Fortran95 简介-全文版
fortran95程序设计
fortran95程序设计
Fortran95一门面向应用的编程语言，用于开发科学和工程应用软件，它继承了Fortran77的优点，又增添了很多新特性。
这些特性大大改善了编程效率，使Fortran95程序设计更加灵活、更具有扩展性。
首先，Fortran95可以使用动态数组和变量名数量（变量名的长度从6个字符提高到32个字符），这样就可以更加清楚地定义问题和程序功能。
此外，Fortran95中允许使用数据类型，它允许开发者使用自定义数据类型，这样可以更加清楚地描述程序的结构和功能。
其次，Fortran95支持更多的编程模型，如结构化编程，面向对象编程，组件设计，它使程序设计变得更具灵活性，能够更有效地编写程序代码，从而提高程序的执行效率。
此外，Fortran95还提供了许多存储器管理的功能，以更好地实现内存的动态分配和释放，使程序运行更快。
它还提供了一些语言特征，如变量的定义和数组的声明，能够更好地维护程序的可读性和可维护性。
另外，Fortran95还具有跨平台功能，允许用户在不同的操作系统之间迁移程序，以及在不同的系统上并行运行程序，这些特性也可以提高程序的性能。
总之，Fortran95拥有许多功能，可以提升程序设计的效率，使软件开发变得更具可移植性和可扩展性。
正因为有了这些优点，Fortran95有着广泛的应用，为科学和工程软件开发提供了强大的技
术支持。
FORTRAN95概述
第1章FORTRAN 95简单程序设计
本章主要内容: Fortran语言的基本概念 Fortran95语言的用途､ 程序的书写格式 Fortran95基本数据类型的表示方法 Fortran95表达式的书写方法 Fortran95赋值语句的用法 Fortran95简单的输入与输出语句的用法
初步学会简单Fortran95程序的编写
适用于科技计算的高级程序设计语言。 FORTRAN的名字来自英文的Formula Translator，即数学公式翻译器的意思。 FORTRAN语言最初是在1954年由美国IBM
公司提出的。 1966年制定了FORTRAN语言的统一标准，
这套标准制定了新的FORTRAN语言标准， 并在1978年由美国国家标准协会（ANSI）正 式公布，称为FORTRAN77
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1.1.2程序设计过程 一、程序设计步骤
1．确定所要解决的问题及应达到的要求 2．分析问题构造模型
根据实际问题确定物理模型，再用数学语言描述它，即列出解题 的数学公式或方程式，也就是建立数学模型。
3．选择计算方法 4．确定算法并绘制流程图 5．编写程序 6．程序调试 7．正式运行
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二、算法 所谓算法指为在有限步内解决一个具体问
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1.2.3 FORTRAN程序的组成 一、FORTRAN程序结构 是一种段式结构（或称块结构）。每个 FORTRAN程序由一个主程序段和若干个子 程序段及模块组成。 主程序段有且仅有一 个， 子程序段和模块根据需要可用零个或 多个。每个程序段可以独立编写,实现不同 的功能，程序运行总是从主程序段开始。 每个程序段都有自己的段头语句，但主程 序段的段头语句可以省略。
用户采用高级语言编程，上机的过程如图1-1所示.
