notebook+of+fortran

1、1、文件名的擴(kuò)展名： 固定格式：.for或.ffixed.for 自由格式：.f90free.f90 2、程序單位： 主程序(PROGRAM) 輔程序：可以是函數(shù)輔程序(FUNCTION)和子程序輔程序(SUBROUTINE) 塊數(shù)據(jù)(BLOCK DATA)：用來(lái)對(duì)有名公用塊的數(shù)據(jù)對(duì)象規(guī)定初始值用于定義全局常數(shù)和進(jìn)行全局初始化。內(nèi)部過(guò)程：在主程序中定義的內(nèi)部過(guò)程必須跟在CONTAINS語(yǔ)句之后，主程序是它的內(nèi)部程序的宿主。模塊(MODULE):在主程序中通過(guò)USE語(yǔ)句與之相聯(lián)系，模塊用于組裝若干功能(如：過(guò)程，類型定義，語(yǔ)義擴(kuò)展等)為一個(gè)集團(tuán)。3、程序單位單位起始語(yǔ)句程序體單位結(jié)束語(yǔ)句。程序體

2、說(shuō)明部分執(zhí)行部分。4、整個(gè)程序中只能有一個(gè)PROGRAM，一個(gè)BLOCK DATA，可以有多個(gè)各自命名的FUNCTION和SUBROUTINE輔程序。5、變量名和程序名的命名規(guī)則：F77中：變量名和程序名等使用的英文名最長(zhǎng)是由6個(gè)字符(包含英文字母A-Z、數(shù)字0-9構(gòu)成，且第一個(gè)字符必須是字母。其英文名的有效使用范圍原則上限于一個(gè)程序單位之內(nèi)（內(nèi)部過(guò)程除外）。F90中：變量名和程序名等使用的英文名最長(zhǎng)是由31個(gè)字符(包含英文字母A-Z、數(shù)字0-9構(gòu)成和下劃線“”）且第一個(gè)字符必須是字母。其英文名的有效使用范圍原則上限于一個(gè)程序單位之內(nèi)（內(nèi)部過(guò)程除外）。6、fortran中的標(biāo)號(hào)和標(biāo)簽： (1)

3、 標(biāo)號(hào)：1-5位的十進(jìn)制數(shù)。且至少一位不為零，前導(dǎo)零不起作用。f90中不可以對(duì)空語(yǔ)句加上標(biāo)號(hào)語(yǔ)句。 (2)標(biāo)簽：英文名，后面接冒號(hào)（F90） (3)不能使用整型變量來(lái)指定轉(zhuǎn)向語(yǔ)句的標(biāo)號(hào)。如下是錯(cuò)誤的。n = 10GOTO n (4)例： (F90)DO k = 1,100loop2: DO.END DO loop2 !已有標(biāo)簽名時(shí)不能省略標(biāo)簽名。END DO7、在程序中規(guī)定變量的類型可以用以下幾種方法。1隱含約定(“IN規(guī)則”)：Fortran規(guī)定，凡以字母I，J，K，L，M，N六個(gè)字母開(kāi)頭的變量名，如無(wú)另外說(shuō)明則為整型變量。以其它字母開(kāi)頭的變量為實(shí)型變量。 表示用I到N之間的字母開(kāi)頭的變量為

4、整型。例如：I，J，IMAX，NUMBER，LINE，JOB，Kl為整型變量，而A，Bl，COUNT，AMOUNT，TOTAL，BOOK為實(shí)型變量。2類型指定：如果想改變“IN規(guī)則”對(duì)變量類型的約束，可以用類型說(shuō)明語(yǔ)句專門指定某些變量的類型。Fortran中有六個(gè)類型說(shuō)明語(yǔ)句：(1)INTEGER語(yǔ)句(整型說(shuō)明語(yǔ)句)(2)REAL語(yǔ)句(實(shí)型說(shuō)明語(yǔ)句)(3)DOUBLE PRECISION語(yǔ)句(雙精度說(shuō)明語(yǔ)句)(4)COMPLEX語(yǔ)句(復(fù)型說(shuō)明語(yǔ)句)(5)LOGICAL語(yǔ)句(邏輯型說(shuō)明語(yǔ)句)(6)CHARACTER語(yǔ)句(字符型說(shuō)明語(yǔ)句)IMPLICIT語(yǔ)句(隱含說(shuō)明語(yǔ)句)指定：可以用IMPLIC

