句） 4）COMPLEX语句（复型说明语句） 5）LOGICAL语句（逻辑型说明语句）
FORTRAN 90 程序编程规范 Fortran 90 编程规范，使程序代码高度组织化，更加易读、易懂、易于维护，程序更加高效。使编出的程序更易懂、易于维护。 1 语言选择 数值预报创新系统软件开发应避免使用Fortran77 的某些过时特征以Fortran 90不一致的特征。选择Fortran 90 作为开发语言，并采用Fortran 90 的新功能，如动态内存的分配(dynamic memory allocation)、递归（recursion ）, 模块(modules)、POINTER 、长变量名、自由格式等。 Fortran 77其中某些只是一些冗余的功能，这些功能已经过时，另外，还有一些在Fortran90 中被证明是不好的用法，建议不要使用。 2 Fortran 90 的新特性 2.1.1 建议使用的Fortran 90 新特性 建议使用Fortran 90 提供的模块（module ），并用Use ONLY 指定module 中哪些变量或派生类型定义可用于调用程序。 尽量使用数组下标三元组，这样可优化并减少所需的代码行数。为提高可读性，要在括号内表明数组的维数，例如： 1dArrayA(:) = 1dArrayB(:) + 1dArrayC(:) 2dArray(: , :) = scalar * Another2dArray(: , :) 当访问数组的子集时，例如在有限差分等式中，可以通过使用下标三元组实现。例如：2dArray(: , 2:len2) = scalar *（ & Another2dArray(:, 1:len2 -1) & - Another2dArray(:, 2:len2) & ) 对程序单元（program units ）命名，并使用End program ，End subroutine ，End interface ，End module 等结构再次指定“program unit ”的名称。 在逻辑表达式中使用>、 >=、 ==、 <、 <=、 /=，它们分别代 替.gt.、.ge.、.eq.、.lt.、.le.、.ne. 。新的表示方法更接近标准的数学符号 在变量定义中始终使用“：：”；始终用“DIMENSION ”定义数组形状；始终用（len=）的语法格式声明字符变量的长度。
FORTRAN是世界上最早出现的高级编程语言，是工程界最常用的编程语言，它在科学计算中（如航空航天、地质勘探、天气预报和建筑工程等领域）发挥着极其重要的作用。经过40多年的发展，伴随着FORTRAN语言多次版本的更新及相应开发系统的出现，其功能不断完善，最新版本的开发系统几乎具备了VC、VB的所有特点，如图形界面编程、数据库等。目前，工科院校开设的计算机编程语言课首选仍然是FORTRAN :< 说实话，从科技发展的趋势来说这不是好事。您可以设想一下，如果需要用鹅毛笔抄写大量的古籍是什么感受！ 强烈建议阅读《发掘C#特性赋予科学计算项目以威力》 1 FORTRAN77四则运算符 + - * / ** (其中**表示乘方) 在表达式中按优先级次序由低到高为： +或-→*或/→**→函数→() 2 FORTRAN77变量类型 隐含约定：I-N规则 凡是以字母I，J，K，L，M，N六个字母开头的，即认为是整型变量，其它为实型变量。 用类型说明语句确定变量类型：可以改变I-N规则
用IMPLICIT语句将某一字母开头的全部变量指定为所需类型 如IMPLICIT REAL (I,J) 三种定义的优先级别由低到高顺序为：I-N规则→IMPLICIT语句→类型说明语句，因此，在程序中IMPLICIT语句应放在类型说明语句之前。 数组的说明与使用 使用I-N规则时用DIMENSION说明数组，也可在定义变量类型同时说明数组，说明格式为：数组名(下标下界,下标上界），也可省略下标下界，此时默认为1，例：DIMENSION IA(0:9),ND(80:99),W(3,2),NUM(-1:0),A(0:2,0:1,0:3)
附录 FORTRAN 90标准函数 符号约定： ●I代表整型;R代表实型;C代表复型;CH代表字符型;S代表字符串;L代表逻辑型;A代表数组;P代表指针;T代表派生类型;AT为任意类型。 ●s:P表示s类型为P类型(任意kind值)。s:P(k)表示s类型为P类型(kind值=k)。 ●[…]表示可选参数。 ●*表示常用函数。 表1 数值和类型转换函数 函数名说明 ABS(x)*求x的绝对值∣x∣。x:I、R,结果类型同x; x:C,结果:R AIMAG(x)求x的实部。x:C,结果:R AINT(x[,kind])*对x取整,并转换为实数(kind)。x:R, kind:I,结果:R(kind) AMAX0(x1,x2,x3,…)*求x1,x2,x3,…中最大值。x I:I,结果:R AMIN0(x1,x2,x3,…)*求x1,x2,x3,…中最小值。x I:I,结果:R ANINT(x[,kind])*对x四舍五入取整,并转换为实数(kind)。x:R, kind:I,结果:R(kind) CEILING(x)*求大于等于x的最小整数。x:R,结果:I CMPLX(x[,y][,kind]))将参数转换为x、(x,0.0)或(x,y)。x:I、R、C, y:I、R,kind:I,结果:C(kind) CONJG(x)求x的共轭复数。x:C,结果:C DBLE(x)*将x转换为双精度实数。x:I、R、C,结果:R(8) DCMPLX(x[,y])将参数转换为x、(x,0.0)或(x,y)。x:I、R、C, y:I、R,结果:C(8) DFLOAT(x)将x转换为双精度实数。x:I,结果:R(8) DIM(x,y)*求x-y和0中最大值,即MAX(x-y,0)。x:I、R, y的类型同x,结果类型同x DPROD(x,y)求x和y的乘积,并转换为双精度实数。x:R, y:R,结果:R(8)
