Fortran语言教学

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。

Fortran科学计算编程课件Fortran（即Formula Translation的缩写）是一种用于科学计算和数值分析的编程语言。

由于其高效性和可靠性，Fortran在科学计算领域广泛应用。

本课件将为您介绍Fortran编程语言，并提供相关的科学计算示例和实践。

第一部分：Fortran简介Fortran是一种面向过程的编程语言，由IBM在1950年代开发，旨在为科学计算提供高性能和可移植性。

Fortran以其强大的数学计算和数组处理能力闻名，是科学家和工程师们首选的编程语言之一。

第二部分：Fortran基本语法2.1 变量和数据类型在Fortran中，变量的类型必须在声明时指定，并且不同类型的变量可以存储不同类型的数据，如整数、实数和字符等。

这一部分将详细介绍Fortran的常用数据类型和变量声明方法。

2.2 控制结构Fortran支持常见的控制结构，例如条件控制语句（if-else语句）、循环语句（do循环）和跳转语句（goto语句）。

我们将逐一介绍这些结构的语法和使用方法，并给出实例演示。

第三部分：科学计算实例为了帮助您更好地理解Fortran的应用，本课件将提供一些科学计算的实例，包括线性代数运算、梯度下降算法等。

通过这些实例，您将学会如何用Fortran编写科学计算程序，并了解其在实践中的应用。

第四部分：Fortran编程工具和资源4.1 编译器Fortran编程需要一个符合语言标准的编译器来将代码转化为可执行文件。

我们将向您介绍几个常用的Fortran编译器，并给出安装和配置的指南。

4.2 开发环境为了提高编程效率，许多IDE（集成开发环境）和编辑器提供了对Fortran的支持。

我们将为您介绍几个常用的Fortran开发环境，并给出使用方法和建议。

4.3 学习资源如果您想深入学习Fortran，我们还准备了一些在线教程和学习资源的链接，方便您进一步扩展知识和技能。

结语通过本课件的学习，您将对Fortran科学计算编程有更深入的了解，并掌握基本的语法和应用技巧。

《FORTRAN语言》自学提纲第一章1 FORTRAN基础1. 一个FORTRAN程序由一个主程序或一个主程序与若干个子程序组成。

但一个完整的FORTRAN程序只能有一个主程序，主程序的第一个语句是PROGRAM语句，用以说明主程序的名称。

这个语句也可以省略，省略时默认为主程序的名称为MAIN。

2．FORTRAN的子程序主要有三种：⑴函数子程序，其第一个语句为FUNCTION；⑵子例行子程序，其第一个语句为SUBROUTINE；⑶数据块子程序，其第一个语句为BLOCK DA TA。

主程序与各个子程序可以独立编译，最后再链接成一个可执行程序。

在编写并输入一个FORTRAN程序时，既可以将主程序与各个子程序存放在一个文件中，也可以将它们分别存放在不同的文件中。

但必须注意，主程序与各个子程序都是独立的程序单位，每个程序单位的最后一行必须用END语句作为结束。

在主程序中，虽然END语句还具有使程序停止运行的作用，但由于一个程序单位只能在最后一行有END语句，因此，在程序的其它位置处需要停止运行时，只能用STOP语句，不能用END语句。

同样的道理，在子程序中，虽然END语句还具有使程序流程返回到调用程序的作用，但在子程序的其它位置（不是最后一行）需要返回到调用程序时，只能用RETURN语句，不能用END语句。

3．FOPTRAN源程序的书写格式有严格的规定。

⑴一行中第一列为“C”或“*”时，该行被认为是注释行。

注释行可以写在四个区中的一个区，且注释行可以出现在程序单位的任何位置。

但注释行不能有续行，需要时可以将连续若干行都定义为注释行。

⑵FORTRAN语句部分不能占用标号区及续行标志区，只能从第七列开始。

当语句太长时，可以使用续行。

在继续行的标号区内必须为空白（即继续行不允许有标号），标号只能出现在起始行上。

⑶起始行与继续行或各继续行之间的空格不起作用，因此，对于一般的语句，可以不必到72列才转为继续行，继续行也不必一定要从第7列接着写，但是，包括在引号内的字符串中的空格是有效的，因此，对于字符串要使用继续行时应特别注意，最好写到一行的72列时再转为继续行，且要从继续行的第7列接着写。

