fortran语法手册文档格式.docx
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3FORTRAN77程序书写规则
程序中的变量名，不分大小写；
变量名称是以字母开头再加上1到5位字母或数字构成，即变更名字串中只有前6位有效；
一行只能写一个语句；
程序的第一个语句固定为PROGRAM程序名称字符串
某行的第１个字符至第５个字符位为标号区，只能书写语句标号或空着或注释内容；
某行的第１个字符为Ｃ或＊号时，则表示该行为注释行，其后面的内容为注释内容；
某行的第６个字符位为非空格和非０字符时，则该行为上一行的续行，一个语句最多可有19个续行；
某行的第７至７２字符位为语句区，语句区内可以任加空格以求美观；
某行的第７３至８０字符位为注释区，８０字符位以后不能有内容。
4FORTRAN77关系运算符
.GT.大于
.GE.天于或等于
.LT.小于
.LE.小于或等于
.EQ.等于
.NE.不等于.AND.逻辑与
.OR.逻辑或
.NOT.逻辑非
.EQV.逻辑等
.NEQV.逻辑不等
运算符优先级由高到低顺序为:
（）→**→*或/→+或-→.GT.或.GE.或.LT.或.LE.或.EQ.或.NE.→.NOT.→.AND.→.OR.→.EQV.或.NEQV
5FORTRAN77语句
语句
说明
备注
IF（逻辑表达式）THEN
程序块1
ELSE
程序块2
ENDIF
6.4多重选择块
IF（逻辑表达式1）THEN
ELSEIF（逻辑表达式2）THEN
......
ELSEIF（逻辑表达式N）THEN
程序块N
程序块N+1
7FORTRAN77循环语句
7.1GOTO语句
标号程序行
程序块
GOTO标号
7.2DO语句
DO标号,记数变量=起始值,终止值,步距”语句，如
DO标号,N=1,100,1
标号CONTINUE
7.3DOWHILE语句
DO标号,WHILE（PI.EQ.3.14159）
7.4DOUNTIL语句
DO标号,UNTIL（逻辑表达式）”语句，如
DO标号,UNTIL（PI.GT.3.14159）
8FORTRAN77内部函数
INT（X）
将数字串或数值X转换为整型数
REAL（X）
将数字串或数值X转换为实型数
DBEL（X）
将数字串或数值X转换为双精度型数
CMPLX（X）
将数字串或数值X转换为复型数
CHAR（X）
将数值X转换为字符（0≤X≤255）
ICHAR（X）
将字符X转换为整数
AINT（X）
截去X的小数部分
ANINT（X）
将X舍入到最接近的整数
NINT（X）
将X舍入到最接近的整型数
ABS（X）
返回X的绝对值
MOD（X1,X2）
返回X1/X2的余数
SIGN（X1,X2）
取X2的符号,取X1的绝对值
DIM（X1,X2）
当X1>
X2时,等于X1-X2,当X1≤X2时,等于0
DPROD（X1,X2）
双精度乘（X1,X2均为实数）
AIMAG（X）
返回字符串X的虚部
CONJG（X）
返回字符串X的共轭
MAX（X1,X2,X3,...,XN）
返回X1,X2,X3,...,XN中最大值
MIN（X1,X2,X3,...,XN）
返回X1,X2,X3,...,XN中最小值
SQRT（X）
返回X的平方根（X≥0）
EXP（X）
返回E的X次方
LOG（X）
返回以E为底的X的对数即自然对数（X>
0）
LOG10（X）
返回以10为底的X的对数即常用对数（X>
SIN（X）
返回弧度值X的正弦值
COS（X）
返回弧度值X的余弦值
TAN（X）
返回弧度值X的正切值
ASIN（X）
返回弧度值X的反正弦值
ACOS（X）
返回弧度值X的反余弦值
ATAN（X）
返回弧度值X的反正切值
SINH（X）
返回X的双曲正弦值
COSH（X）
返回X的双曲余弦值
TANH（X）
返回X的双曲正切值
LEN（X）
返回字符串X的长度
INDEX（X1,X2）
返回字符串X2在字符串X1中的位置,不包含时返回0
LGE（X1,X2）
如果字符串X1≥X2则等于.TRUE.,否则等于.FALSE.