计算机程序设计语言(FORTRAN语言) (总分：36.00，做题时间：90分钟) 一、 (总题数：36，分数：36.00) 1.编译程序能将高级语言编写的源程序转换成( )。 A．解释程序 B．汇编程序 C．映象程序 D．目标程序 （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析： 2.一个完整的FORTRAN源程序( )。 A．至少包括一个主程序 B．至少包括一个主程序和一个子程序 C．由一个主程序与一个以上的子程序组成 D．由一个主程序与一个子程序组成 （分数：1.00） A. √ B. C. D. 解析： 3.语句函数定义语句在程序内合法的位置是( )。 A．在程序块开头语句之后，END语句之前 B．在程序块开头语句之后，可执行语句之前 C．在说明语句之后，END语句之前 D．在说明语句之后，可执行语句之前 （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析： 4.下列关于函数子程序虚实参数的错误说法是( )。 A．可以没有形参数 B．虚实结合的数组长度可以不同 C．实参表与虚参表类型可以不同 D．函数名可以作为虚参
（分数：1.00） A. B. C. √ D. 解析： 5.下列叙述中正确的是( )。 A．FORTRAN程序块中，无名公用语句只能有一个B．FORTRAN子程序中，至少应有一个RETURN语句C．FORTRAN程序块中，最后一行必须是END语句D．FORTRAN程序块中，必须有变量说明语句 （分数：1.00） A. B. C. √ D. 解析： 6.运行下面的程序时得不到所需的结果，其主要原因是( )。INTEGER X(11) DATA X/9，8，7，6，5，4，3，2，1，0，-1/ DO 10 1=1，X(1) ，-1 WRITE(*，*)1.0/SQRT(25.0-REAL(X(1) )* * 2) 10 CONTINUE END A．没有给X(11) 赋初值 B．发生除以零的情况 C．发生负数开平方的情况 D．循环参数设置错误 （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析： 7.下列数据中，不符合FORTRAN常量表示法的是( )。 A．-25.6 B．2.758D3 C．'FOOT"=' D．TRUE （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析：
1.输入整数,判断能否被3或5整除,如能整除,则打印,否则不打印。编写程序实现之。解答： !判断可以被3或5整除的整数 PROGRAM exam61 INTEGER :: n PRINT*, '请输入一个整数:' READ*, n IF(mod(n,15)==0) THEN WRITE(*, "(1X,I5,'是一个可以被3和5整除的整数')") n ELSE IF(mod(n,3)==0) THEN WRITE(*, "(1X,I5,'是一个可以被3整除的整数')") n ELSE IF(mod(n,5)==0) THEN WRITE(*, "(1X,I5,'是一个可以被5整除的整数')") n ENDIF END 2.计算职工工资,工人每周工作40小时,超过40小时的部分应该按加班工资计算(为正常工资的2倍。输入工作时间和单位报酬,计算出该职工应得的工资,并打印输出。编写程序实现之。 解答： !计算职工工资 PROGRAM exam62 INTEGER t,p,pt PRINT*, '请输入工人工作的时间t和单位报酬pt' READ*, t,pt IF(t>40)then p=40*pt+(t-40)*2*pt ELSE p=t*pt ENDIF PRINT*, '该工人本周的应得工资为:',p,'元' END