第6章数组应用6.1 数组与数组元素数组是由任何一种简单数据类型按照一定的组织规则构造出来的数据类型，是有序数据的集合。

数组中可以包含很多个同类型的变量，我们把这些变量叫做“数组元素”或“数组分量”或“下标变量”。

在机器中数组占用一片连续的存贮单元，每个单元都用同样的名字（即数组名）但编号不同。

数组的命名方式与简单（基本）变量命名方式相同。

假设有数组A，占据4个存储单元，元素在内存中的排列可形象表示出来：AA（1），A（2），A（3），A（4）A（1，1），A（1，2），A（2，1），A（2，2）每个单元的编号方式可以有多种，第一种用一个数字来编号称为一维数组，第二种用两个数字来编号称二维数组。

可以推广，用N个数字对数组的元素编号则称为N维数组。

数组使用之前一定要说明，事先告诉机器数组的类型，包含分量的个数，分量的编号方式等，以便机器为数组预留内存空间。

6.1.1数组的说明数组的说明应该包括以下几个方面的内容：•确定数组的名称；•确定数组元素的类型；•确定数组的结构(包括数组维数，每一维的取值范围等内容)。

说明语句的形式有：(1)类型说明语句：说明数组的类型和元素个数类型标识符数组名1 (维说明1[，维说明2，．．．])[，数组名2．．．](2)DIMENSION语句：只说明数组元素个数DIMENSION数组名1 (维说明1[，维说明2，．．．])[，数组名2．．．]其中“维说明”的形式：维下界∶维上界(或下标下界∶下标上界)例如：REAL A(1:10)，B(80:90)，C(-5:4)，NUM1(1:2,1:5)INTEGER D(0:1,0:4)，NUM2(2:5)DIMENSION S(3:5), M(1:10)说明语句中的A，B，C，D，NUM1，NUM2等都是数组名，数组名不能与本程序单位中的其他任何标识符重复。

通过“维说明”可以确定数组维数，每一维的取值范围等内容。

同一维的上下界之间用冒号分开；括号中至少要有一个维说明，也可以有多个。

Fortran语言快速学习指南Fortran是一种高级程序设计语言，专门用于科学和工程计算。

它是最早的计算机编程语言之一，在科学计算领域一直具有广泛的应用。

本篇文章将提供一份Fortran语言的快速学习指南，帮助读者快速掌握该语言的基本概念和用法。

一、Fortran简介Fortran是一种编译型语言，最初于1957年由IBM公司开发。

它的名字源自“Formula Translation”的缩写，最早用于数值计算和科学研究。

Fortran的设计目标是简化数值计算的编程过程，提高程序的效率和可读性。

二、Fortran的基本语法1. 变量和数据类型在Fortran中，变量是用于存储数据的容器，每个变量都必须先声明后使用。

Fortran提供了多种数据类型，包括整型、实型、字符型等，用于存储不同类型的数据。

2. 数组Fortran中的数组是一种特殊的变量类型，可以同时存储多个值。

数组的声明方式为：TYPE, DIMENSION(下标范围) :: 数组名。

例如，声明一个包含10个整数的数组可以写作：INTEGER, DIMENSION(10) :: array。

3. 条件语句和循环Fortran提供了条件语句（IF语句）和循环结构（DO循环）来控制程序的执行流程。

条件语句根据某个条件的真假来选择不同的执行路径，而循环结构可以重复执行一段代码块多次。

4. 子程序和函数Fortran支持子程序和函数的定义和调用。

子程序用于执行一段特定的代码块，而函数则返回一个值给调用者。

子程序和函数的定义方式为：SUBROUTINE 子程序名和 FUNCTION 函数名。

三、Fortran的特性和优势1. 高效性：Fortran在科学计算领域具有很高的效率和性能优势。

它能够直接利用计算机硬件的特性，进行高速、大规模的数值计算。

2. 数值计算支持：Fortran提供了丰富的数值计算库和函数，方便进行复杂的科学计算。

这些库包括矩阵运算、线性代数、微分方程求解等。

第8章 FORTRAN语言的文件操作在前面介绍的程序中，结果都是输出在屏幕上，数据都是通过键盘送入内存单元，实际上数据的输入/输出也可在磁盘上。

如图所示:FORTRAN中对文件的存取以记录为单位，即：输出时：一个输出语句的数据就是一个记录，叫写入文件。

输入时：一个输入语句需要的数据就是一个记录，叫读出文件。

本章讨论FORTRAN程序的文件操作，也就是FORTRAN程序对磁盘数据文件的操作——读/写方式，并描述数据文件的记录结构，以及在程序设计中怎样建立，使用这些数据的记录结构。

8.1文件的概念8.1.1 文件的分类1）按记录存储结构分:顺序文件:文件记录存储按照时间顺序依次存放，记录的逻辑次序与物理顺序是一致的，不能随意读或取某个记录，必须从首记录开始访问。

