10语句函数 FORTRAN语言程序设计 教学课件
合集下载
FORTRAN子程序ppt课件
算法：弦截法的基本思路与“二分法” f(x) 相似，它是取f(x1)与f(x2)连线与x轴的
f(x2)
交点x，从(x1,x)与(x,x2)两个区间中舍
去一个，舍取的方法为： 1、如果f(x)与f(x1)异号，则用x作为新 的x2，这就舍去了原来的(x,x2)区间。 2、如果f(x)与f(x1)同号，则用x作为新
24
精选课件ppt
7.2 函数子程序（外部函数）
语句函数只能用一个语句定义，而且只 能在定义它的程序段中使用。
分析：函数f(X)是用两个表达式定义的，不 能用简单的语句函数来表示。怎么办？ FORTRAN提供了一种方法，就是把函数的 计算部份从程序中独立出来，并按一定的格 式编成一个单独的子程序段，称为外部函数 或函数子程序。
(4) 编译独立。如果每个子程序是以一个 文件存贮的。则可以单独进行编译。 这样使得便于编写，便于维护，并能 实现软件共享。
函数值取x2的的 符号，取x1的绝 对值
X2=X
FX2=FX
END IF
IF((ABS(X1-X2).GT.1E-5).AND.(ABS(FX).GT.1E-6))
& GOTO 10
IF(FX.GT.1E-6)X=(X1+X2)/2.0
WRITE(*,*)X
15
END
精选课件ppt
例 2：用语句函数采用弦截法求X3-2X2-7X+4=0的根。
实元和对应的虚元进行结合，即实元的值传 给虚元(称为虚实结合过程)；
求表达式e的值；
11
精选课件ppt
语句函数的引用过程
根据语句函数名的类型和表达式e求值结果，按 赋值规则得到函数引用的值由函数名带回，并 控制返回到原表达式函数引用处，继续计算表 达式值。
Fortran子程序.ppt
PROGRAM FLOWER DO I=100, 999 IF (NUM(I,100)**3+NUM(I,10)**3+NUM(I,1)**3==I) THEN
WRITE(*,*) I ENDIF ENDDO END
FUNCTION NUM(N, I)
SELECT CASE(I)
CASE(100)
第八章 子程序
语句函数 函数子程序 子例行程序 程序单元之间的数据传递 递归调用 数据共用存储单元与数据块子程序 内部子程序 模块
8.1 语句函数 语句函数——
PROGRAM EXAM1A X=1 FX=5*X**3-2*X**2+7*X+6
用一个语句定义的函数。WRITE(*,*) 'f(', X, ')=', FX
PARAMETER (N=20)
DIMENSION A(N)
INTEGER A
A(1)=17
！该语句及随后的三个语句生成数组A
DO I=2, 20
A(I)=MOD(19*A(I-1), 1024)
ENDDO
DO I=1, N-1 ！二重循环完成对A的排序
DO J=I+1, N
CALL SWAP(A(I), A(J))
当未进行说明时，函数值的类型遵守I-N规则。 虚参的类型在函数体中说明，否则遵守I-N规则。
二、函数子程序的调用
P130 例8.4 用函数子程序的方法设计一个程序， 求50-100内的所有素数及其和。
分析：设计一个函数子程序 PRIME(N)，函数 PRIME的值定义如下：
1 当n是素数时 prim e(n) 0 当n非素数时
注意：
函数用一条语句可以定义时，才用语句函数的 形式定义函数。
WRITE(*,*) I ENDIF ENDDO END
FUNCTION NUM(N, I)
SELECT CASE(I)
CASE(100)
第八章 子程序
语句函数 函数子程序 子例行程序 程序单元之间的数据传递 递归调用 数据共用存储单元与数据块子程序 内部子程序 模块
8.1 语句函数 语句函数——
PROGRAM EXAM1A X=1 FX=5*X**3-2*X**2+7*X+6
用一个语句定义的函数。WRITE(*,*) 'f(', X, ')=', FX
PARAMETER (N=20)
DIMENSION A(N)
INTEGER A
A(1)=17
！该语句及随后的三个语句生成数组A
DO I=2, 20
A(I)=MOD(19*A(I-1), 1024)
ENDDO
DO I=1, N-1 ！二重循环完成对A的排序
DO J=I+1, N
CALL SWAP(A(I), A(J))
