Fortran程序设计之子程序

在c++主程序中调用fortran子例程一、引言C语言和Fortran是两种不同的编程语言，广泛应用于不同的领域。

在某些情况下，可能需要将Fortran程序嵌入到C程序中，以便更好地利用Fortran的优势。

在这种情况下，如何在C主程序中调用Fortran子例程成为了一个重要的问题。

本文将介绍如何在C主程序中调用Fortran子例程，并给出一些示例代码。

二、基本步骤1. 编写Fortran子程序：首先需要编写一个Fortran子程序，该程序可以作为一个独立的程序运行，也可以作为主程序的一个子例程。

2. 编译Fortran子程序：使用Fortran编译器将Fortran子程序编译成可执行文件。

3. 创建C主程序：创建一个C主程序，用于调用Fortran子例程。

4. 链接C和Fortran程序：使用C编译器将C主程序和Fortran 可执行文件链接成一个完整的程序。

三、示例代码下面是一个简单的示例代码，展示如何在C主程序中调用Fortran子例程：Fortran子程序（example.f90）：```fortransubroutine add(a, b, result) bind(c, name="add")use iso_c_binding, only: c_intimplicit noneinteger(c_int), intent(in) :: a, binteger(c_int), intent(out) :: resultresult = a + bend subroutine add```这个Fortran子程序接受两个整数参数，并返回它们的和。

它使用了iso_c_binding模块来声明C兼容的变量类型。

C主程序（main.c）：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <complex.h>#include "example.f90"int main() {int result;int a = 5, b = 10;complex c;c = (complex) a + (complex) b; // 将整数转换为复数，以便在C和Fortran之间传递数据类型兼容的数据call add(a, b, result); // 调用Fortran子例程并将结果保存到变量result中printf("Result: %d\n", result); // 输出结果return 0;}```这个C主程序调用了上面定义的Fortran子程序add，并将结果保存到变量result中。

fortran 子程序参数摘要：I.引言A.Fortran 子程序的概念B.Fortran 子程序的作用II.Fortran 子程序参数的定义与使用A.参数的定义1.内部参数2.外部参数B.参数的传递1.值传递2.引用传递C.参数的返回值1.返回值的概念2.返回值的类型III.Fortran 子程序的调用A.调用子程序的方式1.外部调用2.内部调用B.调用子程序的参数1.参数的传递方式2.参数的默认值IV.Fortran 子程序参数的实例分析A.实例介绍B.实例代码解析1.定义子程序2.调用子程序C.实例总结V.结论A.Fortran 子程序参数的重要性B.Fortran 子程序参数的应用场景C.展望Fortran 子程序参数的未来发展正文：I.引言Fortran（Formula Translation）是一种高级编程语言，广泛应用于数值计算、科学计算等领域。

在Fortran 程序设计中，子程序（Subprogram）是一种重要的程序组织方式，可以将程序划分为更小的、可重用的功能模块。

子程序参数是子程序与主程序之间进行数据交换的关键，正确理解和使用子程序参数对于编写高效的Fortran 程序具有重要意义。

II.Fortran 子程序参数的定义与使用A.参数的定义Fortran 子程序参数分为内部参数和外部参数。

1.内部参数：在子程序内部定义的参数，仅在子程序内部使用，与外部程序无关。

内部参数的定义格式如下：```fortraninteger :: a, b, sum```2.外部参数：在子程序外部定义的参数，可以在子程序内部和外部程序中使用。

外部参数的定义格式如下：```fortraninteger, external :: a, b, sum```B.参数的传递Fortran 子程序参数的传递方式有值传递和引用传递两种。

1.值传递：将参数的值传递给子程序，子程序中对参数的修改不会影响主程序中的参数值。

fortran语言程序设计知识点Fortran语言是一种面向科学与工程计算的编程语言，因其在数值计算和科学应用方面的高效性而受到广泛使用。

本文将重点介绍Fortran语言程序设计的一些重要知识点。

一、基础语法1.1 变量与数据类型在Fortran中，变量是用于存储数据的容器。

常见的数据类型包括整型（INTEGER）、实型（REAL/DOUBLE PRECISION）、复数型（COMPLEX）、逻辑型（LOGICAL）等。

变量的命名需遵循一定规则，如以字母开头，长度不超过31个字符等。

1.2 运算符与表达式Fortran支持常见的算术运算符（如+、-、*、/）以及逻辑运算符（如. AND.、. OR.、. NOT.）等。

表达式由变量、常数和运算符组成，可以进行数值运算和逻辑判断。

1.3 控制结构Fortran提供循环结构（DO）、条件结构（IF-THEN-ELSE）和选择结构（SELECT CASE）等控制语句，用于控制程序的流程。

二、数组与数据处理2.1 数组定义与操作Fortran中数组是由相同类型的数据元素组成的集合。

可以使用DIMENSION语句定义数组的维度和大小，通过下标访问和修改数组元素。

2.2 数组运算与函数Fortran提供了许多对数组进行运算和处理的函数，如数组求和（SUM）、最大最小值（MAX、MIN）、数组重排（RESHAPE）等，方便对数据进行统计和处理。