Fortran95 简介-全文版
Fortran95简介－全文版By陈鲸太FORTRAN的演进FORTRAN的起源，要追溯到1954年IBM公司的一项计划。
由JOHN BACKUS 领导的一个小组，尝试着在IBM 704计算机上面发展一套程序，它可以把使用接近数学语言的文字，翻译成机械语言。
这个计划在刚开始并不被大家看好，但他们在1957年交出了成果，也就是第一套FORTRAN编译器，FORTRAN语言也就因此诞生了。
FORTRAN语言的执行效率普遍的令各界满意，它证明了这项计划的可行性，也成为第一个被广泛使用的高级语言。
FORTRAN的名字来自于英文的FORMULA TRANSLATOR这两个字，而这两个字恰是数学公式翻译器的意思。
旧版的FORTRAN77是在1978年由美国国家标准局(ANSI)所正式公布的，之后改版有1992年提出的FORTRAN90以及1997年的FORTRAN95，本文是为了FORTRAN 95所撰写。
编译器简介1、VISUAL FORTRANVISUAL FORTRAN一开始是起源于MICROSOFT的FORTRANPOWERSTATION 4.0，这套工具后来卖给DIGITAL公司来继续发展，下一个版本称为DIGITAL VISUAL FORTRAN 5.0，DIGITAL后来被COMPAQ合并，所以接下来的6.0及6.5版就称为COMPAQ VISUAL FORTRAN。
而COMPAQ目前又跟HP合并，也许下一个版本会称为HP VISUALFORTRAN。
VISUAL FORTRAN被整合在一个叫作MICROSOFT VISUAL STUDIO的图形接口开发环境中，VISUAL STUDIO提供一个统一的使用接口，这个接口包括文书编辑功能，PROJECT的管理、除错工具等等，所以在使用上其实跟上学期的VISUAL C++满类似的，同学们上课用过VISUAL C++，对VISUAL FORTRAN应该不会陌生。
第1章 Fortran95概述
√
四、Fortran95编译环境与上机步骤
明德笃志、博学创新
学再学习的能力、学愿学习的习惯
三、Fortran语言特点、程序设计引例（看书）
【例1-1】输入三个数据，计算它们的算数平均值 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数平均值和几何平均值， 采用以下公式：
明德笃志、博学创新
学再学习的能力、学愿学习的习惯
一、程序设计、程序设计语言
【例1-1】输入三个数据，计算它们的算数平均值 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数平均值和几何平均值， 采用以下公式：
算术平均值 = a + b + c 3
几何平均值 = 3 a × b × c
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
明德笃志、博学创新
学再学习的能力、学愿学习的习惯
一、程序设计、程序设计语言
从根本上讲，程序就是用计算机语言描述的算
力和对基础知识的良好掌握。
明德笃志、博学创新
学再学习的能力、学愿学习的习惯
一、程序设计、程序设计语言
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。
明德笃志、博学创新
学再学习的能力、学愿学习的习惯
一、程序设计、程序设计语言
Fortran95简介-全文版
Fortran95简介-全文版Fortran95簡介－全文版By陳鯨太FORTRAN的演進FORTRAN的起源，要追溯到1954年IBM公司的一項計畫。
由JOHN BACKUS 領導的一個小組，嘗試著在IBM 704電腦上面發展一套程式，它可以把使用接近數學語言的文字，翻譯成機械語言。
這個計畫在剛開始並不被大家看好，但他們在1957年交出了成果，也就是第一套FORTRAN編譯器，FORTRAN語言也就因此誕生了。
FORTRAN語言的執行效率普遍的令各界滿意，它證明了這項計畫的可行性，也成為第一個被廣泛使用的高階語言。
FORTRAN的名字來自於英文的FORMULA TRANSLATOR這兩個字，而這兩個字恰是數學公式翻譯器的意思。
舊版的FORTRAN77是在1978年由美國國家標準局(ANSI)所正式公布的，之後改版有1992年提出的FORTRAN90以及1997年的FORTRAN95，本文是為了FORTRAN 95所撰寫。
