《Fortran基础》PPT课件.ppt

FORTRAN程序设计 课件 注意事项 1 教材 彭国伦编著 Fortran95程序设计 中国电力出版社 可在当当网或卓越网上购买 也可以在网络教学平台 下载PDF版 第3 9章 注意事项 2 上机练习 时间见课表 地点 理119 3 最终成绩评分比例 考试成绩 60 平时成绩 10 上机成绩 30 绪论 认识Fortran 综合教材的第1 3章 一 什么是Fortran FORTRAN是FORmulaTRANslation的缩写 含意为 公式翻译 是一种用于科学计算的计算机语言 也是世界上推广最早的计算机高级语言之一 计算机语言 低级语言 机器语言 汇编语言 高级语言 FORTRAN BASIC C PASCAL JAVA等 绪论 二 为什么选择Fortran 针对科学计算 Fortran语言具有突出的优势 科学计算的内涵 1 问题的本身及问题的解答都能够使用数学语言予以精确的描述 2 如果要使用通常的数学方法给出我们所需要的数值答案 会很麻烦或者根本无法给出 3 问题一定是以科学 技术的知识作为背景 满足以上3个条件的计算 我们称为科学计算 绪论 科学计算的内涵决定了它选择计算机语言的价值标准 1 自然地描述数学问题 2 运行效率高 绪论 三 Fortran的发展历史 1 1954年由IBM公司提出 2 1957年诞生了第一个Fortran编译器 3 1966年美国国家标准局制定第一个Fortran语言标准Fortran66 4 1978年美国国家标准局对Fortran语言标准进行了修订 推出了Fortran77 5 1992年国际标准组织 ISO 在对Fortran77增添了新内容的基础上 推出了Fortran90 6 1997年国际标准组织 ISO 对Fortran进行了修订和完善 推出了Fortran95正式版 7 以后相继推出了Fortran20 xx版本 绪论 四 Fortran的使用环境 1 DOS UNIX环境下使用 2 WINDOWS环境下使用 VisualCompaqFortran6 6 IntelFortran11 3 LINUX环境下使用 例如 绪论 四 Fortran程序设计基础 1 书写格式 Fortran的书写格式分为固定格式 for 和自由格式 f90 2 数据类型 1 整数 Integer 2 浮点数 Real 3 复数 Complex 4 字符 Character 5 逻辑 Logical 绪论 3 Fortran的数学表达式 Fortran所使用的数学运算符号 根据运算优先级顺序排行如下 加法 减法 乘法 除法 乘幂 两个星号要连续 括号 表示括号起来的部分优先计算 例如 写成 A B C D 2 E F 简单的Fortran程序 教材的第4章 一 Fortran程序的基本结构 Program程序名 StopEndProgram程序名 声明语句 执行语句 简单的Fortran程序 二 声明语句 1 变量 变量 程序运行期间其值可以改变的量 例如 x 1 0 x 2 0 2 变量名 规则 以英文字母开头 英文字母和数字0 9以及下划线的组合 变量的名字最好是取成一个有意义的英文单词 这样可以减少程序编写时出错的机会 简单的Fortran程序 3 变量声明 整型integern m suminteger a b c abc 浮点型reala b creal kind 4 a b creal kind 8 area diameter 简单的Fortran程序 复数型complexa b ccomplex a b c EX0411 F0Rprogramex0411complex a ba 1 0 1 0 a 1 1ib 1 0 2 0 b 1 2iwrite a b a bwrite a b a bwrite a b a bwrite a b a bstopend 简单的Fortran程序 字符及字符串charactera b ccharacter len 10 name programex0412characteracharacter len 10 ba H b ello write a bEnd执行结果如下 Hello 简单的Fortran程序 programex0413character len 20 stringstring Goodmorning write stringstring 6 evening 重新设置从第6个字符之后的字符串write stringend执行结果为 GoodmorningGoodevening 简单的Fortran程序 programex0414character len 6 firstCharacter len 10 secondCharacter len 20 addfirst Happy second Birthday add first second 经由两个连续的除号可以连接两个字符串write addendprogramex0414执行后会出现 HappyBirthday 简单的Fortran程序 逻辑变量logicala b clogical a b EX0416 F90programex0416logical a ba true b false write a bendprogramex0416执行结果如下 TF 简单的Fortran程序 4 变量声明的注意事项 隐含约定 Fortran系统中 第一个字母为I J K L M N的变量会被视为整数类型 其他的变量则会被当成浮点数来使用 programex0427read fa fbwrite fa fbend programex0428i 123 321write 123 321 I4 jend 简单的Fortran程序 改变隐含约定 可以经过IMPLICE描述来决定哪些字母开头的变量会自动使用某种类型 implicitinteger A B C A B C开头的变量都视为整型数 implicitinteger A F I K A到F及I K开头的变量都视为整型数 implicitreal M P M到P开头的变量都视为浮点数implicitnone 关闭默认类型功能 所有变量都要事先声明 简单的Fortran程序 常数的声明方法 programex0429implicitnonereal piparameter pi 3 14159 write F4 2 sin pi 6 end执行结果会得到0 5 简单的Fortran程序 设置变量的初值 programex0430integer a 1real b 2complex c 1 2 Character len 20 str FORTRAN95 write a b c strend 简单的Fortran程序 等价声明 等价声明的方法如下 integer a bequivalence a b 声明a b这两个变量使用同一块内存空间 把两个以上的变量 声明它们使用同一个内存地址 就是 等价声明 使用同一个内存位置的变量 只要改变其中的一个变量 就会同时改变其他变量的数值 因为它们都占用同一块内存 使用等价声明可以用在以下两个方面 1 节省内存 2 精简代码 简单的Fortran程序 三 输入 输出命令 1 缺省格式输入 输出 programex0417integer aread a 由键盘读入一个整数write a 写出读进变量a的内容endprogramex0417 programex0418real a b cread a b c 在一行中读入3个变量内容write a b cend 简单的Fortran程序 2 格式输入 输出 programex0420integer aa 100write 1000 a 使用行代码1000地方设定的格式来输出变数a1000format I4 最前面的1000是行代码 把这一行程序代码给一个编号end programex0420integer aa 100write I4 aend 简单的Fortran程序 programex0421integer areal bcomplex clogical dcharacter len 20 ea 10b 12 34c 1 2 d true e FORTRAN write 1X I5 a 用I来格式化整数write 1X F5 2 b 用F来格式化浮点数write 1X F4 1 F4 1 c complex也是浮点数write 1X L3 d 用L来输出logicalwrite 1X A10 e 用A来输出字符串end 执行结果如下 1012 341 02 0T 简单的Fortran程序 I F E A X 是最常用的几个格式 Iw m 以w个字符的宽度来输出整数 至少输出m个数字 如果所设置的输出文本框不足时 则会输出星号 Fw d 以w个字符文本框宽来输出浮点数 小数部分占d个字符宽 输出文本框的设置不足时一样会出现星号 Ew d 用科学计数法 以w个字符宽来输出浮点数 小数部分占d个字符宽 Aw 以w个字符宽来输出字符串 nX 输出位置向右移动n位 Lw 以w个字符宽来输出T或F的真假值 简单的Fortran程序 四 混合运算 编写程序的过程中 经常会遇到 混合运算 的情况 programex0431implicitnoneinteger a 1integer b 2real cc a b c 1 2 0 虽然c是浮点数 但