2.3 文件读写操作Fortran支持对文件进行读写操作，可以通过OPEN语句打开文件，使用READ和WRITE语句读取和写入数据。

可以根据需要设置文件的访问模式和格式。

三、过程与模块3.1 过程（Subroutine/Function）过程是一段独立的代码块，可接受传入参数并返回值。

在Fortran中，过程可以是子程序（Subroutine）或函数（Function）。

子程序用于完成一系列操作，而函数则返回一个值。

3.2 模块（Module）Fortran中的模块是一个编译单元，用于组织和管理相关的过程和变量。

fortran语言的基本概念Fortran语言的基本概念概述Fortran（Formula Translation）是一种用于科学计算和数值分析的高级编程语言。

它是最早的编程语言之一，由IBM公司在20世纪50年代开发。

Fortran语言以其高效、可靠和快速的特点，长期被广泛应用于科学和工程计算领域。

基本结构Fortran程序以程序单元作为基本的执行单位，程序单元分为主程序和子程序两种类型。

主程序•主程序是Fortran程序的入口点，每个Fortran程序必须包含一个主程序。

•主程序由PROGRAM关键字定义，后接程序名称。

•主程序内包含了程序的执行逻辑和控制流程，通过调用子程序完成具体的计算任务。

•子程序是主程序的辅助部分，用于定义重复使用的计算任务或功能模块。

•子程序由SUBROUTINE或FUNCTION关键字定义。

•SUBROUTINE用于定义过程（Procedure），只执行特定的计算任务，不返回结果。

•FUNCTION也是定义过程，但它还可以返回一个值作为结果。

变量与数据类型Fortran语言使用变量来存储和操作数据，变量需要先进行声明。

Fortran提供了多种数据类型，用于存储不同类型的数据。

声明变量•变量声明使用DIMENSION或INTEGER/REAL/COMPLEX/LOGICAL等关键字。

•变量声明语句通常出现在主程序的开头或子程序的参数列表中。

数据类型•INTEGER用于表示整数类型的数据。

•REAL用于表示浮点数类型的数据。

•COMPLEX用于表示复数类型的数据。

•LOGICAL用于表示逻辑类型的数据，可取值为TRUE或FALSE。

Fortran语言提供了多种控制流程语句，用于在程序中实现条件判断和循环操作。

条件判断•IF-THEN语句用于根据条件执行不同的代码块。

•IF-THEN-ELSE语句可根据条件选择执行不同的代码块。

循环•DO语句用于实现循环操作，可指定循环的起始值、结束值和步进值。

多重积分Fortran子程序-------VEGAS.F流程图说明：这里只是对子程序的算法和如何分层做详细介绍，对打印输出和其他一些东西都做略过。

还有这个子程序中涉及的变量很多，而且变量的意义也变化，所以下面涉及到的变量我都会在画流程图前加以适当的说明。

1．子程序所涉及的变量及其的意义：有用输入参数：FXN：被积函数。

ACC：所要求的精度。

NDIM：被积函数的变量的个数。

NCALL：投点的总数。

ITMX：要求的叠代的次数。

NPRN：打印的要求（具体要求略过）。

子程序内部的参数及其意义：TI（A VGI）：数值积分的结果。

IT：叠代的次数。

X（I，J）：各随机变量的分布，J表示各个变量。

ERR（SD）：数值积分的误差。

ALPH0：变化区间的参数。

RAND（20）：[0，1]的随机数列。

X（J）：用于积分的坐标等。

2．主要的程序模块和各模块的功能总的流程图：3．各模块的流程图1）初始化设定各个参数该部分的主要工作就是给各参数输入初始值，下面简述各个初始化的参数以及各参数的意义或在以下何模块里要用到。

ALPH=1.5; 这是在7中用到，作为变换分布的参数。

CALLS=NCALL；投点的总数。

XND=ND=50；区间分为50份。

NDM=ND-1=49；为以下处理方便。

IT=0；叠代初始为零。

SI=0；SI2=0；SWGT=0；SCHI=0；SCALLS=0；以上五个变量均是叠代参数，在5中用。

2）初始化内部分布：变量的意义：RC：分层的间隔。

NDIM：变量的个数。

XI（I，J）：变量的区间的分布。

XND：区间分层数。

XNDM=XND-1。

DR：求和号。

初始化的分布是一个均匀分布，实现的流程图如下：3) 初始叠代参数：这不仅仅是初始化的过程了，而是大的循环的一部分，每改变一次变量的分布，就需要初始化叠代参数一次。