5、IT語(yǔ)句將某一字母開(kāi)頭的全部變量指定為所需的類型，還可以用一個(gè)IMPLICIT語(yǔ)句同時(shí)指定幾種類型。例如：IMPLICIT INTEGER (A，C，T-V)IMPLICIT REAL (I，J)IMPLICIT INTEGER (A，B)，REAL(I,K)，INTEGER (X-Z)注：(1) 以上三種方法中，以類型說(shuō)明語(yǔ)句最優(yōu)先，IMPLICIT語(yǔ)句次之，“IN規(guī)則”的隱含約定級(jí)別最低。如下程序中IMAX變量為整型，而其它以I、J開(kāi)頭的變量為實(shí)型：IMPLICIT REAL(I，J)INTEGER IMAX(2) 類型說(shuō)明語(yǔ)句和IMPLICIT語(yǔ)句是非執(zhí)行語(yǔ)句。(3) 類型說(shuō)明只在本程序

6、單位內(nèi)有效。(4) IMPLICIT語(yǔ)句和類型說(shuō)明語(yǔ)句應(yīng)該出現(xiàn)在本程序單位中的所有執(zhí)行語(yǔ)句之前，其中IMPLICIT語(yǔ)句又應(yīng)在所有的類型說(shuō)明語(yǔ)句之前。8、Fortran語(yǔ)言中表達(dá)式的注意事項(xiàng)：(1)由于用“/”號(hào)作為除號(hào)，因此在寫除法運(yùn)算式子時(shí)應(yīng)加上必要的括號(hào)。(2)乘號(hào)不能省略，如 ，必須寫成A*SIN(X)，而不能寫成ASIN(X)。(3)Fortran中無(wú)大、中、小括號(hào)之分，一律用小括號(hào)。(4)乘方按“先右后左”原則處理。(5)對(duì)單項(xiàng)運(yùn)算符(如-A中的符號(hào))相當(dāng)于在它前面有一個(gè)運(yùn)算量“0”，如：A*2相當(dāng)于0-A*2而非(-A)*2。Fortran算術(shù)表達(dá)式的求值運(yùn)算的優(yōu)先次序?yàn)椋?括號(hào)

7、 函數(shù) * * / ，即括號(hào)內(nèi)的運(yùn)算級(jí)別最高，加減最低。9、數(shù)值類型的級(jí)別：整型(低)實(shí)型(高)10、賦值過(guò)程中的類型轉(zhuǎn)換：一個(gè)算術(shù)賦值語(yǔ)句中的被賦值的變量(V)和表達(dá)式(e)的類型可以相同，也可以不相同。F77作如下規(guī)定： (1)如果變量V與表達(dá)式e的類型相同，則直接進(jìn)行賦值。 (2)如果類型不同，則應(yīng)先進(jìn)行表達(dá)式的求值，然后將該表達(dá)式的值轉(zhuǎn)換為被賦值變量的類型。如：I3.5*2.1表達(dá)式3.5*2.1的值為7.35，實(shí)型。而變量I為整型，因此I的值等于7。又如:T3*5/7表達(dá)式的值為2，整型。由于T為實(shí)型，故系統(tǒng)先將整數(shù)2轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)2.0，再賦給變量T，T的值為2.0。 (3)當(dāng)賦值號(hào)兩

8、側(cè)的類型不同時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)者事先預(yù)想不到的結(jié)果。所以在編寫程序時(shí)，應(yīng)盡可能使賊值號(hào)兩側(cè)保持同類型。11、關(guān)系表達(dá)式.GT. greater to.GE. greater than or equal to.LT. less to.LE. less than or equal to.EQ. equal to.NE. not equal to11、case表達(dá)式是整型、字符型或邏輯型表達(dá)式，不能是實(shí)型和復(fù)型表達(dá)式。SELECT CASE是入口語(yǔ)句，END SELECT是出口語(yǔ)句。12、主程序名并不是必要的，是可有可無(wú)的，但是如果要寫PROGRAM語(yǔ)句的話，就必須是主程序的第一個(gè)語(yǔ)句，而且要起

