fortran90-知识点整理

1、Fortran90关于变量说明的新功能：1在变量说明的同时，可以给变量赋初值。INTEGER:I=5 J=126REAL:X=7.2 Z, W=774.22在说明变量的同时也可说明其种别REAL(KIND=4):X,Y 或 REAL(4):X,Y3在说明变量的同时，还可说明变量的属性INTEGER PARAMETER:I=5 J=123Ps :PARAMETER 属性1功能：用一个符号代表一个常量，称为符号常量常数2写法:Real， Parameter : : G=9.8&&说明类型时赋值3位置：位于可执行语句之前REAL DIMENSION(1:10):A派生数据类型根据需要

2、而由根本数据类型定义新的数据类型。在一个派生类型中可包含多个根本类型。女口： TYPE STUDENT (定义开始)CHARACTER(LEN=20):DEPARTMENTCHARACTER(LEN=10):CLASSCHARACTER(LEN=15):NAMEINTEGER:NUMBER 成员定义END TYPE STUDENT定义完毕派生类型变量的定义：TYPE STUDENT :PERSON变量的赋值：PERSON=" COMPUTER，' 92_2",'' LI LIN", 21成员的表示：PERSON%CLASS= 92_2

3、9;PERSON%NAME“LI LIN'主程序其他限制主程序的可执行局部不能包含有RETURN语句或者ENTRY语句。程序名对可执行程序是全局的，而且不得于该可执行程序中的任何其它程序单元名、外部过程名或公用块名一样，也不得于主程序的任何局部名一样。在主程序的作用围的说明不得包含OPTIONAL语句、INTENT语句、PUBLIC语句或它们的等价属性，在主程序 SAVE语句不起作用。主程序的任何部过程的定义必须跟在CONTAINS语句之后。子程序子程序是可以完成某一独立算法或功能的程序单元，但它功能的具体表达要通过主程序或子程序的调用来实现。按子程序与主程序的位置关系分为部过程和外部

4、过程。243模块模块也是一种在程序单元之外独立编写的程序单元。它有独特的形式，即模块程序单元没有可执行语句， 除了说明语句外，最多包含部过程。 模块的主要作用是供其它程序单元 引用。程序单元引用模块，实际是将模块的全部语句复制到本程序单元。因此模块起共享与 复制的作用。模块的引用采用语句：USE模块1，模块2,根本语句概述程序的最根本的语句主要有四种：类型说明语句、赋值语句、输入语句、输出语句。运用这些根本的语句，就可以编写一些简单的程序。在函数 FORTRAN 9(配置的函数称为在函数。在函数分为三种： 根本函数：SIGN 符号函数值：|A1|(假设A2>0)-|A1|(假设 A2&l

5、t;0) SIGN(A1, A2)Eg : SIGN(-3.0 2.0)=3.0SIGN(3.0, -2.0)=-3.0某些函数参数只能为实型如：log(2.0) (loG 2 丨错)转换函数函数名含义FORTRANINT(X)实型转换整型、INT(2.3)=2复型的实部转换整型INT(1.2 , 3.5)=1REAL(X)整型转换实型、REAL(8)=8.0复型的实部转换实型REAL(1.2 , 3.5)=1.2COMPLEX, Y)将X, Y合成为复型COMPLEX(2.3 1.5)=(2.3 , 1.5)INT(X,KIND):将X值转换为整型，以 KIND的值作为种别参数REAL(X,

6、KIND):将X值转换为实型，以 KIND的值作为种别参数COMPLEX(X,Y,KIND):将X, Y转换为复型，以 KIND的值作为种别参数查询函数KIND()SELECTED_INT_KIND() SELECTED_REAL_KIND PRECISION。RANGE()不轻易使用整型量除整型量1.0/22.0*(-1)运算对象类型一样时，运算结果的类型为同一类型注意：5/2=21/2=0！ ！运算对象类型不同时，系统一般先转换成一样类型后再运算 转换规那么是：较低级的类型转换为较高级的类型数据类型隐含的上下次序为由低到高：整型-实型-双精度-复型例：8/5+2.0*5/2=6.0逐步转化