当未进行说明时，函数值的类型遵守I-N规则。 虚参的类型在函数体中说明，否则遵守I-N规则。
二、函数子程序的调用
P130 例8.4 用函数子程序的方法设计一个程序， 求50-100内的所有素数及其和。
分析：设计一个函数子程序 PRIME(N)，函数 PRIME的值定义如下：
1 当n是素数时 prim e(n) 0 当n非素数时
注意：
函数用一条语句可以定义时，才用语句函数的 形式定义函数。
Fortran-第十讲
关于递归
一般来说，递归程序的效率总是比非递归的要差
递归的好处在于可以大幅度精简代码，并且让程序 更容易阅读和理解 递归在解决某些问题时，会在算法设计上更方便
递归举例EX105
RECURSIVE SUBROUTINE hanoi(n,x,y,z) IMPLICIT NONE INTEGER :: n,step=1 CHARACTER(len=1) :: x,y,z IF (n==1) THEN WRITE (*,*) 'step',step,'Move',n,' from ',x,' to ',z step=step+1 ELSE CALL hanoi(n-1,x,z,y) WRITE (*,*) 'step',step,'Move',n,' from ',x,' to ',z step=step+1 CALL hanoi(n-1,y,x,z) END IF END SUBROUTINE hanoi
INTEGER,SAVE :: n !数据个数 REAL,SAVE :: sum_x !当前数据的和 REAL,SAVE :: sum_x2 !当前数据的平方和
calc_sums: IF (reset) THEN n=0. sum_x=0. sum_x2=0. ave=0. std_dev=0. nvals=0. ELSE n=n+1 sum_x=sum_x+x sum_x2=sum_x2+x**2 ave=sum_x/REAL(n) IF(n>=2)THEN std_dev=SQRT((REAL(n)*sum_x2-sum_x**2)/(REAL(n)*REAL(n-1))) ELSE std_dev=0. END IF nvals=n END IF calc_sums END SUBROUTINE running_average
Fortran语言教程
b b2 4ac
编程如下： x1,2
2a
c the roots of the quadratic equation
a=1.0
b=3.0
c=-5.6
x1=(-b+sqrt(b*b-4.0*a*c))/(2.0*a)
x2=(-b-sqrt(b*b-4.0*a*c))/(2.0*a)
write(*,100)x1,x2
2022/1/5
18
第18页，共387页。
3.5 常 量
3.5.2 实型常量
（有二种表示形式）
⒈小数形式
例：15.8，-21.05，14.0 ,14.，.17， 0.0 ,…
⒉指数形式（通常表示较大或较小的数）
例：100000000→1.0E+8
0.0000125→1.25E-05
2022/1/5
2022/1/5
22
第22页，共387页。
3.6 变 量
变量——在程序执行期间其值可以改变的量。
3.6.1 变量的概念
Fortran为每一个变量分配一个相应的 存储单元；每个变量在每个时刻只能有一 个确定的值。
例：x=4.5 x=8.0
x 4.5 x 8.0
2022/1/5 注：在程序中用到的变量都必须要有确定的值23 。
Fortran内部函数调用格式：
函数名（自变量）
2022/1/5
30
第30页，共387页。
3.7 Fortran内部函数
如：
sin(90*3.14159/180) →1.0 sqrt(9.0) →3.0 abs(-5.6) →5.6
int(6.75) →6
exp(3.0) →20.085540
第2章Fortran程序设计基础.ppt
第6章 子程序
• 子程序是构造大型程序的有效工具，一个实用程序(不 管是系统程序还是应用程序)，一般都含有多个子程序。
• FORTRAN 90 中的子程序按子程序完成的功能划分有子 例行程序、函数子程序、数据块子程序等，按是否定义 在某个特定的程序单元内部来划分有程序单元子程序、 模块子程序以及内部(INTERNAL)子程序等，这些通称为 子程序。
FUNCTION SM(M,N,L) SM=0 DO I=M,N