1.已知:ｘ=0?、10?、20?、…、180?,输出x、sin(x)、cos(x)、tg(x)的值。编写程序实现之。 解答： ! 输出x、xin(x)、cos(x)、tan(x)的值 PROGRAM exam71 PARAMETER(pi=3.1415926) INTEGER i REAL :: x,sinx,cosx,tanx PRINT *,' x sin(x) cos(x) tg(x)' DO i=0,180,10 x=i/180.0*pi sinx=sin(x) cosx=cos(x) tanx=tan(x) PRINT '(I3,3(2X,F10.7))',i,sinx,cosx,tanx END DO END 2.已知:ｘ=1.0、1.1、1.2、…、2.9,输出x、x2、eｘ、ln(x)的值。编写程序实现之。解答： ! 计算x、x平方、e的x次方、ln(x)的值 PROGRAM exam72 INTEGER i REAL :: x,x2,ex,lnx PRINT*,' x x**2 exp(x) ln(x) ' DO i=10,29 x=i/10.0 x2=x*x expx=exp(x) lnx=log(x) PRINT '(F3.1,2X,F4.2,2X,F10.5,2X,F10.5)',x,x2,expx,lnx END DO END 3.输入10个整数,计算它们的和、积、平方和、和的平方。编写程序实现之。 解答： ! 计算和,积,平方和,和的平方 PROGRAM exam73 INTEGER i REAL :: s1=0.0,s2=1.0,s3=0.0,s4=0.0 PRINT*,'请输入十个实数(每行一个)' DO i=1,10 READ*,a s1=s1+a s2=s2*a s3=s3+a**2 END DO s4=s1**2 PRINT*,'10个数之和',s1 PRINT*,'10个数之积',s2
第四章 1.program main implicit none write(*,*) "Have a good time." write(*,*) "That's not bad." write(*,*) '"Mary" isn''t my name.' end program 2.program main real, parameter :: PI=3 implicit none.14159 real radius write(*,*) "请输入半径长" read(*,*) radius write(*,"(' 面积='f8. 3)") radius*radius*PI end program 3.program main implicit none real grades write(*,*) "请输入成绩" read(*,*) grades write(*,"(' 调整后成绩为'f8.3)") SQRT(grades)*10.0 end program 4.integer a,b real ra,rb a=2 b=3 ra=2.0 rb=3.0 write(*,*) b/a ! 输出1, 因为使用整数计算, 小数部分会无条件舍去write(*,*) rb/ra ! 输出1.5 5.p rogram main implicit none type distance real meter, inch, cm end type type(distance) :: d write(*,*) "请输入长度:" read(*,*) d%meter d%cm = d%meter*100 d%inch = d%cm/2.54 write(*,"(f8.3'米='f8.3'厘米='f8.3'英寸')") d%meter, d%cm, d%inch end program 第五章 1.program main implicit none integer money real tax write(*,*) "请输入月收入" read(*,*) money if ( money<1000 ) then tax = 0.03 else if ( money<5000) then tax = 0.1 else tax = 0.15 end if write(*,"(' 税金为'I8)") nint(money*tax) end program 2.program main implicit none integer day character(len=20) :: tv write(*,*) "请输入星期几" read(*,*) day select case(day) case(1,4) tv = "新闻" case(2,5) tv = "电视剧" case(3,6) tv = "卡通" case(7) tv = "电影" case default write(*,*) "错误的输入" stop end select write(*,*) tv end program 3.program main implicit none integer age, money real tax write(*,*) "请输入年龄" read(*,*) age write(*,*) "请输入月收入" read(*,*) money if ( age<50 ) then if ( money<1000 ) then tax = 0.03 else if ( money<5000 )then tax = 0.10 else tax = 0.15 end if else if ( money<1000 ) then tax = 0.5 else if ( money<5000 )then tax = 0.7 else tax = 0.10 end if end if write(*,"(' 