Fortran的主要版本及差别Word文件下载.docx
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HelloFortran"
程序。
programmain!
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www.answers.
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。
programcylinder!
给主函数起个名字
Calculatetheareaofacylinder.
Declarevariablesandconstants.
constants=pi
variables=radiussquaredandheight
implicitnone!
Requireallvariablestobeexplicitlydeclared
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d
o前
面的interactive_loop就是标签
Prompttheuserforradiusandheight
andreadthem.
write（*,*）'
Enterradiusandheight.'
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。
Ifradiusandheightcouldnotbereadfrominput,
thencyclethroughtheloop.
if（ierr/=0）then
write（*,*）'
Error,invalidinput.'
cycleinteractive_loop!
cycle相当于C里的continue
endif
Computearea.The**means"
raisetoapower."
area=2*pi*（radius**2+radius*height）!
指数运算比C方便
Writetheinputvariables（radius,height）
andoutput（area）tothescreen.
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
yn='
yn_loop:
嵌的另一个do循环
Performanothercalculation?
y[n]'
read（*,'
（a1）'
）yn
if（yn=='
y'
.or.yn=='
Y'
）exityn_loop
n'
N'
）exitinteractive_loop
enddoyn_loop!
结束嵌do循环
enddointeractive_loop
endprogramcylinder
Fortran程序的主要结构就是这样了。
一般还会有些module的部分在主函数前，函数在主函
数后。
三、数据类型及基本输入输出
1、数据类型，声明及赋初值
（1）integer：
短整型kind=2,长整型kind=4
integer（[kind=]2）:
a=3
如果声明成integer:
a，则默认为长整型。
在声明并同时赋初值时必须要写上；
类型名后面有形容词时也必须有；
其他情况可
略去
所谓形容词，可以看一下这个。
比如声明常数
real，parameter:
pi=3.1415926。
parameter就是形容词。
（2）real：
单精度kind=4（默认），双精度kind=8
real（[kind=]8）:
a=3.0
还有指数的形式，如1E10为单精度，1D10为双精度
（3）complex单精度和双精度
complex（[kind=]4）b
（4）character
character（[len=]10）c!
len为最大长度
（5）logical
logical*2:
d=.ture.（等价于logical
（2）:
d=.ture.）
（6）自定义类型type：
类似于C中的struct
Fortran77中给变量赋初值常用DATA命令，可同时给多个变量赋初值
dataa,b,string/1,2.0,'
fortran'
/
与C不同的是，Fortran中变量不声明也能使用,即有默认类型（跟implicit命令有关）。
按
照默认的
规定，以i,j,k,l,m,n开头的变量被定义为integer,其余为real。
取消该设置需在程序声明
部分之前
加implicitnone。
国伦建议一般都使用该语句。
另一点关于声明的不同是Fortran有"
等价声明"
：
integera,b
equivalence（a,b）
使得a,b使用同一块存。
这样可以节省存；
有时可精简代码。
如：
equivalence（很长名
字的变量
比如三维数组的某个元素，a），之后使用a来编写程序就简洁多了。
2、基本输入输出
输入：
read（*,*）a!
从键盘读入
输出：
text"
在屏幕上输出。
Fortran77用'
text'
。
Fort
ran90
一般"
"
和'
都可
print*，"
只能屏幕输出
（*,*）完整写为（unit=*,fmt=*）。
其中unit为输入/输出位置，如屏幕，文件等；
fmt为
格式。
如
果这两项都写成*，则按默认的方式进行，即上面描述的。
print后面的*表示按默认格式输
出。
四、流程控制
1、运算符
（1）逻辑运算符
==/=>
>
=<
<
=!
Fortran90用法
.EQ..NE..GT..GE..LT..LE.!
Fortran77用法
（2）涉及相互关系的集合运算符
.AND..OR..NOT..EQV..NEQV.
仅.NOT.连接一个表达式，其余左右两边都要有表达式（可以是logical类型的变量）
.EQV.：
当两边逻辑运算值相同时为真，.NEQV.：
当两边逻辑运算值不同时为真
2、IF
（1）基本：
if（逻辑判断式）then
……
endif
如果then后面只有一句，可写为
if（逻辑判断式）……!
then和endif可省略
（2）多重判断：
……
elseif
else
endif
（3）嵌套：
if（逻辑判断式）then
elseif（逻辑判断式）then
else
endif!
没必要跟C语句多时用{}了，因为有endif
（4）算术判断：
programexample
implicitnone
realc
write（*,*）"
inputanumber"
read（*,*）c
if（c）10,20,30!