IF (L>0) THEN SM=SM+I**L
ELSE
PROGRAM EXAM2
！开始主程序单元定义
WRITE(*,*)'S1=',SM(1,100,2) ！调用函数子程序SM完成S1的计算
WRITE(*,*)'S2=',SM(100,140,3)
PROGRAM EXAM1B
INTEGER X
6.2 函数子程序
语句函数由于要求在一个语句中完成函数的定义，因而它只能解决一些较 简单的问题，当函数关系比较复杂，用一个语句无法定义时，语句函数就 无能为力了，这时需要用到函数子程序。
6．2．1 函数子程序的定义
函数子程序是以保留字 FUNCTION 开头，并以保留字 END结束的 一个程序段，该程序段可以独立存储为一个文件，也可以和调用 它的程序单元合并存储为一个程序文件。函数子程序的定义格式 是：
INTEGER F(X，Y)=X**2+Y**2 ! 定义了一个整型函数F
NF(X，Y)=X**2+Y**2 F
! 也同样定义了一个整型函数
2.语句函数的虚参
在语句函数定义语句中的函数参数称为虚参，他们本身是没有值的，只有在 函数调用时才用实际参数(称为实参)代替。实参或是常数、或是一个有确定 值的变量、或是一个可以计算值的表达式。虚参在形式上与普通变量相同， 一个语句函数中的虚参不能同名。不同语句函数中的虚参可以同名，虚参也 可以和程序中的变量同名。
• 子程序是构造大型程序的有效工具，一个实用程序(不 管是系统程序还是应用程序)，一般都含有多个子程序。
• FORTRAN 90 中的子程序按子程序完成的功能划分有子 例行程序、函数子程序、数据块子程序等，按是否定义 在某个特定的程序单元内部来划分有程序单元子程序、 模块子程序以及内部(INTERNAL)子程序等，这些通称为 子程序。
FUNCTION SM(M,N,L) SM=0 DO I=M,N
IF (L>0) THEN SM=SM+I**L
ELSE
PROGRAM EXAM2
！开始主程序单元定义
WRITE(*,*)'S1=',SM(1,100,2) ！调用函数子程序SM完成S1的计算
WRITE(*,*)'S2=',SM(100,140,3)
PROGRAM EXAM1B
INTEGER X
6.2 函数子程序
语句函数由于要求在一个语句中完成函数的定义，因而它只能解决一些较 简单的问题，当函数关系比较复杂，用一个语句无法定义时，语句函数就 无能为力了，这时需要用到函数子程序。
6．2．1 函数子程序的定义
函数子程序是以保留字 FUNCTION 开头，并以保留字 END结束的 一个程序段，该程序段可以独立存储为一个文件，也可以和调用 它的程序单元合并存储为一个程序文件。函数子程序的定义格式 是：
INTEGER F(X，Y)=X**2+Y**2 ! 定义了一个整型函数F
NF(X，Y)=X**2+Y**2 F
! 也同样定义了一个整型函数
2.语句函数的虚参
在语句函数定义语句中的函数参数称为虚参，他们本身是没有值的，只有在 函数调用时才用实际参数(称为实参)代替。实参或是常数、或是一个有确定 值的变量、或是一个可以计算值的表达式。虚参在形式上与普通变量相同， 一个语句函数中的虚参不能同名。不同语句函数中的虚参可以同名，虚参也 可以和程序中的变量同名。
第10章 Fortran程序单元
第10章 Fortran程序单元
• 一个Fortran程序中通常不是只由一个主程序组成， 而是由几个按某种方式划分的不同程序单元来共 同组成。尽管Fortran程序中允许只有主程序而没 有子程序，但绝不允许只有子程序而没有主程序。 在Fortran中，程序的执行总是从主程序开始的。 • Fortran中的程序单元可以大体划分为主程序、子 程序两种，其中子程序又可以进一步划分为函数 子程序、子例行子程序和数据块子程序。数据块 子程序通常用于实现变量的初始化赋值，函数子 程序和子例行子程序在用途上基本是一致的，但 是也有许多不同之处。本章将详细介绍Fortran中 的程序单元和它们的基本用法。
10.4 子例行子程序
• 同函数子程序相比，子例行子程序通常用于完成 更为复杂的任务。子例行子程序接受外界传入的 参数并对其进行处理，子例行程序名不会用来返 回处理结果。形象一点来说，函数子程序像检验 机，它不改变参数的值但会告诉外界一个检测结 果；而子例行子程序更像一个加工机器，外界来 的参数经过它的加工会以新的形象出现。本节主 要介绍子例行子程序的相关知识。