税金为'I8)") nint(money*tax) end program 4.program main implicit none integer year, days logical mod_4, mod_100, mod_400 write(*,*) "请输入年份" read(*,*) year mod_4 = ( MOD(year,4) == 0 ) mod_100 = ( MOD(year,100) == 0 ) mod_400 = ( MOD(year,400) == 0 ) if ( (mod_4 .NEQV. mod_100) .or. mod_400 ) then days = 366 else days = 365 end if write(*,"('这一年有'I3'天')") days stop end program 第六章 1.program main implicit none integer i do i=1,5 write(*,*) "Fortran" end do stop end program 2.program main implicit none integer i,sum sum = 0 do i=1,99,2 sum = sum+i end do write(*,*) sum stop end program 3.program main implicit none integer, parameter :: answer = 45 integer, parameter :: max = 5 integer weight, i do i=1,max write(*,*) "请输入体重" read(*,*) weight if ( weight==answer ) exit end do if ( i<=max ) then write(*,*) "猜对了" else write(*,*) "猜错了" end if stop end program 4.program main implicit none integer, parameter :: max=10 integer i real item real ans ans = 1.0 item = 1.0 do i=2,max item = item/real(i) ans = ans+item
《FORTRAN语言》自学提纲 第一章1 FORTRAN基础 1. 一个FORTRAN程序由一个主程序或一个主程序与若干个子程序组成。但一个完整的FORTRAN程序只能有一个主程序，主程序的第一个语句是PROGRAM语句，用以说明主程序的名称。这个语句也可以省略，省略时默认为主程序的名称为MAIN。2．FORTRAN的子程序主要有三种： ⑴函数子程序，其第一个语句为FUNCTION； ⑵子例行子程序，其第一个语句为SUBROUTINE； ⑶数据块子程序，其第一个语句为BLOCK DA TA。 主程序与各个子程序可以独立编译，最后再链接成一个可执行程序。在编写并输入一个FORTRAN程序时，既可以将主程序与各个子程序存放在一个文件中，也可以将它们分别存放在不同的文件中。但必须注意，主程序与各个子程序都是独立的程序单位，每个程序单位的最后一行必须用END语句作为结束。 在主程序中，虽然END语句还具有使程序停止运行的作用，但由于一个程序单位只能在最后一行有END语句，因此，在程序的其它位置处需要停止运行时，只能用STOP语句，不能用END语句。 同样的道理，在子程序中，虽然END语句还具有使程序流程返回到调用程序的作用，但在子程序的其它位置（不是最后一行）需要返回到调用程序时，只能用RETURN语句，不能用END语句。 3．FOPTRAN源程序的书写格式有严格的规定。 ⑴一行中第一列为“C”或“*”时，该行被认为是注释行。注释行可以写在四个区中的一个区，且注释行可以出现在程序单位的任何位置。但注释行不能有续行，需要时可以将连续若干行都定义为注释行。 ⑵FORTRAN语句部分不能占用标号区及续行标志区，只能从第七列开始。当语句太长时，可以使用续行。在继续行的标号区内必须为空白（即继续行不允许有标号），标号只能出现在起始行上。 ⑶起始行与继续行或各继续行之间的空格不起作用，因此，对于一般的语句，可以不必到72列才转为继续行，继续行也不必一定要从第7列接着写，但是，包括在引号内的字符串中的空格是有效的，因此，对于字符串要使用继续行时应特别注意，最好写到一行的72列时再转为继续行，且要从继续行的第7列接着写。 ⑷标号为无符号整数，不能出现正负号。 4．变量定义的I-N规则 与别的程序设计语言不同，FORTRAN语言中的实型变量和整型变量可以按隐含规则确定。这个隐含规则就是I-N规则。 I-N规则在一定程度上为用户提供了方便，对于常用的一些变量（如循环控制变量等）就不需要专门的类型语句进行说明，只要用合适的变量名就可以满足对变量类型的需要。但这也容易使用户疏忽了对变量类型的说明，以I-N开头的变量名实际是实型变量，但忘了用REAL 语句说明，或者以非I-N开头的变量名实际是整型变量，也忘了用INTEGER语句说明。 另外，还要提醒大家注意：由于FORTRAN语言中实型与整型变量遵循I-N规则，因此，在有关FORTRAN的练习或考核中，有时会省略对变量类型的说明，在这种情况下，应根据I-N规则来判断变量的类型。 总之，FORTRAN中的所有变量都是需要说明其类型的，而不能理解为整型与实型变量不需要进行说明。
