Fortran77教程-5循环结构的实现
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Fortran77结构化程序设计Fortran77结构化程序设计章节一、引言1.1 程序设计的概述1.2 Fortran77的特点1.3 编写结构化程序的优势章节二、基本语法和数据类型2.1 Fortran77的语法规则2.2 数据类型和变量2.2.1 整型2.2.2 实型2.2.3 逻辑型2.2.4 字符型2.2.5 数组2.2.6 字符串章节三、控制结构3.1 顺序结构3.2 分支结构3.2.1 IF语句3.2.2 CASE语句3.3 循环结构3.3.1 DO循环3.3.2 WHILE循环3.3.3 循环控制语句章节四、子程序和函数4.1 子程序的定义和调用4.2 函数的定义和调用4.3 参数传递4.4 递归调用章节五、文件操作5.1 文件的打开和关闭5.2 读写文件的基本操作5.3 文件的格式化读写5.4 随机访问文件章节六、错误处理和调试技巧6.1 错误类型和处理方法6.2 调试工具和技巧章节七、实例应用7.1 计算圆的面积7.2 求解线性方程组7.3 求解微分方程7.4 图像处理附录:常用函数库A.1 标准数学函数库A.2 字符串处理函数库A.3 文件操作函数库A.4 其他常用函数库附件:示例代码文件法律名词及注释:1、Fortran77:一种高级编程语言,用于科学计算和工程应用。
2、数据类型:变量的属性,如整型、实型、字符型等。
3、分支结构:程序中根据条件选择不同执行路径的结构。
4、循环结构:程序中重复执行某段代码的结构。
5、子程序:独立的代码块,可以被多次调用。
6、函数:接受输入参数并返回结果的子程序。
7、文件操作:程序与外部文件的读写交互。
8、错误处理:处理程序执行过程中的错误和异常情况。
9、调试:通过检查和修复程序错误来确保程序正确执行。
第三讲FORTRAN 77 编程基础1主要内容⏹FORTRAN 77 基础⏹数据结构⏹控制结构(选择与循环)⏹基本输入输出⏹函数与子程序⏹计时函数⏹文件操作FORTRAN 基础⏹FORTRAN语言发展概况●FOR mula TRAN slation●适用于工程及科学计算的一种高级程序设计语言●1951 年由约翰•贝克斯等人开始研发●1957 年第一个FORTRAN 程序在IBM704 机上运行●1966 和1978 年先后颁布FORTRAN66 和FORTRAN77●1991 和1997 年颁布了Fortran 90和Fortran 95●2004 年公布Frotran2003 标准,面向对象程序设计●2010 年公布Fortran 2008 标准FORTRAN 编译器⏹免费的FORTRAN 编译器⏹商业版FORTRAN 编译器●GNU FORTRAN /gfortran●G95●Intel Fortran 编译器(非商业版)●Power Station 、Compaq Visual Fortran (已停止更新)●Intel Fortran●PGI Fortran●Absoft Pro Fortran●Lahey Fortran程序开发环境⏹Linux 系统⏹Windows 系统●字符界面,命令行方式●Code::Blocks + GCC●Microsoft Visual Studio + Intel Visual Fortran ●Code::Blocks + GCC一个简单的编程示例parameter(n=100)real a(n, n), b(n, n), c(n, n)cdo j = 1, ndo i = 1, na(i,j) = 1.0/(i+j‐1)b(i,j) = 1.0c(i,j) = 0.0enddoenddocdo i = 1, ndo j = 1, ndo k = 1, nc(i,j) = c(i,j) + a(i,k) * b(k,j) enddoenddoenddocprint*, "c(1,1) = ", c(1,1)stopendFORTRAN 程序分析●一个FORTRAN 源程序由一个或多个程序单元组成每个独立的程序单元以“end”语句结束●每个程序单元包括若干行(一行不能写多条语句,但一条语句可以分几行写)●每个程序单元可包含语句行和非语句行(注释行)●语句行:可执行语句和非执行语句行●非执行语句在所有可执行语句行前面●语句可以根据需要设置标号●各类语句在程序单元中的位置必须满足一定规则●程序必须按规定的格式书写源程序书写格式●每行只能在72 列内书写,并把80 列分为4 个区●1~5列:标号区(1~5 位整数)如果第1 列为“* ”或“c ”,则为注释行●第6列:续行标志区续行符可以是任意非空格/非零字符最多19 个续行●7~72 列:语句区(一行只能写一条语句)●73~:被忽略,有的编译器会报错⏹FORTRAN 