Fortran第2,3章

全部的定界符有如下12种形式：
/ ( ) (/ /) , = => : :: ; % 其中(和)，(/和/)都必须成对出现 顾名思义，这些定界符的功能就是在一个连续的源码文 本当中，用来把不同性质的源码成分区分开。它们的具 体含义将在具体的语句当中说明。
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3.6
常量与变量
◆ 数据的性质 （数据的类型以及其他属性）
数据表示的实现具有一个重要的参数，即存储空间， 所以当问题要求的数据，不能满足于默认的存储空间 的时候，这时，就需要进一步给出数据的种别参数， 这是更加详细的数据描述。 • 如果在真实世界问题当中出现的的数据对象，不符 合已有的固有数据类型以及数组的定义，这时就需要 根据用户的要求构造一个依赖于问题的特定的数据结 构，这就是数据描述时会遇到的三种情况。 对于这三种情况，FORTRAN的解决方式如下：
第二种情况：
指定固有数据类型的种别参数。 ● 用来指定程序当中需要使用的每一种固有数据类型所 要求占据的内存空间大小的属性由种别参数表示。给这个 变量(参数)指定一个数值，就可以说明数据所需要的存储 空间的大小，也就是程序允许的数值数据的位数和字符串 的字符数目。
KIND(种类种别参数)分别说明整数类型的十进制指数 范围，实数类型和复数类型的十进制精度和指数范围，字 符类型和逻辑类型的表示方法。 LEN(长度种别参数)对字符类型规定了字符的个数。
3.4 FORTRAN 字符集
3.5 常量
3.6 变量 3.7 内部函数 3.8 算术表达式 3.9 赋值语句
3.10简单的输出语句（表控输出）
3.11简单的输入语句（表控输入） 3.12 PARAMETER语句(参数说明) 3.13 PROGRAM语句,END语句,STOP语句,PAUSE语句

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。

第三章 Fortran程序设计基础、 输入输出及声明
二、Fortran的数据类型和数学表达式 1. Fortran的数据类型 （2）浮点数（Real） 浮点数的类型又分两种，单精度型和双精度型。 在个人计算 机中占用 有效位数 可记录的 最大数值 最小数值
单精度
双精度
32bits （4bytes） 64bits （8bytes）
Fortran是不区分大小写的语言。 指变量名和执行命令不区分，字符串是区分大小写的。
第三章 Fortran程序设计基础、 输入输出及声明
一、字符集和书面格式 2. 书面格式
Free Format（自由格式）
Fortran程序代码为以*.F90为扩展名的文件
Fixed Format（固定格式） Fortran程序代码扩展名为*.F或*.FOR的文件
使用2个bytes来存放整数的意思。
若在声明时没有特别赋值长短，通常编译器会默认使用长整型。
第三章 Fortran程序设计基础、 输入输出及声明
四、声明
1. 整数类型
若声明多个整型变量时，可以写在同一行，如 integer a,b,c 在Fortran中，声明变量时要注意的几个原则： （1）变量的名称以使用英文字母为原则，可以内含下划线或数字，但前缀必须 是英文字母。 （2）变量名字的长度，在77标准中最起码支持6个字符长，90标准中最起码支 持31个字符长。也就是说在Fortran77种变量长度最好是在1~6之间，在
1. 乘幂要连用两个星号，不能像手写的时候只要把数字写成上标 就行了，例如22必须写成2**2。 2. 乘号不能省略，手写的算式中(A+B)(C+D)和(A+B)*(C+D)是一 样的，但写程序时只容许第2种写法，所以像2*A也不能写成2A。 3. 除法用计算编写时没有下面的表示方法：

fortran有限元程序课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握Fortran语言的基本语法和程序结构；2. 理解有限元方法的基本原理及其在工程问题中的应用；3. 学会使用Fortran编写有限元程序，解决简单的物理问题；4. 了解有限元程序的调试与优化方法。

技能目标：1. 能够运用Fortran语言编写简单的有限元程序；2. 能够对有限元程序进行调试和性能优化；3. 能够运用所学知识解决实际工程问题，具备一定的编程实践能力；4. 能够通过团队合作，共同完成较复杂的有限元程序编写。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对编程和计算物理学的兴趣，激发学生的求知欲和探索精神；2. 培养学生严谨、细致、勤奋的学习态度，提高学生的问题解决能力；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；4. 增强学生的民族自豪感，认识我国在有限元领域的发展成果。

课程性质：本课程为高年级专业选修课，旨在使学生掌握Fortran有限元程序的编写和应用，提高学生的编程实践能力和解决实际问题的能力。

学生特点：学生已具备一定的数学、物理和编程基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，强化编程实践，提高学生的实际操作能力。

同时，注重培养学生的团队合作精神，提高学生的综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够独立编写和优化有限元程序，为后续学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. Fortran语言基础：变量定义、数据类型、运算符、控制结构、数组、函数与子程序等；2. 有限元方法原理：有限元离散化、单元划分、形函数、刚度矩阵、载荷向量、边界条件处理等；3. 有限元程序编写：根据实际问题，运用Fortran语言编写有限元程序，包括前处理、核心计算和后处理；4. 程序调试与优化：调试技巧、性能分析、优化方法等；5. 实际工程案例：选取具有代表性的工程问题，运用所学的Fortran有限元程序解决。