直接文件：又叫随机文件，记录存放按记录号完成。

2）按记录数据存放格式分：有格式文件：记录以字符形式（或称ASCII码形式）存储，文件的数据流由一个个的字符组成，每个字符占据一个字节，每条记录用回车和换行符作为结束符，可以用文本编辑器（如记事本）直接打开查看。

无格式文件：数据以计算机内部的二进制代码形式存放。

如果用文本编辑器直接打开查看，只能看到乱码符号。

二进制文件：这是Microsoft的一种扩充模式，数据按其在内存中的存储形式存储在文件中，其数据流由二进制代码形式的一个个字节组成，结构最紧凑，适合保存大容量的数据。

用文本编辑器直接打开查看也只能看到乱码。

归纳起来，FORTRAN语言的文件可以分为：有格式（顺序文件、直接文件、二进制文件）；无格式（顺序文件、直接文件、二进制文件）；8.1.2 文件的操作1）文件记录定位文件在存取过程中，有一个文件指针控制着读写的位置，它总是指向当前进行输入或输出的那个记录，也可以通过语句拨动指针的位置。

2）文件操作的过程打开文件：要求机器分配一个供该文件使用的I/O缓冲区。

读或写文件：将数据通过分配的I/O缓冲区向文件中读写记录。

fortran语言课程设计一、教学目标本课程的目标是使学生掌握Fortran语言的基本语法、程序设计方法和编程技巧。

通过本课程的学习，学生应能熟练使用Fortran语言编写简单的程序，并理解程序设计的基本原理和方法。

具体来说，知识目标包括：1.理解Fortran语言的基本语法和数据类型。

2.掌握Fortran语言的输入输出、控制结构和函数调用。

3.了解程序设计的基本原理和方法。

技能目标包括：1.能够使用Fortran语言编写简单的程序。

2.能够阅读和理解Fortran语言的程序。

3.能够对程序进行调试和优化。

情感态度价值观目标包括：1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。

2.培养学生的创新精神和解决问题的能力。

3.培养学生的自主学习和持续学习的习惯。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括Fortran语言的基本语法、程序设计方法和编程技巧。

具体的教学大纲如下：1.Fortran语言的基本语法：介绍Fortran语言的数据类型、变量、运算符和表达式。

2.Fortran语言的输入输出：介绍Fortran语言的输入输出语句和函数。

3.Fortran语言的控制结构：介绍Fortran语言的条件语句、循环语句和跳转语句。

4.Fortran语言的函数调用：介绍Fortran语言的函数定义和调用方法。

5.程序设计的方法：介绍程序设计的基本原理和方法，如模块化设计、算法分析等。

三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握Fortran语言的基本语法和程序设计方法。

2.讨论法：通过学生的讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.案例分析法：通过分析典型的案例，使学生更好地理解和应用所学的知识。

4.实验法：通过学生的实验操作，培养学生的动手能力和创新精神。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材：选择一本适合学生水平的Fortran语言教材，作为学生学习的主要参考资料。

fortran 简明教程Fortran是世界上最早的高级程序设计语言之一，广泛应用于科学计算、工程和数值分析等领域。

以下是Fortran的简明教程：1. 程序结构：一个Fortran程序由不同的程序单元组成，包括主程序、子程序和模块等。

每个程序单元都以END结束。

主程序是程序的入口点，可以包含变量声明、执行语句和控制语句等。

子程序可以包含函数和子例程，用于执行特定的任务。

模块用于提供程序中的公共代码和数据。

2. 变量声明：在Fortran中，变量必须先声明后使用。

变量类型包括整数型、实数型、字符型等。

例如，声明一个整数型变量可以这样写：INTEGER :: x3. 执行语句：执行语句用于控制程序的流程和执行顺序。

Fortran提供了多种控制语句，如IF语句、DO循环、WHILE循环等。

例如，使用IF语句进行条件判断：IF (x > 0) THEN y = x x ELSE y = -x x END IF4. 输入输出：Fortran提供了基本的输入输出功能。

可以使用READ语句从标准输入读取数据，使用WRITE语句将数据输出到标准输出。

例如，读取一个实数并输出到屏幕：READ(,) x WRITE(,) x5. 数组和矩阵：Fortran支持一维和多维数组，以及矩阵运算。

例如，声明一个二维实数数组并赋值：REAL :: A(3,3) A =RESHAPE((/1,2,3,4,5,6,7,8,9/), (/3,3/))6. 子程序和模块：子程序可以用于封装特定的功能或算法，并在主程序中调用。