10,20和30为行代码,根据c小于/等于/大于0，执行10/20/30行的程
序
10write（*,*）"
A"
goto40!
goto可实现跳到任意前面或后面的行代码处，但用多了破坏程序结
构
20write（*,*）"
B"
goto40
30write（*,*）"
C"
40stop
end
3、SELECTCASE
类似于C的switch语句
selectcase（变量）
case（数值1）!
比如case（1:
5）代表1<
=变量<
=5会执行该模块
……!
case（1，3，5）代表变量等于1或3或5会执行该模块
case（数值2）!
括号中数值只能是integer,character或logical型常量，不能
是real型
casedefault
endcase
4、PAUSE,CONTINUE
pause暂停程序执行，按enter可继续执行
continue貌似没什么用处，可用作封装程序的标志
五、循环
1、DO
docounter=初值,终值,增/减量!
counter的值从初值到终值按增/减量变
化，
……!
counter每取一个值对应着一次循环。
增/减量不写则
默认为1
……
循环主体也没有必要用{}
enddo
Fortran77中不是用enddo来终止，而是下面这样子：
do循环最后一行的行代码counter=初值,终值,增/减量
行代码……!
这是do的最后一行
2、DOWHILE
dowhile（逻辑运算）
类似于C中的while（逻辑运算）{……}。
一开始那个计算圆柱表面积的程序中，应该也算是这一类。
不过它是通过部的if语句来
控制循
环。
看来也是可以的，不过在这本书上没看到这样写。
其实应该也可以归于下面这种。
3、没看到和C里面的do{……}while（逻辑运算）;
相对应的循环语句，不过可以这样，保证
至少做一
次循环：
dowhile（.ture.）
if（逻辑运算）exit!
exit就好比C里面的break。
C里的continue在Fortran里是cy
cle
4、Fortran的一个特色：
带署名的循环
可以这样，不易出错：
outer:
doi=1,3
inner:
doj=1,3
enddoinner
enddoouter
还可以这样，很方便：
loop1:
doi=1,3
loop2:
if（i==3）exitloop1!
exit终止整个循环loop1
if（j==2）cycleloop2!
cycle跳出loop2的本次循环，进行loop2的下
一次循环
write（*,*）i,j
enddoloop2
enddoloop1
还有一些循环主要用于Fortran中的数组运算，为Fortran特有，很实用。
六、数组
1、数组的声明
和C不同的是，Fortran中的数组元素的索引值写在（），且高维的也只用一个（），如
下
integera（5）!
声明一个整型一维数组
real:
b（3,6）!
声明一个实型二维数组
类型可以是integer,real,character,logical或type。
最高可以到7维。
数组大小必须为常数。
但是和C语言不同，Fortran也有办法使用大小可变的数组，方法如
下：
integer,allocatable:
a（:
）!
声明
大小可变经过某个途径得知所需数组大小size之后，用下面的语句：
allocate（a（size））!
配置存空间
之后该数组和通过一般方法声明的数组完全相同。
与C不同，Fortran索引值默认为从1开始，而且可以在声明时改变该规则：
integera（-3:
1）!
索引值为-3，-2，-1，0，1
integerb（2:
3,-1:
3）!
b（2~3,-1~3）为可使用的元素
2、数组在存中的存放
和C不同，Fortran中的数组比如a（2,2）在存中存放顺序为a（1,1）,a（2,1）,a（1,2）,a（2,2
）。
原则是
先放低维的元素，再放高维的元素。
此规则称为columnmajor。
3、赋初值
（1）最普通的做法：
integera（5）
dataa/1,2,3,4,5/
或integer:
a（5）=（/1,2,3,4,5/）
若integer:
a（5）=5，则5个元素均为5
对于integer:
a（2,2）=（/1,2,3,4/）
根据数组元素在存中存放的方式，等价于赋值a（1,1）=1,a（2,1）=2,a（1,2）=3,a（2,2）=4
（2）利用Fortran的特色：
隐含式循环。
看例子就明白了。
integeri
data（a（i）,i=2,4）/2,3,4/!
（a（i）,i=2,4）表示i从2到4循环，增量为默认值1
还可以这样：
integeri
a（5）=（/1,（2,i=2,4）,5/）!
五个元素分别赋值为1，2，2，2，5
b（5）=（/i,i=1,5/）!
五个元素分别赋值为1，2，3，4，
5
还可以嵌套
data（（a（i,j）,i=1,2）,j=1,2）=/1,2,3,4/!
a（1,1）=1,1（2,1）=2,a（1,2）=3,a（
2,2）=4
4、操作整个数组
设a，b为相同类型、维数和大小的数组
a=5!
所有元素赋值为5
a=（/1,2,3/）!
这里假设a为一维，a
（1）=1,a
（2）=2,a（3）=3
a=b!
对应元素赋值，要求a,b,c维数和大小相同，下同
a=b+c
a=b-c
a=b*c
a=b/c
a=sin（b）!