10.5 子程序的多入口点和多折返点
• 尽管子程序中不允许直接定义其他的子程序，但 是在Fortran 77时代，可以通过特殊的方式在同 一个子程序中定义多个不同的过程入口。通过调 用不同的过程定义来实现调用同一个子程序中的 不同执行段。除了提供多入口点外，Fortran 77 时代也提供特殊的多折返点来实现特定条件的子 程序调用返回方式。
10.6 Fortran 90/95中的特殊子程序类型
• 在Fortran 90/95标准中，除了继续对前述的一般 子程序类型提供支持外，还新增了三种特殊的子 程序类型。这三种子程序类型就是前述章节中曾 经提到过的RECURSIVE、PURE和ELEMENTAL三种属 性。RECURSIVE属性允许过程进行自身调用，也就 是常说的递归调用；PURE和ELEMENTAL属性都用于 数组的并行处理。
• 一个Fortran程序中通常不是只由一个主程序组成， 而是由几个按某种方式划分的不同程序单元来共 同组成。尽管Fortran程序中允许只有主程序而没 有子程序，但绝不允许只有子程序而没有主程序。 在Fortran中，程序的执行总是从主程序开始的。 • Fortran中的程序单元可以大体划分为主程序、子 程序两种，其中子程序又可以进一步划分为函数 子程序、子例行子程序和数据块子程序。数据块 子程序通常用于实现变量的初始化赋值，函数子 程序和子例行子程序在用途上基本是一致的，但 是也有许多不同之处。本章将详细介绍Fortran中 的程序单元和它们的基本用法。
10.4 子例行子程序
• 同函数子程序相比，子例行子程序通常用于完成 更为复杂的任务。子例行子程序接受外界传入的 参数并对其进行处理，子例行程序名不会用来返 回处理结果。形象一点来说，函数子程序像检验 机，它不改变参数的值但会告诉外界一个检测结 果；而子例行子程序更像一个加工机器，外界来 的参数经过它的加工会以新的形象出现。本节主 要介绍子例行子程序的相关知识。
10.5 子程序的多入口点和多折返点
• 尽管子程序中不允许直接定义其他的子程序，但 是在Fortran 77时代，可以通过特殊的方式在同 一个子程序中定义多个不同的过程入口。通过调 用不同的过程定义来实现调用同一个子程序中的 不同执行段。除了提供多入口点外，Fortran 77 时代也提供特殊的多折返点来实现特定条件的子 程序调用返回方式。
10.6 Fortran 90/95中的特殊子程序类型
• 在Fortran 90/95标准中，除了继续对前述的一般 子程序类型提供支持外，还新增了三种特殊的子 程序类型。这三种子程序类型就是前述章节中曾 经提到过的RECURSIVE、PURE和ELEMENTAL三种属 性。RECURSIVE属性允许过程进行自身调用，也就 是常说的递归调用；PURE和ELEMENTAL属性都用于 数组的并行处理。
Fortran讲义第二章汇总课件
优先级（最好加括号） ： ①括号 ②函数 ③** ④*、/ ⑤单目＋、－ 双目＋、－
类型转换（向高看齐），int, nint, real, dble, cmplx
复数运算
exam_2_5
表达式和赋值语句
❖ 字符表达式 ①
子字符串 字符串的连接 相关内部函数
exam_2_6
❖ 关系表达式： ②
内部过程或模块过程
END
Fortran源程序的书写格式
❖ 固定格式(*.for或*.f)
Fortran源程序的书写格式
Fortran源程序的书写格式
lists.for
Fortran源程序的书写格式
❖ 自由格式(*.f90)和固定格式的比较
exam_2_1
固定格式
自由格式
每行字符数 80
132(VF 中几乎不限制)
Fortran的名称
❖ 用来标识程序中的实体（变量、子程序、函数…）
❖ <名称>→<英文字母>{<英文字母>|<数字>|_|$}
❖ 名称长度不能超过6（FORTRAN77） 31（Fortran90） 63（Visual Fortran）
Fortran的名称
program X-Y-Z Find_it 1A _program $total
注释
第一列: c *
任意位置: !
73-80列
任意位置:!(第六列除外)
每行语句数 多条,用;隔开
多条,用;隔开
(FORTRAN77只能有1条)
续行
第六列,非0非空格 最多续19行
& 最多续39行
Visual Fortran允许续511行