77 源程序必须按规定的格式书写(Fixed Format 固定格式)⏹源程序●以.f为扩展名●纯文本文件,可使用任何文本编辑器编写⏹编译与执行g77‐O2 –o输出文件名源程序文件名./输出文件名g77 ‐O2 –o hello hello.f./hellog77常用选项-o:指定生成的可执行文件的文件名,缺省为a.out -c:只编译不链接,即只生成目标文件(.o文件)-I path:指定或增加包含文件(如*.h)的搜索路径-L path:指定(增加)库文件的搜索路径-l name:与库文件lib name.a链接-O, -O1, -O2, -O3:优化开关-g:在目标码中加入更多信息,用于程序调试●英文字母:A B C D ... ... X Y Z●下划线和阿拉伯数字:_ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9●特殊符号:空格= + -* / ( ) , . ' : "☞FORTRAN 不区分大小写☞早期的FORTRAN 卡片不允许小写故很多FORTRAN 程序源代码都是大写的FORTRAN 数据结构⏹F77支持基本类型和构造类型的数据结构●基本类型●构造类型:数组、记录、文件●F77 不支持指针整型、实型、双精度、复型、逻辑型、字符型正、负整数和零,缺省取值范围为:[-231, 231-1]②实型常量(Real)小数或指数形式:0.876 →8.76E-1 →87.6E-2指数部分只能是整数,取值范围:[10-38, 1038]③双精度常量(Double precision)8 字节:0.125D+45,取值范围:[10-308,10308]④复型常量(Complex)8 字节:(实数,实数)⑤逻辑型常量(Logical)⑥字符型常量(Character)⏹变量类型整型、实型、双精度、复型、逻辑型、字符型⏹变量名●第一个字符必须是字母●后面可以跟1~5 个字母、下划线或数字现在的FORTRAN 编译器允许多于6 个字符(g77 最多支持约51个字符)●变量名中的空格不起作用。
Fortran77结构化程序设计Fortran77结构化程序设计简介Fortran(Formula Translating System)是一种编程语言,特别适用于科学和工程领域的计算。
Fortran的第一版于1957年发布,至今已经发展到Fortran77版本。
Fortran77引入了结构化程序设计的概念,使得程序更易于编写和维护。
本文将介绍Fortran77结构化程序设计的基本原则、控制结构和常用语法。
基本原则结构化程序设计的目标是编写易读、易维护、易的程序。
为了达到这个目标,Fortran77结构化程序设计遵循以下基本原则:1. 模块化:将程序划分为小块的独立模块,每个模块负责完成特定的功能。
2. 单一入口:每个模块只有一个入口点,使得程序的执行流程清晰可见。
3. 自顶向下设计:从程序的总体结构开始,逐步细化到具体的算法和实现细节。
4. 注重可读性:使用有意义的变量和函数名,添加适当的注释,使得程序易于阅读和理解。
控制结构Fortran77提供了几种常用的控制结构来实现程序的流程控制:顺序结构顺序结构是Fortran77中最基本的控制结构,程序按照代码的顺序依次执行。
例如:fortranPROGRAM mnINTEGER :: i, sumsum = 0DO i = 1, 10sum = sum + iEND DOWRITE(,) 'Sum:', sumEND PROGRAM mn上述代码展示了一个简单的程序,通过循环计算1到10的和,并输出结果。
分支结构Fortran77提供了基本的分支控制结构:- `IF`语句:可以根据条件选择性执行代码块。
例如:fortranPROGRAM mnINTEGER :: iDO i = 1, 10IF (i < 5) THENWRITE(,) i, '小于5'ELSEWRITE(,) i, '大于等于5'END IFEND DOEND PROGRAM mn在上述代码中,根据变量`i`的值判断是否小于5,并分别输出不同的信息。
fortran循环结构及基本语句Fortran中的循环结构包括DO循环和DO WHILE循环。
基本语句包括赋值语句、条件语句和IO语句。
1.DO循环结构:DO循环结构用于重复执行一段代码块,语法如下:DO variable = start, end, step!代码块ENDDO在循环开始前,将变量初始化为start的值,然后执行代码块。
然后将变量增加step的值,并检查是否达到end的值,如果没有达到则继续执行代码块,直到达到end的值为止。
2.DOWHILE循环结构:DOWHILE循环结构用于在满足条件时重复执行一段代码块,语法如下:DO WHILE (condition)!代码块ENDDO在每次循环开始前,检查condition是否为真,如果为真则执行代码块,然后再次检查condition。
