第六章派生类型

SEQUENCE 则规定派生类型成员按声明次序存储。
针对上述创建的学生数据类型，

TYPE(Student) student1，student2
声明变量 student1。
TYPE(Student)，DIMENSION(100) ::class
声明派生类型数组class。
派生类型的变量声明类似于固有类型，在类型名称前添加 TYPE 关键字， 形式如下：
!电话号码

REAL，DIMENSION(20)
::Marks !各科成绩

END TYPE
构造派生类型的形式为：
TYPE [ [，access] ::] name

component – definition
END TYPE [name]
access代表 PRIVATE 或 PUBLIC 关键字，在模块中定 义数据类型时使用，缺省为 PUBLIC。若规定为 PRIVATE， 则该数据类型只能在模块内使用；
Fortran 95 允许在定义派生类型时，直接给出成员的默认值。如给出成 员 Mark 的默认值为60 ：

TYPE Student

CHARACTER(20) NAME

REAL :: Mark = 60

END TYPE
初始化时，成员的默认值将被构造子的表达式列表所覆盖，例如：
TPYE(Student) :: stu1 = Student(“Smith，JR”， 49)

TYPE(Student),INTENT(in)::this

PRINT*,this

END SUBROUTINE
END MODILE
PROGRAM Main

USE Stu_Type

IMPLICIT NONE

TYPE(Student)::stu

CALL Student_(stu,”Smith,JR”)
CALL Student_(stu，“Smith，JR”)
!省略可选参数
CALL Student_(stu，“Smith，JR”，70.0) !传入可选参数
（3）如果派生类型的成员是公有的，可以通过派生类型变量名直接输出其成员 （见例6-1）；如果派生类型的成员是私有的，需要设计专门的输出例程（见 例6-2）
！引用定义的派生类型模块

IMPLICIT NONE

TYPE(Student)::stu1=Student(“Smith，JR”，49)，stu2
！在声明派生类型变量 stu1 时，用派生类型构造子对其初始化

PRINT*，‘输入stu2的成员：’

READ*，stu2

PRINT*，stu1，stu2，Student(“Bloggs”，50)
CONTAINS

SUBROUTINE Name_From_Student(String，Student)

CHARACTER(*)，INTENT(OUT) ::String

TYPE(Student_Type)，INTENT(IN) ::Student

String = Student%Name


CALL Print_Student(stu)
END PROGRAM
程序说明：
（1）由于将派生类型的成员声明为私有的，不能在模块外部对其初始化。在程 序中设计了一个类似于 C++ 构造函数的公有例程，以便对其初始化；
（2）使用了可选参数设计构造例程，在初始化时可以灵活决定是否传入可选参 数，例如：
实例6-4：在模块IntegerSets 中定义了一个派生类型 SET (类似于 Pascal 语言中的集合类型)，该类型的数据由函数 BuildSet 产生； 定义一个集合关系操作符(.IN.)，如果整数 I 是集合 S1 中的成员，那 么表达式 I.IN.S1 返回逻辑真；操作符(*) 被重载，以执行交集操作， 例如，S1*S2 返回集合 S1 和 S2 中共有的数据，假如操作数为固有 数据类型，操作符(*)仍执行乘法运算。
第三节 操作符重载
定义：
假如有某一派生类型的变量 a 和 b，要执行加法运算，我 们自然希望使用“+”运算符，写出表达式 “a+b”，但编 译时会出错，因为编译器不知道该如何完成这个加法操作 (Fortran 90 预定义运算符的运算对象只能是固有数据类 型)，这时需要我们自己编写程序说明 “+” 在作用于该派 生类型的变量时，该实现什么样的功能，这就是操作符的 重载，或者是运算符重载。
分类：
Fortran 90 的操作符重载，分为赋值操作符重载和其他操 作符重载。
说明：
操作符重载是对已有的操作符赋予多重含义，使同一操作 符作用于不同类型的数据时产生不同的行为。
1. 赋值操作符重载
将姓名字符串直接赋给派生类型变量，如：

stu = “Smith，JR” !stu 为 Student 派生类型变量
这里的49覆盖了成员 Mark 的默认值60。
说明：如果在模块中定义派生类型时将成员声明为 PRIVATE，则不能
使用构造子进行初始化。例 6-2 所示为派生类型的私有构造
例 6-2 派生类型的私有构造
MODULE Stu_Type

内
IMPLICIT NONE TYPE Student
将数组 class 所有元素的 Female 成员设置为男性。
Student2 = Student1
将 Student1 的所有成员赋给 Student2 的对应成员，同一个派生 类型的2个变量可以相互赋值。
第二节 派生类型的构造及初始化
例6-1，定义一个简单的学生类型，用来说明派生类型的构造

CHARACTER(*)，INTENT(in)::n

REAL，OPTIONAL，INTENT(in)::m

this%Name=n

IF(PRESENT(m))THEN

this%Mark=m

ELSE

this%Mark=60

END IF

END SUROUTINE

SUBROUTINE Print_student(this)
从派生类型变量中提取姓名，将派生类型变量直接赋给姓名字 符变量。如：

StuName = stu
! StuName 为字符类型变量
以上操作中需要重新定义赋值操作符，使之可以处理字符类型 和派生类型组成的混合类型。
对第一种情况，需要编写带有两个虚参的子程序例程 (Student_From_Name)，两个虚参分别为派生类型和字符 类型，其顺序必须和赋值表达式中出现的顺序相同。在该例 程中，需要显式地将字符参数赋给派生类型的姓名成员；
END PROGRAM ！在主程序中使用该派生类型，
派生类型构造子的形式为：

d – name (expr - list)
d – name 指派生类型名；
expr – list 为规定派生类型成员值的表达式列表，表达式的次序、类型、 种类数必须和定义派生类型成员的一致；
派生类型构造子可以出现在初始化中，也可以出现在赋值、输入/输出语 句中。
例6-4 其他操作符重载
MODULE IntegerSets
IMPLICIT NONE
INTEGER, PARAMETER::MaxCard = 100
TYPE SET

PRIVATE
! 规定成员在模块外不可访问

INTEGER Cardinality

INTEGER, DIMENSION(MaxCard)::Members

TYPE(派生类型名) [[，属性] ::] 变量列表
派生类型成员可以和同类型的变量一样使用，但引用派生类型成员时， 须使用成员操作符%，例如：
student1 % Birthdate = 461121
对派生类型变量 student1 的 Birthdate 成员进行赋值。
class % Female = .FALSE.
对第二种情况，是第一种情况的反操作，即子程序例程 (Name_From_Student)的两个虚参分别为字符类型和派生 类型，且将派生类型的姓名成员赋给字符参数。
详见例6-3
例 6-3 赋值操作符重载
MODULE StudentMod

IMPLICIT NONE

TYPE Student_Type

CHARACTER(20)NAME

REAL Mark

END TYPE

INTERFACE ASSIGNMENT(=) !接口块须以 ASSIGNMENT 命名

MODULE PROCEDURE Name_From_Student，

Student_From_Name

END INTERFACE


TYPE Student

CHARACTER(20) Name
!姓名

CHARACTER(10) No
!学号

LOGICAL Female
!性别

INTEGER BirthDate
!出生年月

CHARACTER(20)，DIMENSION(4) ::Address !地址

CHARACTER(10) Telephone
第六章 派生类型
固有数据类型，数组集合的元素要求类型相同。 用户定义类型或派生类型，Fortran 90 允许定义不同类型元