fortran90-知识点整理

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=126

REAL::X=7.2，Z，W=774.2

2.在说明变量的同时也可说明其种别

REAL(KIND=4)::X,Y 或REAL(4)::X,Y

3.在说明变量的同时，还可说明变量的属性

INTEGER，PARAMETER::I=5，J=123

Ps :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

2.3.6 派生数据类型

根据需要而由基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基本类型。

如：TYPE STUDENT (定义开始)

CHARACTER(LEN=20)::DEPARTMENT

CHARACTER(LEN=10)::CLASS

CHARACTER(LEN=15)::NAME

INTEGER::NUMBER （成员定义）

END TYPE STUDENT （定义结束）

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”

PERSON%NAME=“LI LIN”

主程序其他限制

主程序的可执行部分不能包含有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相同，也不得于主程序内的任何局部名相同。

在主程序的作用范围内的说明不得包含OPTIONAL语句、INTENT语句、PUBLIC语句或它们的等价属性，在主程序内SAVE语句不起作用。

主程序内的任何内部过程的定义必须跟在CONTAINS语句之后。

2.3.2 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，但它功能的具体体现要通过主程序（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内部过程和外部过程。

2.4.3 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，即模块程序单元内没有可执行语句，除了说明语句外，最多包含内部过程。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，实际是将模块内的全部语句复制到本程序单元。因此模块起共享及复制的作用。

模块的引用采用语句：

USE 模块1，模块2，…

基本语句概述

程序的最基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。运用这些基本的语句，就可以编写一些简单的程序。

内在函数

FORTRAN 90配置的函数称为内在函数。内在函数分为三种：

基本函数:

SIGN符号

函数值：|A1|(若A2>0)

-|A1|(若A2<0)SIGN(A1，A2)

Eg : SIGN(-3.0，2.0)=3.0

SIGN(3.0，-2.0)=-3.0

某些函数参数只能为实型

如：log(2.0) (loG（2）错)

转换函数

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 1.0/2 2.0**(-1)

运算对象类型相同时，运算结果的类型为同一类型

注意：5/2=2 1/2=0 ！！

运算对象类型不同时，系统一般先转换成相同类型后再运算转换规则是：较低级的类型转换为较高级的类型

数据类型隐含的高低次序为（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）

赋值语句

1、类型要求

逻辑型、字符型的赋值语句要求“=”两边类型相同

数值型赋值，不区别整型、实型和复型

2、种别方面

字符型要求种别相同

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——列在中

I/O是相对于内存而言的，

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的方向及语句

READ（U，f） U:设备(部件) f:格式WRITE

其中: 输入READ语句

输出PRINT语句,只输出到显示器

WRITE语句,适合任何输出设备

U(部件) * : 系统约定设备

某个值: 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) 基本格式(自定格式)I/O：按用户要求的格式组织I/0。

带控制信息表的I/O：

I：碰到回车（ENTER）为一个记录。

O：一行为一个记录。

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:带小数点只取整数部分；

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，则出错。

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，/表示输入数据结束，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

结果：A=2 B=1 C=0

6、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：Iw[.m]

1．I 编辑符控制输出：

功能：用于整型数据的输入输出

格式：Iw Iw.m rIw

w—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=12

WRITE (*,”(I3，I5，I7)”)J,K,L

□10□□-12□□□□123

注意：

1．数字在指定的区域内右端对齐，不足w则左边补空格。

2．负数的符号也包含在字段宽度内

3．如果应输出的列数超过了规定的字段宽度，则不输出有效数据，以w个*填充。

4、BN, BZ ：Blank interpretation

Specifies interpretation of blanks in numeric fields （空格是否当0处理）仅用于输入格式语句，如

read “(BN,2I3)”,I,J

例2．如果将格式串改为：

“（I3，I5.4，I7.5）”

则输出：

□10-0012□□00123

例3．如果L=123456

□10-0012□123456

！！Iw.m ：m<位数，则按照实际数输出

实型编辑符

1．编辑符格式

[r]Fw.d 将数据按小数形式输出

[r]Ew.d 将数据按指数形式输出

[r]Gw.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—小数部分宽度

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，4个字节，7个有效数字)当实型数值小于0.0（负数）时，则w>=n+d+2

当实型数值大于或等于0.0时，则w>=n+d+1

用此来确定w的宽度

注意：

1．w包括数符和小数点两位

2．若数据小于w位，则左边补空格

3．输出值时舍入，而不是截断

4. 如果是科学计数法则转换小数形式

字符型编辑A

A用来编辑字符型变量，它不关心该字符串的长短如何。例：CHARATER*5 A，B，C

READ（*，’(A,A,A)’）A，B，C

WRITE（*，’(A,2X,A,2X,A)’）A，B，C

END

输入：ABC□DBASICFORMAT

结果：ABC□D□□BASIC□□FORMA

！！！2X表示□□

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)、/=(不等于) (常用)

.GT.、.GE.、.LT.、.LE.、.EQ.、.NE.