部函数都可以这样用
5、操作部分数组元素
a为一维数组
a（3:
5）=（/3,4,5/）!
a（3）=3,a（4）=4,a（5）=5
a（1:
5:
2）=3!
a
（1）=3,a（3）=3,a（5）=3
）=5!
a（3）以及之后的所有元素赋值为5
3）=b（4:
6）!
类似于这种的要求左右数组元素个数相同
a（:
）=b（:
2）!
a
（1）=b（1,2）,a
（2）=b（2,2），以此类推
6、WHERE
where形式上类似于if，但只用于设置数组。
设有两个同样类型、维数和大小的数组a,b
[34mwhere（a<
3）
b=a!
a中小于3的元素赋值给b对应位置的元素
endwhere
再如：
where（a（1:
3）/=0）c=a!
略去了endwhere,因为只跟了一行where可嵌
套，也
可类似do循环有署名标签。
7、FORALL
有点像C中的for循环：
forall（triplet1[,triplet2[,triplet3…]],mask）
其中triplet形如i=2：
6：
2，表示循环，最后一个数字省略则增量为1
例如：
forall（i=1:
5,j=1:
5,a（i,j）<
10）
a（i,j）=1
endforall
又如：
forall（i=1:
5,a（i,j）/=0）a（i,j）=1/a（i,j）
forall也可以嵌套使用，好比C中for循环的嵌套。
七、函数
Fortran中函数分两类：
子程序（subroutine）和自定义函数（function）。
自定义函数本
质上就是
数学上的函数，一般要传递自变量给自定义函数，返回函数值。
子程序不一定是这样，可
以没有返
回值。
传递参数要注意类型的对应，这跟C是一样的。
1、子程序
目的：
把某一段经常使用的有特定功能的程序独立出来，可以方便调用。
习惯上一般都把子程序放在主程序结束之后。
形式：
subroutinename（parameter1,parameter2）
给子程序起一个有意义的名字。
可以传递参数，这样可以有返回值。
括号也可以
空着，代
表不传递参数。
implicitnone
integer:
parameter1,parameter2!
需要定义一下接收参数的类型。
接下来的程序编写跟主程序没有任何
差别。
……
mreturn!
跟C不同，这里表示子程序执行后回到调用它的地方继续执行下面的程序。
不一定
放在最后。
可以放在子程序的其他位置，作用相同；
子程序中return之后的部分不
再执行。
end[subroutinename]
调用：
使用call命令直接使用，不需要声明。
在调用处写：
callsubroutinename（parameter1,parameter2）
注意点：
a.子程序之间也可相互调用。
直接调用就是了，像在主程序中调用子程序一样。
b.传递参数的原理和C中不同。
Fortran里是传址调用（callbyaddress/reference），就是
传递时用
的参数和子程序中接收时用的参数使用同一个地址，尽管命名可以不同。
这样如果子程序
的执行改
变子程序中接收参数的值，所传递的参数也相应发生变化。
c.子程序各自部定义的变量具有独立性，类似于C。
各自的行代码也具有独立性。
因此各
个子程序
和主程序中有相同的变量名、行代码号，并不会相互影响。
2、自定义函数
和子程序的明显不同在于：
需要在主程序中声明之后才能使用。
调用方式也有差别。
另外
按照惯例
调用函数不去改变自变量的值。
如果要改变传递参数的值，习惯上用子程序来做。
声明方式：
real,external:
function_name
一般自定义函数也是放在主程序之后。
functionfunction_name（parameter1,parameter2）
implicitnone
real:
声明函数参数类型，这是必需的
function_name!
声明函数返回值类型，这是必需的
function_name=….!
返回值的表达式
return
end
也可以这样直接声明返回值类型，简洁些：
realfunctionfunction_name（parameter1,parameter2）
这个还是必需的
返回值表达式
function_name（parameter1,parameter2）
不需要call命令。
自定义函数可以相互调用。
调用时也需要事先声明。
总之，调用自定义函数前需要做声明，调用子程序则不需要。
3、关于函数中的变量
（1）注意类型的对应。
Fortran中甚至可以传递数值常量，但只有跟函数定义的参数类型
对应才会
得到想要的结果。
如callShowReal（1.0）就必须用1.0而不是1。
（2）传递数组参数，也跟C一样是传地址，不过不一定是数组首地址，而可以是数组某个
指定元素
的地址。
比如有数组a（5），调用callfunction（a）则传递a
（1）的地址，调用callfunctio
n（a（3））则
传递a（3）的地址。
（3）多维数组作为函数参数，跟C相反的是，最后一维的大小可以不写，其他维大小必须
写。
这决
定于Fortran中数组元素columnmajor的存放方式。
（4）在函数中，如果数组是接收用的参数，
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