第1章Fortran95概述课件

程序设计基础——Fortran95授课教师：凯定吉联系方式：QQ11706865新浪微博：swjtu_kai信息学院2016.3期末考核标准1.平时出勤15%2.实验报告20%3.半期考试15%4.期末考试50%本门课程的主要内容Fortran95概述Fortran95程序设计基础顺序结构程序设计选择结构程序设计循环结构程序设计数组函数与子程序

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派生类型与结构体指针模块常用数值算法Quickwin程序与VB混合编程第1章Fortran95概述1.1程序设计与程序设计语言1.2Fortran语言发展简史1.3Fortran95语言的特点1.4程序设计引例1.5IVF编译环境与上机步骤第2章Fortran95程序设计基础2.1Fortran95的字符集、标识符和关键字2.2Fortran95程序的书写格式2.3Fortran95的数据类型2.4常量和变量2.5Fortran95的算术运算符与算术表达式2.6Fortran95标准函数第3章顺序结构程序设计3.1赋值语句3.2输入和输出语句3.3end语句、stop语句和pause语句第4章选择结构程序设计4.1关系运算符和关系表达式4.2逻辑运算符和逻辑表达式4.3逻辑if语句4.4块if结构4.5块if结构的嵌套4.6块case结构第5章循环结构程序设计5.1do循环结构5.2dowhile循环结构5.3循环的流程控制第6章数组6.1数组的概念6.2数组的定义6.3给数组赋初值6.4对数组的操作6.5数组的保存规则6.6数组的输入和输出6.7动态数组6.8数组应用举例第7章函数与子程序7.1语句函数7.2函数子程序7.3子例行程序7.4程序单元之间的数据传递：虚实结合7.5特殊的子程序类型7.6数据共用存储单元与数据块子程序第8章文件与设备8.1物理设备与逻辑设备8.2文件8.3外部文件分类8.4文件基本操作8.5文件的读写操作第9章quickwin程序9.1quickwin程序设计基础9.2quickwin程序处理的用户交互9.3quickwin基本控件使用9.4quickwin的图形设计第10章VB和Fortran的混合编程10.1动态链接库10.2VB和FortranDLL之间的约定10.3VB和FortranDLL混合编程实例第1章Fortran95概述第一章:Fortran95概述学习目标：了解程序设计

了解Fortran语言发展简史；了解Fortran95语言的特点；熟悉Fortran95的编译环境；掌握编程的上机步骤。

计算机能够完成预定的任务是计算机硬件和软件协同工作的结果借助已有的应用软件程序设计

程序是计算机为完成某一个任务所必需执行的一系列指令的集合。

程序是软件的主要表现形式，程序设计是软件实现的主要手段，程序设计语言是程序设计的基本工具。什么是程序？例：教师节要到了，学校对教龄满30年的教职工发放荣誉证书，要求从存放教职工档案的“d:\zgda.dat”文件中，显示出教龄满30年的教职工的姓名和所在部门。用Fortran执行任务的程序可编写如下：什么是程序？

programMain

implicitnone

charactername*10,department*20

integerschoolage,i

open(1,file="f:\CODE\zgdata.dat")

doi=1,4!假设有四个数据记录

read(1,*)name,department,schoolage

if(schoolage>=30)print*,name,department,schoolage

enddo

endprogramMain什么是程序？

程序是用计算机能识别的语言所描述的解决实际问题的方法和步骤。

一个计算机程序主要描述了两部分内容：（1）问题的每个对象及它们之间的关系——数据结构（2）处理动作和这些动作的先后顺序以及它们所作用的对象，要遵守的规则。——算法什么是程序？计算机程序具有以下共同的性质：

（1）目的性 （2）分步性 （3）有序性 （4）有限性 （5）操作性什么是程序？什么是程序设计？对于初学者来说，往往把程序设计简单地理解为只是编写一个程序。这是不全面的。程序设计反映了利用计算机解决问题的全过程，包含多方面的内容，而编写程序只是其中的一个方面。使用计算机解决实际问题，通常是先要对问题进行分析并建立数学模型，然后考虑数据的组织方式和算法，并用某一种程序设计语言编写程序，最后调试程序，使之运行后能产生预期的结果。这个过程称为程序设计。【例1-1】输入三个数据，计算它们的算术平均值和几何平均值。分析：假设用a，b，c分别表示三个数，在数学上，要计算这三个数的算术平均值和几何平均值，采用以下公式：什么是程序设计？可按照以下步骤进行：第1步：定义a，b，c以及存放计算结果的变量ave1和ave2第2步：输入数据到a，b，c第3步：分别利用公式计算算术平均值和几何平均值第4步：输出计算结果如何编写程序在计算机上实现上述公式的计算呢？什么是程序设计？programMainreala,b,c,ave1,ave2 !变量定义说明read*,a,b,c !输入变量A和B的值ave1=(a+b+c)/3 !计算算术平均值ave2=(a*b*c)**(1.0/3) !计算几何平均值print*,”算术平均值为:",ave1 !输出ave1的值print*,"几何平均值为:",ave2 !输出ave2的值EndprogramMain四个基本步骤：(1)分析问题，确定数学模型或方法。(2)设计算法，确定功能。(3)选择编程工具(语言)，编写程序。(4)调试程序，输出结果。什么是程序设计？算法设计是程序设计的主要步骤。算法是指为解决给定问题而需要计算机去一步一步执行的有穷操作过程的描述。一个算法必须具有以下特征：