LGT（X1,X2）
如果字符串X1＞X2则等于.TRUE.,否则等于.FALSE.
LLE（X1,X2）
如果字符串X1≤X2则等于.TRUE.,否则等于.FALSE.
LLT（X1,X2）
如果字符串X1＜X2则等于.TRUE.,否则等于.FALSE.
9FORTRAN77函数与子程序
9.1FORTRAN77语句函数
当函数十分简单，用一条语句足以定义时（允许使用继续行）才用；
应该放在所有可执行语句之前和有关类型说明语句之后，是非执行语句；
只在其所在程序单位中有意义；
语句函数中的虚参就是变量名，不能是常量、表达式或数组元素等；
语句函数定义语句中的表达式可以包含已经定义过的语句函数、外部函数或内部函数。
语句函数通过表达式得一个函数值，此数值类型必须与函数名的类型一致。
语句函数的使用同内部函数相同。
语句函数例子：
YMJ（R）=3.14159265*R*R
ZMJ=YMJ（5）
9.2FORTRAN77自定义函数
定义格式：
类型说明FUNCTION函数名（虚拟参数1,虚拟参数2,……,虚拟参数N）
程序块（可以含有RETURN）
函数名=函数值
END
调用格式与内部函数相同。
9.3FORTRAN77子程序
SUBROUTINE子程序名（虚拟参数1,虚拟参数2,……,虚拟参数N）
调用格式：
CALL子程序名（实在参数1,实在参数2,……,实在参数N）
数据块子程序：
只是用来给有名公用区中的变量赋初值，格式如下：
BLOCKDATA子程序名
DATA语句块
附录一、FORTRAN77控制输入输出格式
1.在打印输出时，每一行第1个字符不显示，用来控制纵向走纸或显示行。
第1个字符
作用
空格
正常回车换行
回车并跳过1行
1
换页
+
只回车不换行
其它
通常是回车换行
2.输入小数时，自带小数点优先。
3.输出字段宽度不够时用*号填充。
附录二、FORTRAN77控制输入输出格式语句
IW或IW.M
整数型
W为字段宽度,M为最少数字位数
2
FW.D
实数型
D为小数位数
3
EW.D或EW.DEE
指数实数型
E为指数位数，通常为3或4
4
GW.M
自动实数型
5
DW.D
双精度型
6
LW
逻辑型
7
A或AW
字符型
不指定W时自动
8
字符串'
插入字符串
两个'
表示一个字符'
9
NH字符串
插入长度为N的字符串
10
NX
插入N个空格
11
RIW,R（NX,IW.M）
R个IW,R个（NX,IW.M）
R为重复系数
12
/
换行
13
$
禁止换行
目录：
一、说明
二、概述
三、数据类型及基本输入输出
四、流程控制
五、循环
六、数组
七、函数
八、文件
本文多数内容是我读彭国伦《Fortran95程序设计》的笔记。
只读到第九章，主要是3~9章，都是最基本的用法（原书共16章）。
这里主要摘录了我看书过程中总结的一些Fortran和C不同的地方，主要是语法方面。
希望这份笔记能够给学过C但没有接触过Fortran的同学带去一些帮助。
要想得更清楚些，推荐看一下原书，觉得作者真的写得很好，很清楚；
如果有C语言的基础，看完前九应该很快的，花一两天就行了。
觉得如果耐心看完本文，基本功能应该也可以顺利用起来了。
外，由于我之前没有用过Fortran，这次为了赶文档看书又看得很粗浅，大多数东西看过之后都没得及仔细想，只是按着作者的意思去理解。
所以这份笔记还处于纸上谈兵的层次。
如果有不妥的方，希望大家指正。
谢谢！
文中蓝色的部分是程序代码，!
