第2章 Fortran语法基础
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fortran教程Fortran是一种编程语言,用于科学和工程计算。
它具有高性能和可靠性,适用于大规模的数值计算和数据处理。
Fortran的基本语法是由一系列语句组成的程序。
每个语句都以一个数字标签开头,可用于控制程序的执行顺序。
以下是Fortran的一些基本语法和常用功能。
1. 变量和数据类型Fortran支持多种数据类型,包括整数(Integer)、实数(Real)和字符(Character)。
变量声明可以在程序的开头部分完成,例如:```fortranINTEGER :: iREAL :: xCHARACTER(len=10) :: name```注意,每个变量声明必须以两个冒号(::)开头。
2. 数学运算Fortran提供了一系列的数学运算符,用于执行基本的算术和逻辑运算,例如加法(+)、减法(-)、乘法(*)、除法(/)和求余(MOD)。
运算符的使用与其他编程语言相似。
3. 控制结构Fortran支持常用的控制结构,例如条件语句(IF-ELSE)和循环语句(DO LOOP)。
条件语句可以根据条件来执行不同的代码块,例如:```fortranIF (i > 0) THENPRINT*, 'i is positive'ELSEPRINT*, 'i is non-positive'END IF```循环语句可以根据条件重复执行一部分代码,例如:```fortranDO i = 1, 10PRINT*, iEND DO```上述代码将打印出1到10的数字。
4. 数组和矩阵运算Fortran支持多维数组和矩阵运算。
声明数组时可以指定维度和元素类型,例如:```fortranREAL, DIMENSION(3,3) :: matrix```然后,可以使用多个索引访问数组元素,例如:```fortranmatrix(1,2) = 3.14```这将给数组中的第1行第2列的元素赋值为3.14。
fortran 语言编程Fortran 语言编程Fortran(Formula Translation)是一种面向科学计算和工程计算的高级编程语言。
它于1957年诞生于IBM,是最早被广泛采用的科学计算语言之一,目前已经发展到第四个版本(Fortran 2018)。
Fortran是一种编译型语言,它通过编写源代码并使用编译器将其转换成机器语言来执行。
本文将详细介绍Fortran语言的基础知识、语法规则和常用的编程技巧,以帮助读者了解和掌握这门强大的科学计算语言。
第一步:安装Fortran编译器要开始编写和运行Fortran程序,首先需要安装Fortran编译器。
有多种Fortran编译器可供选择,其中最常用的是GNU Fortran(gfortran)和Intel Fortran Compiler(ifort)。
可以从官方网站或其他可信的来源获得这些编译器的安装程序,并按照提示进行安装。
第二步:编写并编译Fortran程序在开始编写Fortran程序之前,需要了解Fortran的基本语法规则。
Fortran使用固定格式或自由格式,固定格式的源代码按照列格式排列,每行的前6列被保留用于行号和注释,从第7列开始是可执行代码。
自由格式没有列格式的限制,更加灵活,但在编译阶段需要指定自由格式。
下面是一个简单的Fortran程序示例,用于计算并输出两个数的和:fortranprogram additionimplicit noneinteger :: a, b, sumprint *, "Enter two numbers:"read *, a, bsum = a + bprint *, "The sum is:", sumend program addition将以上代码保存为一个以.f90为后缀名的文件(例如addition.f90),然后使用编译器将其编译成可执行程序。
F O R T R A N第2章FORTRAN90基础知识:程序单元的概念:fortran90程序是一种分块形式的程序,整个程序由若干程序单元块组成。
每个程序只有一个主程序单元。
各单元体的程序体形式上相同。
程序单元可以是主程序、子程序(外部过程或内部过程)、模块MODULE (供其他程序单元引用即把该程序单元内的全部语句复制到程序单元中)或块数据程序单元BLOCK 。
语言元素:指在程序设计中用到的基本成分,如字符集、常量、变量、记号(标号、关键字、名字、常数、运算符和定界符)以及其他的基本结构等。
字符集:英文字母、阿拉伯数字、下划线、21个特殊字符($和?没有规定用法)。
