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：
fortran
program addition
implicit none
integer :: a, b, sum
print *, "Enter two numbers:"
read *, a, b
sum = a + b
print *, "The sum is:", sum
end 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。对于gfortran编译器，可以使用以下命令进行编译：
1 FORTRAN77四则运算符
+ - * / ** （其中**表示乘方）
在表达式中按优先级次序由低到高为： +或-→*或/→**→函数→（)
2 FORTRAN77变量类型
2.1 隐含约定:I—N规则
凡是以字母I，J，K，L，M，N六个字母开头的,即认为是整型变量，其它为实型变量。
2.2 用类型说明语句确定变量类型：可以改变I—N规则
INTEGER 整型
REAL 实型
DOUBLE
PRECISION 双精度实型
COMPLEX 复型，赋值形式为（实部，虚部)，如D=(8.76E+0。5,—67。8E—3),C=（3。0,6.3），如果含表达式则用CMPLX,如C=CMPLX(3。0＊A,6.0+B）
LOGICAL 逻辑型,逻辑常量有“T”和“F”,“T"表示“.TRUE.”,“F”表示“。FALSE.”
CHARACTER＊N 字符型，N为字符串长度,可以在变量名称后重新指定长度，如CHARACTER＊8 STR1,STR2*10 ,赋值形式为STR2=’I'’M A BOY.’
2。3 用IMPLICIT语句将某一字母开头的全部变量指定为所需类型
如 IMPLICIT REAL (I，J)
三种定义的优先级别由低到高顺序为：I—N规则→IMPLICIT语句→类型说明语句,因此，在程序中IMPLICIT语句应放在类型说明语句之前。
2。4 数组的说明与使用
使用I-N规则时用DIMENSION说明数组，也可在定义变量类型同时说明数组，说明格式为：数组名（下标下界,下标上界）,也可省略下标下界，此时默认为1,例：
DIMENSION IA(0：9),ND(80：99),W（3,2）,NUM（—1:0),A(0：2,0:1，0：3)
REAL IA(10），ND(80：99)使用隐含DO循环进行数组输入输出操作：例如
WRITE(*,10) ('I=’，I,’A=’,A（I）,I=1，10，2)
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。
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：
variable = expression
variable => expression
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ASSIGNMENT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。
● 指针赋值：指针赋值把一个指针变量关联到它的目标对象，或者说把一个目标对象赋予到一个指针变量。在形式上它使用符号=>。