（1）有穷性

（2）确定性

（3）可执行性

（4）数据输入

（5）数据输出什么是程序设计？算法所谓算法，就是为解决一个问题而采取的方法和步骤。如：描述太极拳动作的图谱是太极拳的算法、机器的使用说明书是机器的算法，数学公式就是解数学题的算法。对同一个问题，可以有不同的解决方法和步骤，也就是有不同的算法。为了有效地解决问题，不仅需要保证算法正确，还要考虑算法的质量，选择合适的算法。如：求自然数1到100的和。（1)1+2=33+3=66+4=10┄┄（2)（1+100）*50=5050算法分类计算机算法就是计算机能执行的算法。分为两大类：数值运算算法求数值解，主要是用于科学计算领域非数值运算法适用范围极为广泛，最常见的是用于事务管理领域。如图书馆检索、人事管理、行车调度管理的。三种基本结构1966年，Bohra和Jacopini提出用下面的三种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元。顺序结构：各个操作按顺序执行。ab选择结构：也叫分支结构。此结构中必须包含一个判断框，根据给定的条件p是否成立而选择执行A框或B框。pABYN注意：无论条件p是否成立，只能执行A框或B框之一，决不可都执行。A框或B框之一可以为空。三种基本结构循环结构：按给定的条件p是否成立，决定反复执行某一部分操作。分为当型（While型)循环结构和直到型（Until型)循环结构。当型（While型)循环结构：先判断条件，成立时执行操作A，再判断，成立时再执行A，直至条件不成立为止。pA成立直到（型)循环结构：先执行操作A，然后判断条件p，成立时再执行操作A，再判断，直至条件不成立时为止。pA不成立成立不成立三种基本结构N-S流程图

AB条件p真假AB当条件p成立时A直到条件p不成立A三种基本结构共同特点只有一个入口只有一个出口结构内的每一部分都有机会被执行到，也就是说，对于每一个框，都应当有一条从入口到出口的路径通过它。结构内不存在“死循环”由基本结构所构成的算法属于“结构化”算法。基本结构不一定只限于以上三种，凡满足以上四个特点的结构都可以作为基本结构。如：多分支选择结构。从根本上讲，程序就是用计算机语言描述的算法。算法是程序设计的核心和基础。算法构造的思维方法与一般数学系统的思维方法有所不同，理解、熟悉和习惯算法构造的思维方法，是学习计算机程序设计的基本内容、主要难点与重点。从某种意义上说，算法设计能力的培养实际上就是对合理进行计算能力的培养，而要发现这种合理性，寻得“简捷算法”，首先就必须要有很好的观察能力和对基础知识的良好掌握。什么是程序设计？程序的处理对象是数据，每个数据都有一定的特性和关联，因此为了更好的处理和操作，要研究数据，对数据进行有规律的组织和构造。在算法设计中，数据的组织和构造都有其基本方式和规律，这种组织和构造方式称为数据结构。

对于不同的数据结构，程序中要采用不同的处理方法什么是程序设计？Wirth提出了一个著名的公式来表达程序的实质：

程序=数据结构+算法什么是程序设计？

算法设计好后，选择一种程序设计语言来描述算法，即编写程序，得到程序代码。例如上面例题的源程序。要正确合理的编写程序，必须掌握程序语言的语句、函数、结构、语法等。

FORTRAN语言的数据结构，语句，函数，结构，语法等以及一些相关的常用算法。

什么是程序设计？0010001100000010-----将2送累加器A0000001100000011-----将3与累加器相加,结果在累加器00110111-----将累加器数取反,求反码00010111-----将累加器数加1,求补码,结果为-50000001100000100-----将4与累加器相加,结果-1在累加器00110111-----将累加器数取反,求反码00010111-----将累加器数加1,求补码,结果为100000010-----将累加器数1从总线输出MOVA,2H-----将2送累加器AADDA,3H-----将3与累加器相加,结果在累加器CPLA-----将累加器数取反,求反码INCA-----将累加器数加1,求补码,结果为-5ADDA,4H-----将4与累加器相加,结果-1在累加器CPLA-----将累加器数取反,求反码INCA-----将累加器数加1,求补码,结果为1OUTLBUS,A-----将累加器数1从总线输出print*，2+3-4-----计算2+3-4，并输出end机器语言程序汇编语言程序高级语言程序低级语言高级语言程序设计语言机器语言目标程序

高级语言源程序解释一句执行一句

编译程序

解释程序

高级语言源程序程序设计语言？Fortran语言的发展FORTRAN语言是世界上第一个高级程序设计语言，50年代初由IBM公司的JohnBacuus领导的一个小组研制。FORTRAN是英文“FORmulaTRANslator”的缩写，译为“公式翻译器”，广泛应用于科学和工程计算领域。FORTRAN语言以其特有的功能在数值、科学和工程计算领域发挥着重要作用。FORTRAN语言对程序设计语言的研究和发展有较大的影响。随着计算机科学技术的飞速发展，FORTRAN语言也不断得到完善和充实，从传统FORTRAN，到结构化FORTRAN，再到具有现代特征的FORTRAN90、FORTRAN95。Windows下Fortran编译器使用1.CompaqVisualFortran（CVF）2005年以前Fortran90/95

的Win32

开发环境多采用CompaqVisualFortran6.x，2005年CVF

开发团队加盟到Intel

公司，HP

宣布其CVF6.6

截至2005年12月31日，IVF9.0

将作为其新一代后继编译器。2.IntelVisualFortran（IVF）IVF是在CVF的基础上开发的Fortran编译器，拥有CVF

丰富的语言功能，而且随着计算规模的增大，对计算内存的要求必须采用64位的程序才能够满足我们的要求，但CVF没有提供64位系统的编译平台。Windows下Fortran运