7、赋值语句1、类型要求逻辑型、字符型的赋值语句要求“=两边类型一样数值型赋值，不区别整型、实型和复型2、种别方面字符型要求种别一样其余类型的e、V种别允许不同输入输出语句1、I/O的对象 列在I/O表中I/O是相对于存而言的，键盘属于输入设备，显示器属于输出设备，优盘、硬盘既是输入设备，又是输出设备。2、I/O的方向与语句READ U, fI/O表U:设备(部件)f:格式其中：输入输出WRITEREAD语句PRINT语句，只输出到显示器WRITE语句，适合任何输出设备U部件*某个值：系统约定设备指定通道号设备逻辑号、文件号表控格式I/O *：系统约定的格式。f格式根本格式自定格式I/O :按用户

8、要求的格式组织1/0。带控制信息表的I/O:I:碰到回车ENTER为一个记录。0: 行为一个记录。程序执行过程中按表控格式输入数据各数据间有分隔符:，或空格类型匹配：整型：带小数点只取整数局部；复数：实部，虚部；字符：'一串字符：赋值时长度转化或一串字符即可省略。逻辑：以T或F作为第一个字母的字符串点号1个、空格多个在前忽略3输入的数据必须是常数，不能是变量和表达式 如输入2+1，那么出错。4输入数据个数：1不得少于变量的个数；2可分行输入；3多余的数据不起作用5空格可以多个，/表示输入数据完毕，后面的数据被取消，没有输入数据的变量值为原值;Read*， A, B， C输入：2，1/3

9、结果：A=2B=1C=06、如果几个连续变量需要赋同一个值，可以使用重复因子r,即r*c :r为重复数4*0.5，2*3，2*' AB'，3* 1.0，-1.0输入输出的三种不同的格式：1 表控格式的输入输出2 有格式的输入输出3 带控制信息表的输入输出整型编辑符：lw.m1 I编辑符控制输出：功能：用于整型数据的输入输出格式： lw Iw.m rIww输入输出数据字段总宽度 m 至少m位数字 r为重复系数例 1 .设 J=10,K=-12, L=12WRITE (*," (13, 15, 17)" )J,K丄 10口 -12口口 123注意:1 .数字在指

10、定的区域右端对齐，缺乏w那么左边补空格。2 负数的符号也包含在字段宽度3 如果应输出的列数超过了规定的字段宽度，那么不输出有效数据,4、BN, BZ : Biank interpretationSpecifies in terpretati on of bla nks in nu meric fields空格是否当语句，如read “(BN,2I3)" ,I,J 例2 如果将格式串改为: “13，15.4, 17.5"那么输出: 10-0012 00123例 3 .如果 L=123456 10-0012 123456! ! Iw.m : m位数，那么按照实际数输出实型编辑符

11、1编辑符格式rFw.d将数据按小数形式输出rEw.d将数据按指数形式输出rGw.d根据数据大小决定采用E或F格式r重复系数w 字段宽度总宽度d小数局部宽度F编辑符 功能：用于实数编辑，小数形式的输出定点数：单精度实数,当实型数值小于 0.0负数时，那么 w>=n+d+2 当实型数值大于或等于0.0时，那么w>=n+d+1用此来确定w的宽度以w个*填充。0处理仅用于输入格式4个字节，7个有效数字1. w包括数符和小数点两位2. 假设数据小于w位，那么左边补空格3. 输出值时舍入，而不是截断4. 如果是科学计数法那么转换小数形式字符型编辑AA用来编辑字符型变量，它不关心该字符串的长短如

12、何。例:CHARATER*5 A，B, CREAD C *，' (A,A,A)'A，B，CWRITE *, ' (A,2X,A,2X,A)'A, B, CEND输入：AB8 DBASICFORMAT结果：AB8 D口 BASICS FORMA! ! 2X 表示口X编辑描述符功能1在输出时产生空格，它的一般形式为：nX关系表达式与逻辑表达式关系运算符：>、 >=、 <、<=、=等于卜/=不等于常用.GT、.GE.、.LT、丄E.、.EQ.、.NE.1、 每个关系表达式中的关系运算符只准出现1次，运算符两侧都是表达式;错例：2<X<