第8章 FORTRAN语言的文件操作 在前面介绍的程序中，结果都是输出在屏幕上，数据都是通过键盘送入内存单元，实际上数据的输入/输出也可在磁盘上。如图所示: FORTRAN中对文件的存取以记录为单位，即： 输出时：一个输出语句的数据就是一个记录，叫写入文件。 输入时：一个输入语句需要的数据就是一个记录，叫读出文件。 本章讨论FORTRAN程序的文件操作，也就是FORTRAN程序对磁盘数据文件的操作——读/写方式，并描述数据文件的记录结构，以及在程序设计中怎样建立，使用这些数据的记录结构。 8.1文件的概念 8.1.1 文件的分类 1）按记录存储结构分: 顺序文件:文件记录存储按照时间顺序依次存放，记录的逻辑次序与物理顺序是一致的，不能随意读或取某个记录，必须从首记录开始访问。 直接文件：又叫随机文件，记录存放按记录号完成。 2）按记录数据存放格式分： 有格式文件：记录以字符形式（或称ASCII码形式）存储，文件的数据流由一个个的字符组成，每个字符占据一个字节，每条记录用回车和换行符作为结束符，可以用文本编辑器（如记事本）直接打开查看。 无格式文件：数据以计算机内部的二进制代码形式存放。如果用文本编辑器直接打开查看，只能看到乱码符号。 二进制文件：这是Microsoft的一种扩充模式，数据按其在内存中的存储形式存储在文件中，其数据流由二进制代码形式的一个个字节组成，结构最紧凑，适合保存大容量的数据。用文本编辑器直接打开查看也只能看到乱码。 归纳起来，FORTRAN语言的文件可以分为： 有格式（顺序文件、直接文件、二进制文件）； 无格式（顺序文件、直接文件、二进制文件）； 8.1.2 文件的操作 1）文件记录定位 文件在存取过程中，有一个文件指针控制着读写的位置，它总是指向当前进行输入或输出的那个记录，也可以通过语句拨动指针的位置。 2）文件操作的过程 打开文件：要求机器分配一个供该文件使用的I/O缓冲区。
dimension x(100),xf(100),xm(100),xp(100),ap(100),ae(100),aw(100) dimension cn(100),gm(100),t(100),ta(100),p(100),q(100),r(100),rm(100) write(*,*)'do you want input data from tabekey(:1) or file(:2)' read(*,*) ns if(ns.eq.2) then open(unit=11,file='one-t1.dat') write(*,*)'pass' read(11,*) m1,xi,xe,ls,ki,ke,ai,bi,ae0,be,ti,te read(11,*) sc,sp,st read(11,*) ck,b read(11,*) mode,xpr1,xpr2 close(11) write(*,*)'pass1' else write(*,*) 'input m1,xi,xe,ls,ki,ke,ai,bi,ae0,be,ti,te' read(*,*) m1,xi,xe,ls,ki,ke,ai,bi,ae0,be,ti,te write(*,*) 'input Sc,Sp,st,ck,b' read(*,*) Sc,Sp,st,ck,b write(*,*) 'input mode' read(*,*) mode write(*,*)'input xpr1,xpr2' read(*,*) xpr1,xpr2 endif !c ************ grid************ m2=m1-1 do 10 i=2,m1 10 xf(i)=xi+(xe-xi)*(i-2)/(m2-1) ! ***************************************************** ! ************** !单向加密或变稀******************** ! do 10 i=2,m1 ! 10 xf(i)=xi+(xe-xi)*(float(i-2)/float(m2-1))**xpr1 ! ***************************************************** ! ************** 双向加密或变稀*********************** ! do 10 i=2,m1/2 ! 10 xf(i)=xi+(xe-xi)*(float(i-2)/float(m2-1))**xpr1 ! do 15 i=m1/2+1,m1 ! 15 xf(i)=xf(m1/2)+(xe-xf(m1/2))*(float(i-m1/2)/float(m1-m1/2))**xpr2 ! ***************************************************************** x(1)=xi x(m1)=xe r(1)=x(1) r(m1)=x(m1) rm(m1)=xf(m1) do 20 i=2,m2