数据结构:整型INTEGER (34-2下划线后面是种别参数),n 位字长的计算机的数据表示范围一般为12~211-+---n n ,种别参数由内在询问函数KIND 送回,种别值提供的最小范围由内在函数SELECTED-INT-KIND 送回,表示十进制幂的范围由内在函数RANGE 送回;实型REAL ,小数形式和指数形式;复型COMPLEX (种别类型参数值取实部与虚部中较大者);字符型CHARACTER,由一对单撇号或双撇号之间的字符序列组成;逻辑型LOGICAL。
派生数据类型TYPE;数组INTEGER,DIMENSION(1,50)::A,可直接对数组元素进行运算如3*A,SQRT(A);字符子串,在字符串CHARACTER(LEN=80)::ROW中,ROW(1:3)就表示字符串ROW中第1到第3个元素组成的子串。
变量名的命名规则:不能超过31个字符;组成成分是字母、数字、下划线;第一个字符必须是字母。
第3章基本语句:类型说明语句:类型说明(种别说明),属性说明::变量名表尽量避免把两个实数作相等或不相等的比较。
淘汰隐式说明IMPLICIT NONE种别说明:种别参数即对可移植数据精度和范围进行选择的机制KIND(X) 返回变元X的种别参数值SELECTED-REAL-KIND(n,m) 产生一个种别值,它表示某一精度和范围。
Fortran语⾔基本语法a、Fortran 之基本规定:在Fortran的规定中,程序的开始需先宣告变量形式,接着才能⽤这些变量来写程序内容,再整个程序中的第⼀⾏必须空⽩,除⾮键⼊英⽂字母c或*⽤以表⽰那⼀列为说明项⽽⾮实际之计算式⼦。
第⼆⾏⾄第五⾏为地址⾏,可⽤数字标⽰其地址,⽤以执⾏程序时控制之⽤。
第六⾏⽤以填⼊⼀个⾮零的数字或字母表⽰连结上⼀列的式⼦。
第7⾏⾄72⾏则为程序主体之所在,若不⼩⼼在72⾏之后键⼊程序Fortran将不于理会。
再程序的最后⼀列⽤ end命令告知程序终了。
b、变量(Variable)Fortran语法中的变量相当于函数上变量,但其种类则更多,举凡复数(complex)、整数(integer)、实数(real)、逻辑(logical)和字符串(character)等等。
对于变量的规定是变量的第⼀个字母为英⽂字母,其长度最长为6个字,除刚刚说的第⼀个字之外,其余的可为数字或字母,以下为⼏个简单范例: Integer count,pg1real time,po2pc、运算符号与内定函数:Fortran 基本的运算符号如下:+加法;-减法;*乘法;/ 除法**平⽅;**(n) n次⽅除了上列之基本运算符号之外,数值计算上常⽤之函数如三⾓等等亦以写成内定含式,常⽤的以下⼏项:log 对数函数;exp 指数函数;sin、cos、tan、cot、sec和csc等三⾓函数;abs 绝对值;asin、acos、atan、acot、asec和acsc等反三⾓函数。
D、控制结构:结构化Fortran有⼀些控制的结构,关系控制即是其中之⼀种,⽤以⽐较两变量之间关系,包含有:.lt. 表⽰⼩于.gt. 表⽰⼤于.eq. 表⽰等于.le. 表⽰⼩于或等于.ge. 表⽰⼤于或等于.ne. 表⽰不等于另⼀种重要的控制为逻辑控制,包含有:.not. .not. p => 若p为⾮真则为真.and. p .and. q => p和q为真则为真.or. p .or. q => p或q其⼀为真则为真.eqv. p .eqv. q => p和q同为真或同为⾮真则为真.neqv. p .neqv. q => p或q之中⼀为真⼀为⾮真则为真e、输⼊与输出结构:> Fortran 经常会有⼀些数值需要输⼊或计算的值需要输出,这时 Fortran 便提供了⼀些格式码好让使⽤者将欲输⼊或输出的数值针对其变量的特性作较佳的安排设计,兹举例如下,其中输出之资料格式完全相同:a、write(*,10) i,j,k10 format (1x,2I5,I3)b、assign 10 to ifmt10 format (1x,2I5,I3)write (*,ifmt) i,j,kc、write (*,'(1x,2I5,I3)') i,j,kd、character*11 fmtchfmtch='(1x,2I5,I3)'write (*,fmtch) i,j,k其中X表⽰空格之意,1x即是空⼀格, write为输出的指令,若改为 read 则为输⼊指令,I为整数的格式码, 2I5 表⽰输出的总位数为五,⽽这样的格式重复两次,其余尚有不同之各种格式码,常⽤的有:1. F 格式码,⽤于实数变量,其⼀般型态为 rFw.d ,其中F表实数,r为重复次数,w为总位数,⽽d为⼩数字数。