下面简述各个初始化的参数以及各参数的意义或在以下何模块里要用到。

IT=IT+1；叠代的次数。

TI=0；积分值清零。

fortran子程序参数一、引言Fortran是一种广泛应用于科学计算和工程领域的编程语言。

在Fortran程序中，子程序是一种常用的模块化程序设计方法，允许将重复的任务或功能封装在单独的程序段中，以提高代码的可读性和可维护性。

在Fortran子程序中，参数传递是一种常见的操作，用于将数据从一个程序段传递到另一个程序段。

本文档将介绍Fortran子程序参数的基本概念、传递方式以及注意事项。

二、参数传递的基本概念在Fortran中，子程序参数可以通过传值、传引用和传指针等方式进行传递。

传值是将参数作为副本传递给子程序，子程序对参数的修改不会影响原始变量的值。

传引用是将参数的地址传递给子程序，子程序对参数的修改会影响原始变量的值。

传指针是将变量的地址以指针的形式传递给子程序，子程序可以通过指针访问和修改该变量的值。

三、参数传递的方式1.传值参数：传值参数是通过将数据拷贝到子程序中传递的。

在函数调用时，会将原始变量的值复制一份给函数参数，函数对参数的修改不会影响原始变量。

例如：```scsssubroutinemy_subroutine(value_param)implicitnoneinteger,intent(in)::value_param...endsubroutinemy_subroutine```在上面的代码中，`value_param`是一个传值参数，子程序对它的修改不会影响原始变量。

2.传引用参数：传引用参数是将原始变量的地址传递给子程序。

子程序可以通过该地址访问和修改原始变量的值。

例如：```scsssubroutinemy_subroutine(ref_param)implicitnoneinteger,pointer::ref_param...endsubroutinemy_subroutine```在上面的代码中，`ref_param`是一个指向整数的指针，子程序可以通过该指针访问和修改原始变量。

fortran subroutine的用法Fortran子程序（Subroutine）是指Fortran编程语言中一个常用的独立执行程序。

Fortran子程序是一种对主程序可以被多次引用的可重用的模块，可被通过特定的函数声明来完成较复杂的任务。

与函数不同，它不会返回任何值也不会接收任何参数，因此运行的结果只能写入和/或输出给主程序。

包括Fortran的多种编程语言，如C，C++等，都有子程序的用法。

1. Fortran子程序的定义：Fortran子程序是指一个独立的程序，可以被引用多次，可以用来完成更为复杂的任务，它不会返回任何值。

2. Fortran子程序的声明：子程序的声明由特定的子程序声明构成，语法如下：[SUBCOMMON subroutineDDORTY] [CHARACTER*(*) name] [EXTERNAL name] [PARAMETER (param,…)] name(list of arguments) [INTEGER*4 │ INTEGER │LOGICAL │ REAL │ DOUBLE │ CHARACTER │ COMPLEX function]其中，参数SUBCOMMON子程序提供了一种定义并发要求子程序的方式；PARAMETER子程序声明提供了一种定义常量的方式；EXTERNAL子程序姆挨本声明是一种定义要调用程序库函数的方式；CHARACTER子程序姆挨本声明提供了一种定义字符串变量的方式；而FUNCTION子程序姆挨本声明提供了定义函数的方法，在本子程序中定义的函数的参数和返回值必须是自定义的。

3. Fortran子程序的编写：子程序的编写和普通Fortran程序一样，采用fortran写程序语言，运行环境推荐使用fortran编译器（compiler）。

在子程序中，程序可以使用多个定义在主程序中的变量（全局变量），也可以使用局部变量，局部变量的定义使用clause选项，放在子程序声明里。

fortran 子程序参数（最新版）目录1.Fortran 子程序参数概述2.Fortran 子程序参数的定义与声明3.Fortran 子程序参数的传递与使用4.Fortran 子程序参数的优点与局限性正文1.Fortran 子程序参数概述在 Fortran 编程语言中，子程序是一种可以实现代码重用的模块化程序结构。

通过将一些功能相似的代码组织成一个子程序，可以提高代码的可读性、可维护性和可重用性。

为了实现子程序之间的数据交互，Fortran 提供了一种名为“子程序参数”的机制，用于在子程序之间传递数据。

2.Fortran 子程序参数的定义与声明Fortran 子程序参数的定义与声明主要包括以下几个步骤：（1）在主程序中定义子程序。

使用“subroutine”关键字定义一个子程序，并给子程序起一个名字。

例如：```fortransubroutine my_subroutine```（2）在子程序中声明参数。

在子程序内部，使用“implicit none”语句关闭隐式参数，然后通过“parameter”语句声明子程序参数。

例如：```fortranimplicit noneparameter :: x = 0, y = 0```（3）在主程序中声明子程序参数。

在主程序中，使用“interface”语句声明子程序参数，并指定参数的类型和名称。

例如：```fortraninterface my_subroutinesubroutine my_subroutine(real :: x, real :: y)end interface```3.Fortran 子程序参数的传递与使用Fortran 子程序参数的传递与使用主要包括以下几个步骤：（1）在主程序中调用子程序。

在主程序中，使用子程序名和括号内的参数列表调用子程序。

例如：```fortrancall my_subroutine(3.14, 2.71)```（2）在子程序中使用参数。