模块可以包含公共的函数、子例程和变量等，用于提供可重用的代码和数据。

7. 调试和优化：Fortran提供了多种调试工具和技术，如断点、单步执行、变量监视等。

还可以使用性能分析工具来检查程序的性能瓶颈并进行优化。

以上是Fortran的简明教程，希望能帮助您快速入门Fortran编程。

《Fortran95语言程序设计》课程教学大纲课程英文名称：Fortran95 Programming Design课程编号：0332232002课程计划学时：32学分：2课程简介：FORTRAN语言程序设计是材料物理专业的开设的专业基础课， FORTRAN语言在科学计算领域有着十分广泛的应用。

通过本课程的学习，应使学生掌握FORTRAN95的基本概念，语法规则和利用FORTRAN95进行程序设计的方法。

使学生在后继课的学习中，能够利用FORTRAN95上机编程，解决相应的实际问题，并能在今后的学习和工作中，结合自己的专业知识，开发相应的计算机应用程序。

一、课程教学内容及教学基本要求第一章 Fortran语言程序设计概述本章重点：算法、程序基本结构难点：语言元素本章学时:2学时教学形式:讲授与上机实践相结合教具:计算机，投影仪第一节 Fortran语言程序设计概述本节要求了解：程序设计的过程、基本方法、程序设计语言的分类、Fortran语言的发展、Fortran77、Fortran95程序设计的构成及其兼容性，(考核概率20%)理解：算法的概念，掌握：算法的描述、程序基本结构与书写规则(考核概率100%)1 程序设计的过程算法的描述（重点，难点）2 程序设计的基本方法3 程序设计语言4 Fortran语言的发展5 Fortran95程序基本结构与书写规则（重点）6 Fortran95程序设计的兼容性第二节Fortran95开发环境（第一次上机实验课讲述）本节要求了解：在可视化编程的条件下Fortran 语言所具备的一些新的特点和功能，掌握：可视化编程所需的基础知识和一般步骤(考核概率100%)1 熟悉Fortran95 环境进入系统2 建立项目文件3 建立源程序文件4 输入源程序的内容5 编译、连接、运行作业：认真复习本章内容，预习第二章内容。

第二章数据类型及其运算本章重点：Fortran语言的基本数据类型及其常量表示方法难点：算术表达式的写法本章学时:1学时教学形式:讲授与上机实践相结合教具:计算机，投影仪第一节数据类型及其运算本节要求了解：各种类型常量、变量的定义、算术表达式的写法，(考核概率100%)掌握：Fortran语言的基本数据类型及其常量表示方法(考核概率50%)1 常量2 变量及其定义3符号常量及其定义4 Fortran表达式（重点）作业：认真复习本章内容。

Fortran语言教程Fortran（Formula Translation）是一种面向科学和工程计算的高级程序设计语言，由IBM公司于1950年代初开发。

它是世界上第一种高级程序设计语言，也是最早被广泛应用于科学计算领域的编程语言之一、Fortran在过去几十年中一直是科学计算领域中最受欢迎的编程语言之一，它提供了丰富的数值计算和数组处理功能，并具有高效的性能。

Fortran语言的主要特点是其简洁、清晰的语法结构和丰富的数学函数库。

它使用类似于数学公式的语法，使得编写科学计算程序变得更加直观和容易。

Fortran支持各种数据类型，包括整型、实型、复型和字符型等。

它还提供了强大的数组操作功能，可以方便地进行矩阵运算和向量处理。

此外，Fortran还支持模块化编程和面向对象编程的特性，使得程序的开发和维护更加灵活和高效。

Fortran语言的代码以子程序（subroutine）为基本单位，程序的执行从主程序开始，通过调用子程序来完成具体的计算任务。

子程序可以接受输入参数，并返回计算结果。

这种模块化的设计使得程序的结构清晰，易于理解和维护。

Fortran还支持递归调用，可以方便地处理复杂的计算问题。

Fortran语言还具有很好的可移植性和跨平台性。

由于Fortran语言的标准化程度较高，因此几乎所有的Fortran编译器都遵循相同的语法规则和标准库函数接口。

这使得Fortran程序可以在不同的计算机平台上进行编译和运行，而不需要进行太多的修改。

虽然Fortran语言在过去几十年中一直是科学计算领域的主流语言，但随着计算机硬件和编程技术的快速发展，它的地位逐渐下降。

现在，许多科学计算任务更倾向于使用更现代的编程语言，如C、C++和Python等。

但是，由于Fortran在科学计算领域的广泛应用和丰富的数值计算功能，它仍然是一种重要的编程语言，尤其在一些特定的领域，如气象学、物理学和地球科学等。

总结起来，Fortran是一种面向科学和工程计算的编程语言，具有简洁、清晰的语法结构和丰富的数值计算功能。