9、一個(gè)名字。其形式為：program name(類型說(shuō)明)13、（F77）類型說(shuō)明語(yǔ)句應(yīng)該置于程序單位第一個(gè)可執(zhí)行語(yǔ)句之前，類型語(yǔ)句所列變量只在該類型語(yǔ)句所在的程序單位有效。而且，在一個(gè)程序單位中，一個(gè)名字用顯式說(shuō)明其類型不得多于一次。14、(F77)隱式說(shuō)明：IMPLICIT INTEGER(R-T),REAL(I-N)表示出類型語(yǔ)句中被顯式說(shuō)明的符號(hào)名外，凡是以R,S,T開(kāi)頭的符號(hào)名都是整型的，凡是以I,J,K,L,M,N開(kāi)頭的符號(hào)名都是實(shí)型的IMPLICIT語(yǔ)句值適用予其所在的程序單位，一個(gè)程序單位的可以包含若干個(gè)IMPLICIT語(yǔ)句，implicit語(yǔ)句必須置于除parameter語(yǔ)句外

10、的所有其他說(shuō)明語(yǔ)句的前面。無(wú)論是顯式說(shuō)明還是隱式說(shuō)明，均為非執(zhí)行語(yǔ)句。關(guān)于PPARAMETER:15、PARAMETER語(yǔ)句用于給常數(shù)一個(gè)符號(hào)名，語(yǔ)句的形式為PARAMETER（P=e），如：PARAMETER(PI=3.1415926)16、PARAMETER語(yǔ)句和賦值語(yǔ)句不同，它是非執(zhí)行語(yǔ)句。在同一個(gè)程序單位中，一個(gè)常數(shù)符號(hào)名只能定義一次，即在一個(gè)程序中定義一個(gè)常數(shù)符號(hào)名后不能再改寫它的值。17、PARAMETER語(yǔ)句一次可以定義幾個(gè)常數(shù)符號(hào)名，如：parameter（I=300,PI=3.1415926,X=-9.2）(相當(dāng)予C語(yǔ)言中的宏定義)18、符合先定義后使用的原則，常數(shù)符號(hào)名不得

11、用來(lái)定義常數(shù)的另外一部分，如：形成一個(gè)復(fù)常數(shù)的任一部分。常數(shù)符號(hào)名不能作為語(yǔ)句標(biāo)號(hào)，也不能出現(xiàn)在FORMAT語(yǔ)句中代替常數(shù)。關(guān)于輸入語(yǔ)句：19、read*,a,b,c 這條語(yǔ)句中的“*”表示使用表控格式讀入數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)組輸入數(shù)據(jù)的時(shí)候按照左對(duì)齊原則，不足的用空格填滿。20、一下輸入值正確的：read*,i,j,k在鍵盤上輸入：3*2這里采用的是r*c的輸入方法，其中c是常數(shù)，r為無(wú)符號(hào)非零整數(shù)。相當(dāng)于常數(shù)c連續(xù)出現(xiàn)r次。因此上例中相當(dāng)于輸入中是連續(xù)的3個(gè)2，即i,j,k分別都被賦值為2.21、read*,i,j,k在鍵盤上輸入：“5.5/” /為終止執(zhí)行符，在“/”出現(xiàn)后，還未被賦值的變量則保持

12、原來(lái)的變量值不變。22、一條輸入語(yǔ)句，如過(guò)輸入的時(shí)候沒(méi)有出現(xiàn)輸入終止符“/”，則必須等輸入語(yǔ)句變量列表中的所有變量都被賦值后，這條語(yǔ)句才能執(zhí)行完畢。否則程序?qū)⒃谶@里暫停執(zhí)行。這時(shí)，一條輸入語(yǔ)句便可讀入多組的輸入數(shù)據(jù)，知道所有變量都被賦值為止。如：read*,x,y,x輸入為：32.228.950.1Print語(yǔ)句和write語(yǔ)句23、輸出數(shù)據(jù)的排放格式為右對(duì)齊，不足則左端填補(bǔ)空格。24、每條print語(yǔ)句的輸出總是在新的一行開(kāi)始，如果print語(yǔ)句中無(wú)輸出數(shù)據(jù)，則表示輸出一空行，即print*表示輸出一個(gè)空行。25、編輯描述符：I型：rIW，整型編輯描述符F型：rFW.d，實(shí)型編輯描述符E型：