編譯器簡介1、VISUAL FORTRANVISUAL FORTRAN一開始是起源於MICROSOFT的FORTRAN POWERSTATION 4.0，這套工具後來賣給DIGITAL公司來繼續發展，下一個版本稱為DIGITAL VISUAL FORTRAN 5.0，DIGITAL後來被COMPAQ合併，所以接下來的6.0及6.5版就稱為COMPAQ VISUAL FORTRAN。
而COMPAQ目前又跟HP合併，也許下一個版本會稱為HP VISUAL FORTRAN。
VISUAL FORTRAN被整合在一個叫作MICROSOFT VISUAL STUDIO的圖形介面開發環境中，VISUAL STUDIO提供一個統一的使用介面，這個介面包括文書編輯功能，PROJECT的管理、除錯工具等等，所以在使用上其實跟上學期的VISUAL C++滿類似的，同學們上課用過VISUAL C++，對VISUAL FORTRAN應該不會陌生。
FORTRAN语言程序设计——FORTRAN95
教材目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列 ）
教学资源
该教材有配套的实验指导书——《FORTRAN95程序设计实验指导与测试》。 该教材还提供电子课件等资源。
教材特色
该教材以程序设计为主线，以编程应用为驱动，通过案例和问题引入知识点，重点讲解程序设计的思想和方 法。书中所有程序实例都是由教师在多年授课过程中挑选所得，并采用Microsoft Develop Studio集成开发环 境。为适应不断更新的计算机操作系统，在实验教材中还给出了Windows 7、Windows 10操作系统下使用Visual Fortran的上机操作过程。
全书共14章，主要内容有： FORTRAN95概述及编译环境的介绍、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、文件、派生类型与结构体、指针、模块、常 用数值算法。
成书过程
修订情况
ห้องสมุดไป่ตู้出版工作
该教材由王丽娟、段志东主编，李玉龙主审。第1、2、12、14章由王红鹰编写，第3、5、6、7章由陈权编写， 第9、11、13章和附录A由段志东编写，第4、8、10章和附录B由王丽娟编写。
该教材在规划和编写过程中得到了兰州交通大学教务处、计算机教学示范中心、电信学院、继续教育学院、 土木工程学院的领导和教师们的支持。
2017年9月1日，该教材清华大学出版社出版。
内容简介
该教材介绍FORTRAN95的语法规则以及利用它进行程序设计的方法。全书共14章，主要内容有： FORTRAN95 概述及编译环境的介绍、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、文件、派生类型与结构体、指针、模块、常用数值算法。另外，还扩充了计算思维和计算 机系统组成的相关知识。
Fortran95第2篇. 计算的叙述
第2篇. 计算的叙述算法的每一个步骤，都必须给予确切的定义。
对于算法当中所考虑的每一种情况，每一个有待执行的动作，都必须严格地和不含混地加以规定。
…对于以描述算法作为目的而设计出来的，采用了形式的定义的程序设计语言，或者说计算机语言，它的每一个语句都必须有非常确切的意义。
---- D.E.Knuth[1]《The Art of Computer Programming》本质上FORTRAN就是一门语言，一门人与计算机赖以进行有效交流的语言，在这个意义上和我们使用的中文，英文等没有本质差别。
现在假设要来描述一种大家都陌生的语言，那么总是要分成两个方面来描述，即一方面要描述这门语言的表象和形态，也就是它使用哪些符号，哪些词汇，一般的句式如何，怎样才能完整叙述一个任务之类；另一方面需要说明这门语言的语义，也就是说这门语言是如何用来表达我们需要它表达的意思的。
第4章基本上就是描述FORTRAN作为一种语言的基本形态，也就是书写这种语言的书写规则。
接下来几章则逐步说明如何用FORTRAN来表达我们的要求，或者反过来说，FORTRAN提供了些什么表达方式，以便我们用来向计算机提出合理的任务：● 表达基本数据；● 表达数据的结构；● 完整地描述数据；● 构造表达式；● 驱动计算的赋值；● 计算过程的结构控制；在整个第二篇，我们将领略到FORTRAN 95是如何能够做到精致地描述计算的，而把一个问题阐述清楚了，就意味着问题已经解决了一大半。
