Fortran语言程序设计基础
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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编程的步骤Fortran编程的步骤一、引言Fortran(Formula Translation)是一种高级程序设计语言,特别适用于科学计算和数值计算。
本文将介绍Fortran编程的步骤,帮助初学者了解如何使用Fortran进行程序开发。
二、编写程序的基本步骤1. 确定程序的目标:在开始编写Fortran程序之前,需要明确程序的目标和需求。
确定程序的输入和输出,以及所需的计算或处理步骤。
这有助于确保编写的程序能够满足预期的功能和要求。
2. 设计算法和数据结构:根据程序的目标,设计合适的算法和数据结构。
算法描述了解决问题的步骤和逻辑,而数据结构则定义了程序中使用的数据类型和数据组织方式。
3. 编写代码:根据算法和数据结构的设计,开始编写Fortran代码。
Fortran使用特定的语法和语句结构,需要熟悉其语法规则和常用的编程技巧。
代码的编写应遵循良好的编码风格,包括适当的缩进、注释和命名规范。
4. 编译程序:编写完Fortran代码后,需要使用Fortran编译器将源代码转换成可执行的机器代码。
编译过程将检查代码中的语法错误和逻辑错误,并生成可执行文件。
Fortran编译器通常会提供丰富的编译选项,可以根据需要进行调整。
5. 调试和测试:编译成功后,可以对程序进行调试和测试。
调试是指查找和修复程序中的错误和问题,测试是指验证程序的正确性和性能。
调试和测试是编程过程中不可或缺的环节,可以使用调试器和测试框架等工具辅助进行。
6. 优化和性能调整:在程序调试和测试完成后,可以考虑对程序进行优化和性能调整。
优化旨在改进程序的执行效率和资源利用率,可以通过改进算法、调整编译选项和使用高级优化技术来实现。
7. 文档撰写:在编程过程中,应及时记录程序的设计和实现细节。
文档可以包括程序的功能描述、算法和数据结构的说明、代码注释和使用说明等。
良好的文档可以提高代码的可读性和可维护性,并方便其他人理解和使用程序。
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。
第9章基本计算(一)赋值语句从计算机的实际状态来看,给出表达式并不意味着计算的开始,真正能够驱动计算的是可执行语句,而最直接驱动表达式的计算过程的就是赋值语句,完成一个赋值步骤,就意味着机器的状态的局部或全局发生了一个根本的变化。
从语法的角度来看,一个表达式还只是一个比较复杂的复合词汇,还不能构成一个完整的语句,而赋值语句则是一个在语法意义上的完整的语句,表达式在赋值语句中扮演关键的语法作用。
从计算问题的角度来看,赋值可以说是基本的计算步骤,考虑一下我们人工计算的过程就可以发现,任何一个完整的计算步骤,都可以说就是一个赋值步骤,特别是公式演算和数值计算,完成一个局部运算过程的标志,往往就是求出某个中间变量的数值或表达式。
FORTRAN语言作为一种以公式翻译为初衷的高级语言,它的赋值语句的一般形式就是一个数学等式,当然不是那种公式恒等变换得到的恒等式,而是要把运算的结果赋予一个变量,因此它的一般句法形式为:variabl e = express ionvariabl e => express ion可以看到一个赋值语句作为一个完整的语句,分为三个部分:●被赋值的变量●赋值符号●计算(表达式)其中被赋值的变量,通过赋值,就拥有了明确的取值形式,如果该变量含有下标,片断下标或子串范围,则赋值的前提是它们都已经获得具体的取值。
基于表达式结果的不同种类,赋值语句分为:●固有赋值:固有赋值是把任意类型的值赋予一个非指针变量,或把一个指针变量赋予一个与之相关联的目标。
●自定义赋值:自定义赋值得以构成的前提是存在一个可访问的子例行程序,它包含一个具有A SSIGN MENT形式的赋值界面,其属性与自定义赋值语句里的变量和表达式的属性保持一致。
第八章常用算法的程序设计举例第一章算法第二章计算机和计算机程序第四章逻辑运算和选择结构第五章循环结构的实现第六章Fortran 的数据结构第七章数据的输入、输出第三章Fortran 语言程序设计初步第三章Fortran 语言程序设计初步一、一、F o r t r a n F 语言的发展概况Fortran 是世界上第一个被正式推广使用的高级语言。
Fortran 的思想最初是由约翰·贝克斯(John Backus )在1954年提出的,第一个Fortran 程序则在1956年4月得以运行。
Fortran 是Formula Translator 的缩写。
1958年FORTRAN II1962年FORTRAN IV(Fortran 66)1978年Fortran 771992年,Fortran90标准终于问世。
主要增加面向对象概念及工具,提供指针,加强数组功能,改良编写格式。
1997年,最新标准Fortran95。
可视为90的修订版,主要加强了Fortran在并行计算方面的支持。
二、简单的Fortran77程序分析1. 求三数平均C Calculate the average of three numbersx=90.5y=87.0z=68.5aver=(x+y+z)/3.0write(*,*) 'The three numbers are', x, y, zwrite(*,*) 'average=', averend2. 求R=1, 1.5, 3, 12.5时的圆周长C Mainprogramprogram ex2print*, 'r=1.0 ', 'c=', c(1.0)print*, 'r=1.5 ', 'c=', c(1.5)print*, 'r=3.0 ', 'c=', c(3.0)print*, 'r=12.5 ', 'c=', c(12.5)endC Subprogramfunction c(r)pi=3.1415926c=2*pi*rreturnend3. 3. Fortran Fortran 源程序特征(1) 一个程序由一个或若干个程序单位组成。