注意

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：2b)

2、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：只能进行= =、/=。不能比较大小

字符型：可以进行各种关系运算

逻辑运算符（5个）

.NOT. a：求反运算，

a.AND.b：a与b同时为真，表达式值才为真

a.OR.b：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.9

IF语句

使用范围：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

注意：

1.右边通常为一条且只一条可执行语句。

错例：IF (A

2.不能为以下语句：

END、另一个逻辑IF、块IF、ELSIF、ENDIF、DO

错例：IF（X<2）END

3.常应用于简单的条件赋值或条件转移（在循环结构中）

4、不论条件真假都执行IF的下一个语句

IF结构

使用范围：二分支结构

书写格式：

IF（条件）THEN ! 块IF语句

语句体1（then块）! 由若干语句组成

ELSE ! ELSE语句

语句体2（else块）!由若干语句组成

ENDIF ! ENDIF语句

IF结构执行过程：

计算条件的值

真THEN块ENDIF的下一个语句

假ELSE块ENDIF的下一个语句

注意：

1. IF—then标记语句的开始，ENDIF 与之匹配，标记语句块结束

2.条件表达式写法

IF结构的缺省形式：

缺省ELSE块：

IF（lexp）THEN

语句体1

ENDIF

缺省THEN块：

IF（lexp）THEN

ELSE

语句体2

ENDIF

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:

IF（e1）THEN

block1

ELSEIF（e2）then

block2

ELSEIF（e3）then

block3

--------

ELSE

block n

ENDIF

IF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相同

IF结构名：IF (e1) THEN

块1

ELSEIF (e2) THEN [IF结构名]

块2

…

ELSEIF(en) THEN [IF结构名]

块n

ELSE [IF结构名]

块n+1

END IF IF结构名

同一IF结构中的结构名一定要一致！

CASE结构

使用范围：多分支结构

SELECT CASE（情况表达式）

CASE（情况选择器1）

block1（块1）

CASE（情况选择器2）

block（块2）

--------

CASE（情况选择器n）

block n

[CASE 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，则执行默认块

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：case（3，5，7）值不能重复

：(冒号)分隔符表示值的范围，连续的值

例：case（5：10）; case（‘i’：‘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,A）’）

循环结构程序设计

循环的分类：

1、已知循环次数

2、已知循环条件

循环的表示及适用范围：

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] !循环结束语句

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0~n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、ENDDO 循环终止语句，可以不经过该语句退出循环

使用范围：

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结构名]

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结构名]

带循环变量的DO结构

使用范围:计数型循环——已知循环次数

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]

e1、e2、e3可以是正值，也可以是负值，最好是整型。

例：DO I=1,100,2

S=S+I

ENDDO

有关注意事项：

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 I=1.5,3.6,1.2 do I=1,3,1

3. 语句执行次数：

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(int((e2-e1+e3)/e3), 0)

4、e3不允许为零(可正、可负)，否则程序出错

do I=1.5，6.5，-0.5 I的取值为：？

5、循环变量可不在循环体内出现，仅控制循环次数。

do I=1,10

print*,’a’

Enddo

6、DO循环变量在循环体内不能赋以新值，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 I=3，6

I=5！！错误

J=I+I ；print *，I

ENDDO

7、循环变量在循环体内不能被重新赋值，但在循环体外可以被重新赋值。两个并列的DO 循环可以使用相同的循环变量

DO I=1,10,2

…

ENDDO

I=20

…

DO I=1,5

…

ENDDO

9、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内(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）

循环体

END DO [结构名]

相当于：

DO

IF（.NOT.逻辑表达式）EXIT

循环体

END DO

DO结构嵌套

DO结构嵌套：一个DO结构循环体内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

注意：

3、执行到EXIT语句，没有指明结构名时，转到当前循环体外；若指定了结构名，则转出该结构名代表的循环体外；

如：II：DO I=3,50

JJ：DO J= 2，I-1

IF (MOD(I，J)==0) EXIT

END DO JJ

IF(J>=I) PTINR*，I

END 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：

（list,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）