[1]Donald E. Knuth (高纳德),Stanford University的The Art of Computer Programming荣休教授，而The Art of Computer Programming（计算机程序设计技巧）正是他的伟大著作的名称。
洋洋七大卷的《The Art of Computer Programming》是当今全世界每一个计算机科学家所膜拜的圣经。
fortran 95程序设计
fortran 95程序设计
Fortran 95程序设计是一门针对科学计算和工程学科的高级编程语言。
这门语言的设计目的是为了提供一种简洁、高效、易于实现和易于维
护的编程环境，以便于开发出更高质量的科学计算和工程解决方案。
Fortran 95的特点之一是其输入输出，因为它可以使用多种方式输入
和输出数据，使程序的编写更加简单而不失灵活性。
另一个特点是其
令人宜人的书写风格，使得代码的可读性和可维护性得到了更好的保障。
此外，Fortran 95还支持模块化编程，由于模块被编写为独立的
实体，因此可以更好地调试和修改源代码。
在Fortran 95代码中，程序员使用各种算法和数学技术来解决问题。
这门语言不仅提供了一些基本的算法和数据结构，还支持数组操作、
字符串操作、位操作等高级操作。
它的函数式编程能力也很强，可以
使程序更加高效、简洁和易于维护。
虽然Fortran 95在以往的几十年中已经被不断地改进和扩展，但是它仍然存在一些问题。
例如，它只支持有限的异常处理机制，无法处理
不同层级的异常。
此外，一些新的编程语言，如Python和R，已经逐渐取代了Fortran在科学计算和工程学科中的地位。
总之，Fortran 95程序设计是一门高级编程语言，具备简洁性、高效性、易实现性和易维护性的特点。
虽然它可能存在一些缺陷和限制，但是对于需要高效可靠的科学计算和工程解决方案的行业和领域，Fortran 95仍然是一个很好的选择。
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Fortran95简介－全文版By陈鲸太FORTRAN的演进FORTRAN的起源，要追溯到1954年IBM公司的一项计划。
由JOHN BACKUS 领导的一个小组，尝试着在IBM 704计算机上面发展一套程序，它可以把使用接近数学语言的文字，翻译成机械语言。
这个计划在刚开始并不被大家看好，但他们在1957年交出了成果，也就是第一套FORTRAN编译器，FORTRAN语言也就因此诞生了。
FORTRAN语言的执行效率普遍的令各界满意，它证明了这项计划的可行性，也成为第一个被广泛使用的高级语言。
FORTRAN的名字来自于英文的FORMULA TRANSLATOR这两个字，而这两个字恰是数学公式翻译器的意思。
旧版的FORTRAN77是在1978年由美国国家标准局(ANSI)所正式公布的，之后改版有1992年提出的FORTRAN90以及1997年的FORTRAN95，本文是为了FORTRAN 95所撰写。
编译器简介1、VISUAL FORTRANVISUAL FORTRAN一开始是起源于MICROSOFT的FORTRANPOWERSTATION 4.0，这套工具后来卖给DIGITAL公司来继续发展，下一个版本称为DIGITAL VISUAL FORTRAN 5.0，DIGITAL后来被COMPAQ合并，所以接下来的6.0及6.5版就称为COMPAQ VISUAL FORTRAN。
而COMPAQ目前又跟HP合并，也许下一个版本会称为HP VISUALFORTRAN。
VISUAL FORTRAN被整合在一个叫作MICROSOFT VISUAL STUDIO的图形接口开发环境中，VISUAL STUDIO提供一个统一的使用接口，这个接口包括文书编辑功能，PROJECT的管理、除错工具等等，所以在使用上其实跟上学期的VISUAL C++满类似的，同学们上课用过VISUAL C++，对VISUAL FORTRAN应该不会陌生。
VISUAL FORTRAN 6.5除了完全支持FORTRAN 95的语法外，扩充功能方面提供完整的WINDOWS程序开发工具，专业版还内含IMSL数值链接库。
另外它还可以和VISUAL C++直接互相连结使用，也就是把FORTRAN和C 语言的程序代码混合编译成同一执行档案。