后面的内容为注释。
1、名词解释Fortran=Formula
Translator/Translation一看就知道有什么特色了：
可以把接近数学语言的文本翻译成机械语言。
的确，从一开始，IBM设计的时候就是为了方便数值计算和科学数据处理。
设计强大的数组操作就是为了实现这一目标。
ortran奠定了高级语言发展的基础。
现在Fortran在科研和机械方面应用很广。
2、Fortran的主要版本及差别按其发展历史，Fortran编译器的版本其实很多。
现在在广泛使用的是Fortran77和Fortran90。
ortran90在Fortran77基础上添加了不少使用的功能，并且改良了77编程的版面格式，所以编程时推荐使用90。
鉴于很多现成的程序只有77版本，有必要知道77的一些基本常识，至少保证能够看77程序。
以下是77和90的一些格式上的区别。
Fortran77：
固定格式（fixedformat），程序代码扩展名：
.f或.for
（1）若某行以C,c或*开头，则该行被当成注释；
（2）每行前六个字符不能写程序代码，可空着，或者1~5字符以数字表明行代码（用作格式化输入出等）；
7~72为程序代码编写区；
73往后被忽略；
（3）太长的话可以续行，所续行的第六个字符必须是"
0"
以外的任何字符。
Fortran90：
自由格式（freeformat），扩展名：
.f90
（1）以"
!
"
引导注释；
（2）每行可132字符，行代码放在每行最前面；
（3）以&
续行，放在该行末或下行初。
以下都是讨论Fortran90。
3、Fortran的一些特点，和C的一些不同其实很多，在下面涉及具体方面时可以看到。
这里只是大致提一些。
（1）不分大小写
（2）每句末尾不必要写分号（3）程序代码命令间的空格没有意义（4）不像C，Fortran不使用{}（5）数据类型多出了复数和逻辑判断类型。
比如复数类型
complex:
:
a
声明复数的方法。
复数显然方便了科学计算，满足了工程方面需求
a=（1.0,2.0）
a=1+i（6）多出了乘幂运算（**）。
乘幂除了整数还可以是实数形式。
如开方，开立方
a=4.0**0.5，a=8.0**（1.0/3.0）。
（7）数组有一些整体操作的功能；
可以方便的对部分元素进行操作（8）有些情况下可以声明大小待定的数组，很实用的功能
4、Fortran的基本程序结构
先看一看所谓的"
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。
[]中的内容可省略，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。
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
的网上引的维基的网页。
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前面的!
interactive_loop就是标签
Prompttheuserforradiusandheightandreadthem.
write（*,*）'
Enterradiusandheight.'
屏幕输出
read（*,*,iostat=ierr）radius,height
键盘输入。
isotat的值用判断输入成功否。
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='
areayn='
'
yn_loop:
内嵌的另一个do循环
Performanothercalculation?
y[n]'
read（*,'
（a1）'
）yn
if（yn=='
y'
.or.yn=='
Y'
）
exityn_loop
n'
N'
exitinteractive_loop
enddoyn_loop
结束内嵌do循环
enddointeractive_loopendprogramcylinder
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。
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保留:
；
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implicitnone。
彭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,bequivalence（a,b）
使得a,b使用同一块内存。
这样可以节省内存；
有时可精简代码。
如：
equivalence（很长名字的变量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'
Fortan90中一般"
"
和'
都可
print*，"
只能用于屏幕输出（*,*）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。
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：
if（条件1）then
elseif（条件2）then
elseif（条件3）then
else
（3）嵌套：
elseif（逻辑判断式）then
（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
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
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
1、DO
docounter=初值,终值,增/减量
counter的值从初值到终值按增/减量变，
counter每取一个值对应着一次循环。
增/减量不写则认为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
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