第三章--流程控制与逻辑运算

第三章 流程控制与逻辑运算3.1 if语句前面所介绍的程序，它们的执行流程，都是经过直线，一行接着一行来执行，这样的东西是很难做出一个具备复杂功能的程序。功能较强的程序，都免不了会出现一些“流程判断”的命令。也就是能够在程序执行当中自动选择转向、跳过某些程序块来执行程序代码，这也正是if这个关键字的功能。3.1.1 if的基本用法If的使用方法很直观，最基本的使用方法是由一个程序模块所构成。当if中所赋值的逻辑判断式成立时，这个程序模块中的程序代码才会执行。 if（逻辑判断式）then 逻辑成立时，才会执行这里的程序代码 end if下面用if来写一个警告车速过快的程序。假设现在正在高速公路上，如果车速超过100公里，就输出警告标志。1. program ex03012. implicit none3. real:speed4. write(*,*)speed: ! 信息提示5. read(*,*) speed ！读入车速6. if (speed100.0) then7. ! speed100 时才会执行下面这一行程序8. write(*,*)Slow down.9. end if10. stop11. end 程序执行后会要求输入现在车速,如果车速太快会输出“Slow down.”,没有超速的话就不会出现任何警告。If命令还可以搭配上else，用来赋值当判断不成立时，会去执行某一段程序代码。 if（逻辑判断式）then 逻辑成立时，执行这一段代码 else 逻辑不成立时，则执行这一段代码 end if看下面例子: 计算并输出下列分段函数值，其中从键盘输入。PROGRAM EX0302IMPLICIT NONEREAL:X,YREAD(*,*) X IF (X=50.0) THEN Y=0.0ELSE IF (X=40.0) THEN Y=50-XELSE IF (X=20.0) THEN Y=30.0-0.5*XELSE IF (X=0.0) THEN Y=20ELSE IF (X=-10.0) THEN Y=2.0*X+20ELSE Y=0.0END IFWRITE (*,*) Y=,YEND在上述程序中，由于第一个ELSE IF语句中的条件“X=40.0”是在块IF语句中的“X=50.0”为假的前提下进行处理的，因此，实际上意味着条件为“X=40.0.AND.X=20.0”，实际上意味着条件为“X=20.0.AND.X=85.0) THEN WRITE(*,*) Very good!ELSEIF (GRADE=70.0) THENWRITE(*,*) Good!ELSEIF (GRADE=60.0) THENWRITE(*,*) Pass!ELSEWRITE(*,*) No pass!END IFEND IFEND IFEND3.1.4 逻辑运算if命令需要搭配逻辑表达式才能使用。一个逻辑表达式，可以不只是单纯的两个数字之间互相比较大小，它还可以是由两个，甚至多个小逻辑表达式组合成的。Fortran90的逻辑运算符号共有以下几种：=判断是否“相等”/=判断是否“不相等”判断是否“大于”=判断是否“大于或等于”判断是否“小于”=80.AND.A=80并且A90的话，就”。下面就是所有使用在相互关系之间的集合运算符号：.AND.交集，如果两边的表达式都成立，整个表达式就成立.OR.并集，两边的表达式只要有一个成立，整个表达式就成立.NOT.逻辑反向，如果后面的表达式不成立，整个表达式就成立.EQV.两边表达式的逻辑运算结果相同时，整个表达式就成立.NEQV.两边表达式的逻辑运算结果不同时，整个表达式就成立3.2 循环语句循环可以用来自动重复执行某一段程序代码,善用循环可以让让程序代码变得很精简。循环有两种执行格式，第一种格式会固定重复程序代码n次。另一种格式则是不固定重复几次，一直执行到出现跳出循环的命令为止。3.2.1 DO循环语句先来看一段实例程序,例如:我们想对一个好朋友连说10次happy birthday,用前面学过的方法要连续用10个write命令来显示10行happy birthday。使用循环语句就不用这么麻烦。Program ex0305implicit noneinteger:counterinteger,parameter:lines=10!counter0循环体语句V=V+e3CONT=CONT+1由上图中可以看出，DO循环的执行过程如下：首先分别计算表达式e1，e2，e3的值，并将它们转换成与循环控制变量V的类型一致；然后将初值e1赋给循环控制变量V，并计算需要循环的次数CONT=INT(e2-e1+ e3)/ e3)；最后根据循环次数执行循环体中的各语句，并且每执行完一次循环体，就将循环控制变量V增值一次，循环次数减少一次。下面再举一个例子来说明DO循环结构。例如：用DO循环语句的功能是计算并输出（阶乘）值，其中从键盘输入。 PROGRAM EX0306 IMPLICIT NONE INTEGER:N,K REAL:SREAD(*,*)N S=1.0 DO K=1,N S=S*K END DO WRITE(*,*)N,!=,SEND在DO语句中，由于步长为1，因此其步长就省略了。3.2.2 DO WHILE循环循环并不一定要由循环控制变量的增、减来决定是否该结束循环，它可改由一个逻辑运算来决定，这就是do while的功能。的do while语句的详细语法为：do while(逻辑运算)-逻辑运算成立时，会一直重复执行循环end do例如:用do while 语句计算2+4+6+8+10Program ex0307 implicit none integer,parameter:limit=10 !循环控制变量的上限 integer：counter ! 循环控制变量 integer：ans=0 ！拿来累加使用 counter=2 !设置循环控制变量的初值 do while(counter=limit) ans=ans+counter counter=counter+2 !循环控制变量累加 end dowrite (*,*)ansstopend执行后结果会显示303.2.3 循环的流程控制（1）cycle命令 Cycle命令可以略过循环程序模块中，在cycle命令后面的所有程序代码，直接跳回循环的开头来进行下一次循环，来看下面的例子。例如：假设某百货公司共有9层楼，但电梯在4层不停，试写一个程序来仿真百货公司中电梯从一楼爬升到9楼时的等号显示情况。 program ex0308 implicit none integer: dest=9 integer: floor do floor=1,dest if(floor=4) cycle write(*,*) floor end dostop end执行结果如下： 1 2 3 5（没有出现4，直接跳到5） 6 7 8 9在程序中，如果需要略过目前的循环程序模块，直接进行下一个循环时，就可以使用cycle命令。（2）exit命令 Exit的功能是可以直接“跳出”一个正在运行的循环，不论是do循环还是do while循环都可以使用。看下面的例子。例如：某女士把她的体重视为秘密，下面这个程序可以让大家来猜她的体重。 1. program ex0309 2. implicit none 3. real, parameter: weight=45.0 ！答案 4. real, parameter: error=0.0001 ！误差 5. real: guess ！猜测值 6. 7. do while(.true.) 8. write(*,*) weight 9. read(*,*) guess 10. if (abs(guess-weight)error) exit 11. end do 12. 13. write(*,*)You are right! 14. stop 15. end 程序执行后会不断要求用户猜一个数字，一直到猜到答案才会停止。程序中的第7行第一次出现这个用法： 7. do while(.true