13、;3 丄T.B 或a>b<c2、运算对象：关系运算符两边的运算对象类型应相容：错例：A= =.TRUE. 2< A'复型：只能进展 =、/=。不能比较大小字符型：可以进展各种关系运算逻辑运算符5个.NOT. a求反运算，： a与b同时为真，表达式值才为真： a与b有一个为真，表达式值就为真a.EQV.b a与b值相等，表达式值为真a.NEQV.b: a与b值不相等，表达式值为真类型运算符优先级括号1算术运算*2*， /3+，-4关系运算>,>=,<,<=,=,/=5逻辑运算.NOT.6.AND.7.OR.8.EQV.,.NEQV.9IF语句使用

14、围：特殊单分支语句写法：IF条件一条语句例：IF (X>0) PRINT*,X执行过程：1、计算条件表达式的值2、 真右边语句IF的下一个语句3、 假IF的下一个语句 1右边通常为一条且只一条可执行语句。错例：IF (A<B) T=A;A=B;B=T2不能为以下语句：END、另一个逻辑 IF、块 IF、ELSIF ENDIF、DO错例：IFX<2END3常应用于简单的条件赋值或条件转移在循环结构中4、不管条件真假都执行IF结构使用围：二分支结构 书写格式：IF条件THEN语句体1 then块ELSE语句体2 else块ENDIFIF结构执行过程：计算条件的值THEN 块ELS

15、E块IF的下一个语句真假IF then标记语句的开始，!块IF语句!由假设干语句组成! ELSE语句!由假设干语句组成! ENDIF语句ENDIF的下一个语句ENDIF的下一个语句ENDIF与之匹配，标记语句块完毕2条件表达式写法IF结构的缺省形式: 缺省ELSE块：IFlexpTHEN语句体1ENDIF缺省THEN块：IFlexpTHENELSE语句体2ENDIF多分支结构方法1:转化为单分支，逻辑 IF语句并列方法2:逐次二分，转化为块IF结构嵌套嵌套过多容易出错，也不易维护，因此应尽量减少嵌套的层次； 方法是把条件分细，列成多条ELSEIF语句，ELSEIF结构为:Elseif 结构：I

16、FelTHENblocklELSEIF e2thenblock2ELSEIF e3thenblock3ELSEblock nENDIFIF结构的取名IF结构可：无名或有名IF结构的取名与变量的取名方法一样IF 结构名：IF (e1) THEN块1ELSEIF (e2) THENF 结构名块2ELSEIF(en) THENIF 结构名块nELSE IF吉构名块n+1END IFIF结构名同一 IF结构中的结构名一定要一致！CASE吉构使用围：多分支结构SELECT CASE情况表达式CASE情况选择器1blockl块 1CASE情况选择器2block块 2CASE情况选择器nblock nCAS

17、E DEFAULT默认块END SELECT执行过程：1计算情况表达式的值2顺序匹配各情况选择器，执行相应的block1,再到END Select下一个语句3. 如果均不匹配，那么执行默认块4. 执行END Select的下一个语句情况表达式：整型变量、逻辑变量、字符型变量或相应的表达式不能是实型或复型表达式表达式列表情况选择器：只能是常量，不能为变量，可有多条语句；类型与情况表达式类型应一致，尤其字符型时种别参数必须一致，但长度可以不同；，(逗号)分隔符表示分隔单个值的列表。例：case3， 5，7丨值不能重复:(冒号)分隔符表示值的围，连续的值例: case5： 10; case i

18、9;：' n'下界、上界可省略Case default:最多出现一次例4-8输入一个数，判断能否被3整除，打印相关信息 注意输出的格式为*，'I6,2X,APROGRAM MAINIMPLICIT NONEINTEGER:N,MREAD *,NM=MOD(N,3)SELECT CASE(M)CASE (0)WRITE(*,'(I6,2X,A)')N,"CAN BE DIVDED &EXACTLY BY 3."CASE DEFAULTWRITE(*,'(I6,2X,A)')N,"CAN NOT DIVD