2、在工作站使用FORTRAN学校计中工作站也提供FORTRAN COMPILER，使用方式很简单，只需要在存放FORTRAN档案的目录下面输入下面叙述即可：ccsun33 [u8623033/fortran]% f77 filename.for这个指令使用f77的compiler，其中filename.for就是我们所编写的FORTRAN程序档案ccsun33 [u8623033/fortran]% f90 filename.for这个指令使用f90的compiler而指令按下enter键之后，会把结果COMPILE到a.out这个档案里面，我们想要执行这个程序，只要在命令提示字符后打a.out就可以看到执行结果：ccsun33 [u8623033/fortran]% a.out如果在compile的过程中想要把执行档改成别的档名，不要每次都变成a.out，那我们可以输入下列指令ccsun33 [u8623033/fortran]%f77 filename1.for –o filename2或者ccsun33 [u8623033/fortran]%f90 filename1.for –o filename2则filename2会变成我们的执行档名字在COMPILE FORTRAN的时候，我们必需登入学校计中ccsun26~ccsun35的机器才可以使用(学校规定)，并且因为软件总数只有两套，同时间只有两个人能可compile。
FORTRAN基本事项字符集字符集是指使用FORTRAN的时候，所能使用的所有字符有符号。
FORTRAN所能使用的字符集有1、英文26个字母：大小写不分2、数字：0到93、22个特殊符号：有冒号、等号、加号、减号、惊叹号…等等书面格式FORTRAN程序代码的写作格式有两种，FREE FORMAT(自由格式)以及FIXED FORMAT(固定格式)。
简单来说，FIXED FORMAT是属于旧式的写法，它在写作版面上有很多限制。
FREE FORMAT是FORTRAN90之后的新写法，取消了许多旧的限制。
FORTRAN程序代码附加档名为*.F或*.FOR的档案，就是指以FIXED FORMAT来写作的程序，若以*.F90为附加档名的档案，就是以FREE FORMAT来写作的程序。
建议现在都应该改用FREE FORMAT来写作程序。
FIXED FORMATFIXED FORMAT是为了配合早期需要使用打洞卡来输入程序才发明出来的格式。
现在都应该要使用FREE FORMAT来写作程序。
早期的计算机，还没有使用显示器作为输出装置，不能像现在一样直接利用键盘来修改程序。
早期的程序是利用打洞卡片一张一张的记录下来，再拿给计算机执行。
有着打洞卡的淘汰，FIXED FORMAT也没有必要再继续使用下去。
不过同学们还是可以大概了解一下，因为仍有些旧程序是用这种格式来写作。
FREE FORMATFREE FORMAT基本上允许非常自由的写作格式，它没有再去规定每一行的第几个字符有什么作用。
需要注意的事项只有下面几点：1、惊叹号「!」后面的文字都是批注。
2、每行可以写作132个字符。
(注意! 并不是无限长)3、行号放在每行程序的最前面。
4、一行程序代码的最后如果是符号&，代表下一行程序会和这一行连接。
输出、输入及宣告输出基本范例输出使用write指令，如下例write(*,*) “hello”stopendFORTRAN程序通常以PROGRAM叙述来开头，PROGRAM后面还要接一个自订的程序名称。
这个名称可以完全自订，不需要和档名有任何的关系，这个名字表示「主程序」的名字。
我在这里取名为MAIN，这个名字可以看个人喜好修改。
FORTRAN程序最后还要有END这个叙述，表示程序代码写到这一行结束。
WRITE指令就是作为输出用，WRITE(*,*)之中两个星号各有各自的意义，前面的星号表示输出的位置使用内定值，也就是屏幕，后面的星号表示不特别设定输出格式。
另外，下面三种输出格式其实会得到一样的结果：WRITE(*,*) “HELLO”WRITE(6,*) “HELLO”WRITE(UNIT=6, FMT=*) “HELLO”关于WRITE还有几点要注意1、每一次执行write指令之后，会自动换到下一行来准备做下一次的输出。
2、因为双引号是用来包装字符串用的，所以想要印出双引号的时候，要连用两个双引号。
