Fortran基本用法小结档

Fortran基本用法小结

目录：

一、说明

二、概述

三、数据类型及基本输入输出

四、流程控制

五、循环

六、数组

七、函数

八、文件

一、说明

本文多数内容是我读彭国伦《Fortran 95 程序设计》的笔记。只读到第九章，主要是3~9章，都是些最基本的用法（原书共16章）。这里主要摘录了我看书过程中总结的一些Fortran和C不同的地方，主要是语法方面。希望这份笔记能够给学过C但没有接触过Fortran的同学带去一些帮助。要想弄得更清楚些，推荐看一下原书，觉得作者真的写得很好，很清楚；如果有C语言的基础，看完前九章应该很快的，花一两天就行了。觉得如果耐心看完本文，基本功能应该也可以顺利用起来了。

另外，由于我之前没有用过Fortran，这次为了赶文档看书又看得很粗浅，大多数东西看过之后都没来得及仔细想，只是按着作者的意思去理解。所以这份笔记还处于纸上谈兵的层次。如果有不妥的地方，希望大家指正。谢谢！

文中蓝色的部分是程序代码，!后面的内容为注释。

二、概述

1、名词解释

Fortran=Formula Translator/Translation

一看就知道有什么特色了：可以把接近数学语言的文本翻译成机械语言。的确，从一开始，IBM设计它的时候就是为了方便数值计算和科学数据处理。设计强大的数组操作就是为了实现这一目标。Fortran奠定了高级语言发展的基础。现在Fortran在科研和机械方面应用很广。

2、Fortran的主要版本及差别

按其发展历史，Fortran编译器的版本其实很多。现在在广泛使用的是Fortran 77和Fortran90。Fortran 90在Fortran 77基础上添加了不少使用的功能，并且改良了77编程的版面格式，所以编程时推荐使用90。鉴于很多现成的程序只有77版本，有必要知道77的一些基本常识，至少保证能够看懂77程序。以下是77和90的一些格式上的区别。

Fortran 77：固定格式（fixed format），程序代码扩展名：.f或.for （1）若某行以C,c或*开头，则该行被当成注释；

（2）每行前六个字符不能写程序代码，可空着，或者1~5字符以数字表明行代码（用作格式化输入输出等）；7~72为程序代码编写区；73往后被忽略；（3）太长的话可以续行，所续行的第六个字符必须是"0"以外的任何字符。

Fortran 90：自由格式（free format），扩展名：.f90

（1）以"!"引导注释；

（2）每行可132字符，行代码放在每行最前面；

（3）以&续行，放在该行末或下行初。

以下都是讨论Fortran 90。

3、Fortran的一些特点和C不同，在下面涉及具体方面时可以看到。这里只是大致提一些。

（1）不分大小写

（2）每句末尾不必要写分号

（3）程序代码命令间的空格没有意义

（4）不像C，Fortran不使用{ }

（5）数据类型多出了复数和逻辑判断类型。比如复数类型complex :: a !声明复数的方法。

复数显然方便了科学计算，满足了工程方面的需求

a=(1.0,2.0) ! a=1+i

（6）多出了乘幂运算（**）。乘幂除了整数还可以是实数形式。如开方，开立方

a=4.0**0.5，a=8.0**(1.0/3.0)。

（7）数组有一些整体操作的功能；可以方便的对部分元素进行操作

（8）有些情况下可以声明大小待定的数组，很实用的功能

4、Fortran的基本程序结构

先看一看所谓的"Hello Fortran"程序。

program main !程序开始，main是program的名字，完全自定义write(*,*) "Hello" !主程序

stop !终止程序

end [program[main]] !end用于封装代码，表示代码编写完毕。

[ ]中的内容可省略，下同。

再看一段实用一些的程序，好有点感性认识。程序用于计算圆柱的表面积，要求输入底面半径和高。其中展示了Fortran的一些特色用法。程序摘自维基。其实是一个叫的网上引用的维基的网页。推荐去看看!能查到不少有意思的东西。

program cylinder !给主函数起个名字

! Calculate the area of a cylinder.

! Declare variables and constants.

! constants=pi

! variables=radius squared and height

implicit none ! Require all variables to be explicitly declared ! 这个一般都是要写上的。下面会进一步说明。

integer :: ierr

character :: yn

real :: radius, height, area

real, parameter :: pi = 3.1415926536 !这是常量的声明方法

interactive_loop: do !do循环，Fortran中的循环可以加标签，如do前

!面的 interactive_loop就是标签

! Prompt the user for radius and height and read them.

write (*,*) 'Enter radius and height.' !屏幕输出

read (*,*,iostat=ierr) radius,height !键盘输入。isotat的值用于判断

!输入成功否。

! If radius and height could not be read from input,

! then cycle through the loop.

if (ierr /= 0) then

write(*,*) 'Error, invalid input.'

cycle interactive_loop !cycle 相当于C里的continue

end if

! Compute area. The ** means "raise to a power."

area = 2 * pi * (radius**2 + radius*height) ! 指数运算比C 方便

! Write the input variables (radius, height)

! and output (area) to the screen.

write (*,'(1x,a7,f6.2,5x,a7,f6.2,5x,a5,f6.2)') & !"&"表示续行。这里

!还显示了格式化输出

'radius=',radius,'height=',height,'area=',area