19、ED &EXACTLY BY 3."END SELECTEND PROGRAM循环结构程序设计循环的分类：1、循环次数2、循环条件循环的表示与适用围：循环均由Do结构表示，其 Do结构共有三种形式：1 不带循环变量的 DO结构2 带循环变量的 DO结构3. Do WHILE循环结构不带循环变量的 DO结构一般形式结构名：DO!循环开始语句循环体!循环体ENDDO结构名!循环完毕语句说明：1、结构名可以省略，多层嵌套时，为使结构清晰才用；2、循环体可以为0n条语句或结构，包含以下语句：重复语句，循环变量的变化，循环控制语句等；3、 DO循环入口语句，只能从该语句进入循环；4、

20、ENDDO循环终止语句，可以不经过该语句退出循环使用围：循环次数未知，仅给定了循环终止条件无循环变量的 DO结构执行过程：进入DO结构后，从DO语句下面第一句执行起顺次执行到END DO前的最后一句，再返上来从DO语句下面第一句执行起，重复执行整个DO块。对于不带控制变量的 DO结构，DO块中必须有EXIT语句，使它停止循环，退出循环，转向执 行END DO下面的语句。EXIT和CYCLE语句EXIT语句循环出口语句，一般形式为：EXIT作用：停止循环，将控制转移到当前循环或指定do结构之外。一般用法IF 逻辑表达式EXIT DO结构名CYCLE语句短路语句，一般形式为：CYCLE DO吉构名

21、作用：在循环执行到该语句时， 跳过循环体在它后面的那些语句。再从循环体的第一条语句开始执行。一般用法：IF 逻辑表达式CYCLE DO吉构名带循环变量的DO结构使用围：计数型循环一一循环次数一般形式：结构名：DO 循环控制变量 V=初值e1,终值e2 ,步长值e3循环体！重复执行的语句ENDDO DO结构名el、e2、e3可以是正值，也可以是负值，最好是整型。例：DO 1=1,100,2S=S+IENDDO有关本卷须知：1、e1,e2,e3可为常量、已有值的变量或表达式e3=1时可省略2、v与e1,e2,e3类型不一致，按赋值语句转化。do l=1.5,3.6,1.2do I=1,3,13、语

22、句执行次数：do语句：1次负责赋初值和循环次数的计算循环体语句次数：max(i nt(e2-e1+e3)/e3), 0)4、e3不允许为零(可正、可负)，否那么程序出错do I=1.5，6.5，-0.5I 的取值为：？5、循环变量可不在循环体出现，仅控制循环次数。do 1=1,10print*, ' a'En ddo6、 DO循环变量在循环体不能赋以新值，但可以引用。即循环变量在循环体中不能出现在赋 值号的左边。例：DO 1=3, 6I=5!错误J=I+I ； print *， IENDDO7、 循环变量在循环体不能被重新赋值，但在循环体外可以被重新赋值。两个并列的DO循 环可

23、以使用一样的循环变量DO 1=1,10,2ENDDOI=20DO I=1,5ENDDO9、在带循环变量 DO结构中仍可使用 EXIT和 CYCLE语句。10、 在DO结构中包含的IF结构和CASE结构等必须是完整的结构，不允许出现结构的交叉。11、 循环可以不经 ENDDO终止，但是不能从循环体外转入循环体(GOTO)。12、 给定一个循环，首先要判断循环是否一次也不做。如果循环变量大于终止， 循环一次也 不做，直接输出结果。13、 循环正常退出时，v的值超过循环变量的终值；循环非正常退出时，v保持当前值。DO WHILE 结构DO WHILE结构的一般形式：结构名：DO WHILE逻辑表达式

24、循环体END DO结构名相当于：DOIF.NOT逻辑表达式EXIT循环体END DODO结构嵌套DO结构嵌套：一个DO结构循环体可以包含另一个完整的DO循环结构，这就是DO循环结构的嵌套3、执行到EXIT语句，没有指明结构名时，转到当前循环体外；假设指定了结构名，那么转 出该结构名代表的循环体外；如：II: DO 1=3,50JJDO J= 2, 1-1IF (MOD(I，J)=0) EXITEND DO JJIF(J>=I) PTINR* IEND DO II隐含DO循环隐含DO循环实际上是带控制变量的DO结构。但简化成只有 DO结构的第一句，且把 DO关键字隐去。隐含DO循环的形式为