例：想要印出MY NAME IS “CASTER”.就要下达 WRITE(*,*) “ MY NAME IS “”CASTER””. ” 这个叙述3、FORTRAN90可以使用双引号或单引号来包装字符串，FORTRAN77标准中只能使用单引号，不过大部份的FORTRAN77还是可以接受双引号。
范例中还有另一个指令STOP，STOP是终止程序的意思，它可以出现在程序的任何地方，程序执行到这个指令就会中止。
除非必要，不要把STOP指令使用在主程序结束之外的其它地方。
因为一个程序如果有太多的终止点会容易出错。
STOP指令在这个地方可以省略，因为主程序的程序代码执行完毕后，程序会自动终止。
加上这个指令只是为了更明确表示程序到此结束而已。
END是用来包装程序代码使用的，说明程序代码已经写作完毕。
FORTRAN 90标准中，可以使用下面三种方法来表示程序代码写作结束，FORTRAN77只能使用第一种方法。
ENDEND PROGRAMEND PROGRAM MAIN ! MAIN是主程序的名字PRINT指令用法大致上和WRITE相同，只是专门针对屏幕作输出，因此少了指定输出的能力，它也具有限定输出格式的功能，其语法如下：PRINT *,”输出字符串”宣告1、整数整数的宣告法很简单，如下：integer a !宣告a为一个整数，内定范围为2^32~ －2^322、浮点数real a !宣告a为一个浮点数，默认值为单精度浮点数real*4 a !宣告a为一个单精度浮点数，大小为4bytereal*8 a !宣告a为一个双精确度浮点数，大小为8byte单精度可记录的数值最大为3.4*10^38，最小为－3.4*10^38 3、复数FORTRAN是少数有提供复数型态的程序语言，宣告方法如下complex a设定复数的方法如下：a=(x,y) !x为实部，y为虚部例如我们设a=(3,8)就表示a是3+8i则执行结果如下a+b= (4.0,5.3)a-b= (-2.0,-3.3000001)a*b= (-1.3000002,7.3)a/b= (0.2655511,-0.047289926)4、字符及字符串宣告一个字符的方法如下CHARACTER a宣告字符串的方法如下CHARACTER(10) A !宣告A这个字符串的最大长度为10另外使用下面几种宣告语法也是相同的结果CHARACTER*10CHARACTER(LEN=10)CHARACTER*(10)宣告好之后，我们要给予这个变量一个初始值的方法如下：A=”字符串内容” !双引号在FORTRAN90适用A=’字符串内容’ !单引号在部份FORTRAN77及所有FORTRAN 90都适用输入指令输入指令的基本语法如下：INTEGER AREAD (*,*) A !读入一个整数，并存到A内READ (5,*) A !同上READ(UNIT=5, FMT=*) A !同上第一个星号表示输入的来源使用内定的装置，第二颗星号来源表示不指定输出格式。
键盘的输入位置是5，也就是预设位置，所以可以用星号代替键盘代码。
格式化输出格式化输出入的控制字符非常丰富，但是常用的并不多，在这里我们只示范几个比较常用的部份。
A.关于IWRITE(*,”(I5)”) 100 !用5个字符的字段来输出一个整数OUTPUT : _ _ 1 0 0WRITE(*,”(I3)”) 100000OUTPUT: * * *输出10000需要5个字段，但是输出格式只给三个字的字段，因此印出三颗星号作为警告WRITE(*,”(I5.4)”) 3 !输出五个字符字段，至少输出4位，不足补0OUTPUT: _ 0 0 0 3B.关于FWRITE(*,”(F9.3)”) 123.45 !输出9个字符字段，包括小数部份3个位数OUTPUT: _ _ 1 2 3 . 4 5 0C.关于EWRITE(*,”(E15.7)”) 123.45! 用科学计号表示法，输出15个字符字段，小数部份占7位OUTPUT : _ _ 0 . 1 2 3 4 5 0 0 E + 0 3D.关于AWRITE (*,”(A10)”) “HELLO” !用10个字符宽度输出字符串OUTPUT: _ _ _ _ _ H E L L OWRITE (*,”(A3)”) “HELLO”OUTPUT : H E LE.关于BWRITE (*,”(B6.5)”) 3 !把3变成二进制输出，字6个字符宽，至少输出5位OUTPUT : _ 0 0 0 1 1F.关于XWRITE (*,”(3X)”) 20 !输出前先填3个空格符OUTPUT: _ _ _ 2 0变量名称的取名原则变量名称的长度限制随着各家编译器而有所不同。