只有当condition为假时,循环才会结束。
3.赋值语句:赋值语句用于将一个值赋给一个变量,语法如下:variable = expression可以使用算术运算符和函数来计算expression的值,并将结果赋给变量。
4.条件语句:条件语句用于根据条件选择执行不同的代码块,常用的条件语句有IF语句和SELECTCASE语句。
-IF语句的语法如下:IF (condition) THEN!代码块1ELSE IF (condition) THEN!代码块2ELSE!代码块3ENDIF根据condition的值选择执行代码块1、代码块2或代码块3-SELECTCASE语句的语法如下:SELECT CASE (expression)CASE (value1)!代码块1CASE (value2)!代码块2CASEDEFAULT!代码块3ENDSELECT根据expression的值选择执行相应的代码块,如果没有匹配的值,则执行默认的代码块。
5.IO语句:IO语句用于输入和输出数据,常用的IO语句有WRITE和READ语句。
FORTRAN语言-FORTRAN77结构化程序设计课程设计一、课程设计背景FORTRAN是一种编程语言,最早被用于解决科学和工程领域的计算问题。
它是一种高级语言,可以处理数值计算、科学计算和工程计算等问题。
FORTRAN语言对于科学计算领域来说至关重要,许多科学计算的软件都是使用FORTRAN语言编写的。
本课程设计旨在帮助学生掌握FORTRAN语言的基本知识,了解FORTRAN77结构化程序设计的基本理论和方法,并通过程序设计实践来巩固和深化所学知识。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是:•掌握FORTRAN语言的基本语法和数据类型;•了解FORTRAN77结构化程序设计的基本理论和方法;•了解FORTRAN语言在科学计算领域的应用;•能够使用FORTRAN语言进行简单的程序设计;•培养学生的分析和解决问题的能力。
三、课程设计内容1. FORTRAN语言的基本语法和数据类型本部分主要包括以下内容:•程序的基本结构和格式;•变量的定义和使用;•常量的使用;•运算符和表达式;•控制结构:分支语句和循环语句;•数组和数组的使用;•子程序的定义和使用;•文件的输入和输出。
2. FORTRAN77结构化程序设计的基本理论和方法本部分主要包括以下内容:•结构化程序设计的基本概念;•模块化程序设计的基本原理;•数据流程图和程序流程图的绘制方法;•程序的调试和测试方法。
3. FORTRAN语言在科学计算领域的应用本部分主要介绍FORTRAN语言在科学计算领域的应用,例如在物理、化学、地质、天气预报等领域中的应用。
学生可以了解FORTRAN语言在实际应用中的重要性和应用范围。
4. 程序设计实践本部分主要是学生进行FORTRAN语言的程序设计实践,设计内容可从课本和其他相关资料中选择。
四、课程设计要求本课程设计要求学生结合所学知识,完成以下任务:1.编写一个简单的FORTRAN程序,例如计算圆周率或者计算三角函数等;2.编写一个FORTRAN程序,读入10个整数,计算它们的平均值;3.编写一个FORTRAN程序,利用子程序计算简单的各种图形的面积。
fortran 循环语句
在Fortran中,有多种类型的循环语句可以使用。
下面是一些常见的循环语句类型:
1. DO循环:
DO循环用于执行一系列语句指定的次数。
它有两种形式:
- DO循环的计数形式:
DO i = start, end, step
! 执行的语句
END DO
在计数形式中,循环变量i从start开始,以步长step增加,直到达到或超过end。
- DO循环的无限形式:
DO
! 执行的语句
IF (condition) EXIT
END DO
在无限形式中,循环会无限循环,直到满足条件condition,然后跳出循环。
2. DO WHILE循环:
DO WHILE循环用于在满足某个条件的情况下重复执行一系列语句。
DO WHILE (condition)
! 执行的语句
END DO
在DO WHILE循环中,先检查条件是否满足,如果满足,则执行循环体中的语句。
然后再次检查条件,如果仍然满足,则继续执行。
循环终止的条件是条件不再满足。
3. DO UNTIL循环:
DO UNTIL循环与DO WHILE循环类似,不同之处在于它会在条件为真之前重复执行一系列语句。
语法如下:
DO
! 执行的语句
END DO
在DO UNTIL循环中,先执行循环体中的语句,然后检查条件是否满足。
如果条件为假,则继续循环。
循环终止的条件是条件为真。
这些是在Fortran中经常使用的循环语句。
使用适当的循环语句可以帮助您更有效地编写程序。