25、：Iist,v=u1,u2,u3说明：1、左括号相当于 DO,右括号相当于 ENDDO;2、 List可以是一个或多个常量、变量、数组元素等，甚至可以是另外的隐含DO循环隐含 DO循环嵌套不能独立存在，主要用于输入输出语句，常用于数组的输入输出。如：READ *, A(I),I=1,5READ *,A(1),A (2) ,A (3) ,A (4) ,A(5)隐DO、显DO执行过程的区别1、输入、输出格式的区别：PRINT *, I，1=1, 3PRINT*,1,2,3 输出一行DO I=1,3PRINT*,1PRINT*PRINT*,2ENDDOPRINT*,3输出三行几种常见的隐含DO循环的

26、形式1按指定步长读写。例如PRINT *, J, J=1, 7, 22隐含DO循环与普通变量混合使用。例如PRINT *，A，B, X(l)，1=1，3，C3用于输出一些特殊符号。例如PRINT *， -'， 1=1，804隐含DO循环可以并列出现。例如print *,(I,I=1,2),(J,J=1,2)程序单兀和过程甚至可以递归调用子程序单元不能独立存在，只能被主程序单元或被其它子程序单元调用, 调用本身子程序又称过程的分类1、函数子程序分为：部函数子程序，外部函数子程序2、子例行子程序分为：部子例行子程序，外部子例行子程序外部函数子程序Visual Fortran90 的函数：1

27、、在函数系统函数、标准函数如：sin、cos、sqrt、abs、kind2、Function语句编写的函数自定义分为部函数、外部函数函数子程序的编写方法RECURSIVEFUNCTION 函数名(虚元表)RESULT结果名)说明局部 程序体：具体计算END FUNCTION 函数名女口： FUNCTION FACT(N) RESULT(FACT_RESULT)IMPLICIT NONEINTEGER:N,I,FACT_RESULTFACT_RESULT=1DO I=1,NFACT_RESULT=FACT_RESULT*IENDDOEND FUNCTION FACTPROGRAM MAININT

28、EGERFACTSUM=0,lDO I=1,5SUM=SUM+FACT(I)ENDDOPRINT*,SUMEND 说明：子程序END语句写法：END FUNCTION函数名子程序END语句功能：1、函数单位的完毕标志2、将控制返回到主调程序。子程序开始语句的写法RECURSIVEFUNCTION 函数名虚元表RESULT结果名)1、作为函数子程序的第一行注释行除外。2、 如果函数是递归的，那么应以RECURSIVE头。3、函数名与普通变量名的取法一样，且为全局名，即作用域为整个程序，不得与已有的全 局名同名。4、主调程序与被调程序两个单位之间的数据传递： RESULT结果名)：子程序的一个输出

29、结果一般写法：函数名_RESULT用于保存一个计算结果，称为函数值。且结果名有类型，必须在子程序说明局部 说明类型。 虚元表：子程序的所有输入，与除函数值之外的 其他计算结果的输出。虚元之间用逗号分 隔，都要在说明语句中说明类型。如果没有虚元，函数名后是一对空括号。5、虚元的含义：编写子程序时没有具体值调用时或调用完毕后才获得数值，因此只是 一个符号，表示输入、输出，名字可随便用户取。6、虚元可以是变量名、数组名、过程名、指针等。7、虚元的 可选属性INTENT:INTENT(IN):表示函数开始时，虚元从实元中获得值，作为子程序的输入(不得再改变其值)INTENT(OUT):表示函数完毕时，

30、把虚元的值传送给实元，作为子程序的输出对应的实元不能是表达式INTENT(INOUT):表示虚元既要从实元中获得值，又要向实元传送值，作为子程序的输入输 出。例：REAL,INTENT(IN):X,Y子程序程序体的写法分为说明局部和执行局部。1、说明局部应对程序体一切变量、数组等实体包括虚元作出说明，同时还要说明 函数结果变量名，但不可说明函数名。2、执行局部中必须对函数结果名至少赋值一次。外部子例行子程序外部子例行子程序：过程的另一种形式。用户定义，用于完成复杂计算任务，返回一个或多个值，或用于其它数据处理。外部子例行子程序的结构RecursiveSubroutine 子程序名虚元表说明局部

31、程序体End Subroutine 子程序名与函数子程序的区别1没有RESULTS键字。2、虚元：负责子程序的全部输入和全部输出3、无虚元时：SUBROUTINT子程序名 或SUBROUTINT子程序名丨4、函数子程序的调用是表达式形式。而子例子程序必须通过 CALL语句来调用。CALL子程序名实元表如:SUBROUTINE FACT(FACT_VALUEIMPLICIT NONEINTEGERINTENT(IN):NINTEGERINTENT(OUT):FACT_VALUEINTEGER:IFACT_VALUE=1DO I=1,NFACT_VALUE=FACT_VALUE*IENDDOEND

32、 SUBROUTINE FACTPROGRAM MAININTEGER:SUM=0I,VALUEDO 1=1,5CALL FACT,(VALUE)SUM=SUM+VALUEENDDOPRINT*,SUMEND字符型数据根底字符型常量与变量 说明(1)字符常量区分字母大小写(2) 空格为有效字符(3) 字符不受fortran90字符集的限制(4) 单撇号为有效字符时，改写为两个单撇号或双撇号(5) 种别参数用前缀法表示(6) 长度=0字符型常量长度的计算长度为字符的个数：起止界不算两个单撇号或双撇号算一个 空格为有效字符算一个字符型变量的类型说明：1、一般形式：Character (len=n1

33、,kind=n2),属性列表:变量名=初值2、只有长度说明而无种别参数说明时，可采用以下说明：Character(le n=7):A Character(7):ACharacter*7:A3、如假设个别说明，可在变量后指明其具体长度：例： character 8: strg, strh, stri*124、 不说明长度，长度默认为15、长度可为整型表达式，但要加括号例： character(2):a,b* (2+3)6、有时可把长度值写成一个星号，表示此处暂不指明其长度，也可理解为长度任意，但要 加括号。例：Character LEN=*:CH，PARACharacter *:CH， PARA

34、Character* *:CH， PARACharacter 2: CH, PARA* *使用围：1具有PARAMETER!性的字符常量Character(*),parameter:para= FORTRAN_90字符串长度取对应的字符常量的长度。2用字符变量作为虚元时，虚元的长度取对应实元的长度虚元可以和任意长度的实元相结合，有利于提高子程序的通用性。字符子串子串的一般形式为：字符变量名e1:e2其中，e1和e2为整型表达式，表示起始和终止位置。1<=e1<=e2<=长度 L如：A= '123456' A 1:3'123'字符表达式字符运算符

35、“ 功能：将两个字符型数据按顺序首尾连接起来，成为一个新的字符型数据。例：abc' /' def' 得 abcdef'字符型数据的输入与输出字符型赋值语句长：截取左边短：右补空格表控格式的输入与输出例如：CHARACTER； 5 : A, B, CRead *, A, B, C输入：'CHINA',' NEW',' SHANGHAI'结果：A 值 CHINA ; B 值 NEW ; C值 SHANG注意(1) :表控格式输入字符型数据时必须输入用单撇号或双撇号做定界符的字符串。各常量之间应用逗号分隔。(2) :长度

36、转换同赋值长：截取左边 短：右补空格(3) :表控格式输出时：按值左对齐输出，没有定界符，输出多个变量时，各变量连续输出,中间不留空格。2用字符型编辑符：Aww是规定的输入宽度.注意：长度转化规那么是：假设长度L=w,输入的字符个数恰好够用。假设L>w,输入的字符不能满足，在右边补足L-w个空格假设L<w，从右边截取L个字符送给变量用字符型编辑符：Aww是规定的输出宽度.例：CHARACTER(LEN=5):A,B,C*4A='A1234'B='B1234'C='C123'PRINT '(1X,A5,A7,A2)', A,B,C长度转化规那么是：假设长度w=L，输出的字符个数