13、rWE.d，實(shí)數(shù)的指數(shù)型編輯描述符A型：rAW，字符型編輯描述符X型：nX，空格編輯描述符H型：nHh1h2hn,文字型編輯描述符，其中的n表示要輸出的字符寬度，h1h2hn表示要輸出的具體字符，H前的n和其后的字符實(shí)際長(zhǎng)度要一直，否則F77以出錯(cuò)對(duì)待。說(shuō)明:r:為非零無(wú)符號(hào)整常數(shù)，稱為重復(fù)說(shuō)明，表示一個(gè)描述符連續(xù)重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。W：非零無(wú)符號(hào)整常數(shù)，表示字段寬度d：無(wú)符號(hào)整常數(shù)，表示實(shí)數(shù)中小數(shù)部分的字段寬度write（6，*）其中的6指的是6號(hào)部件。在6號(hào)部件輸出其后的數(shù)據(jù)。程序中斷：Ctral+C分支結(jié)構(gòu)：26、計(jì)算GOTO語(yǔ)句：GOTO(S1,S2),ISi是與計(jì)算GOTO語(yǔ)句在同一程序

14、單位中的可執(zhí)行語(yǔ)句的語(yǔ)句標(biāo)號(hào)。同一個(gè)語(yǔ)句標(biāo)號(hào)可以在同一個(gè)GOTO語(yǔ)句中出現(xiàn)多次。例如：寫程序完成下面的計(jì)算Y=2x2+3x 1x2x2-3x+2 2x3x+5 3x4x 4x5程序?yàn)椋?0 Read*，xI=int（x）GOTO(20,30,40,50),IGOTO 1020Y=(2*X+3)*XGOTO 6030U=(X-3)*X+2GOTO 6040Y=X+5GOTO 6050Y=X60PRINT*,YEND28、賦值GOTO語(yǔ)句和語(yǔ)句標(biāo)號(hào)賦值語(yǔ)句（ASSIGN）賦值GOTO語(yǔ)句的形式為：GOTO I,(S,S)其中I為整型變量名（注意這里的I為整型變量名，而計(jì)算GOTO語(yǔ)句中的I為整型表

15、達(dá)式），S是與GOTO語(yǔ)句在同一個(gè)程序單位的一個(gè)語(yǔ)句標(biāo)號(hào)。29、算術(shù)IF語(yǔ)句：if（e）S1,S2,S3S1,S2,S3為語(yǔ)句標(biāo)號(hào)e0時(shí)轉(zhuǎn)向S3語(yǔ)句30、邏輯IF語(yǔ)句：If（e）S其中：e為邏輯表達(dá)式，S為語(yǔ)句標(biāo)號(hào)若邏輯表達(dá)式e為真則執(zhí)行S，若為假，則執(zhí)行if語(yǔ)句的下一條語(yǔ)句。循環(huán)結(jié)構(gòu)31、Loop-while型循環(huán)：該類循環(huán)的特點(diǎn)是先判斷后執(zhí)行。Loop-until型循環(huán)：該類循環(huán)的特點(diǎn)是先執(zhí)行后判斷。以上兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)都可以用IF結(jié)構(gòu)和GOTO語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，GOTO語(yǔ)句在這兩種結(jié)構(gòu)中的地位很重要，但是要注意GOTO語(yǔ)句的使用，濫用會(huì)使得源程序的可讀性降低。32、數(shù)組的說(shuō)明：DIMENSION A

16、(5,3),B(-3:3)A是二維數(shù)組，5行，3列。行標(biāo)是從1到5，列標(biāo)是從1到3。B是一維數(shù)組，下標(biāo)的范圍為-3到3，共七個(gè)數(shù)組元素，A（0）是有效的。33、數(shù)組格式說(shuō)明：Real A（-2：3），N（2，3）等價(jià)于：DIMENSION A（-2：3），N（2，3） REAL N（2，3）32、數(shù)組的存儲(chǔ)：如果要將數(shù)組：1 2 34 5 67 8 9存入數(shù)組：A（3，3）A（3，3）在計(jì)算機(jī)中的排列是:A(1,1)A(2，1)A(3，1)A(1，2)A（2，2）A（3，2）A（1，3）A（2，3）A（3，3）（是以列優(yōu)先的方式排列的）所以數(shù)據(jù)的輸入順序是：1 4 7，2 5 8， 3 6 9

17、33、數(shù)組的賦值：DIMENSION A(10,20)DATA A/200*0.0/該例中的所有元素都被賦值為0.0DIMENSION X(3,5)DATA X(1,1),X(2,1),X(3,1)/3*1.0/該例中，將數(shù)組的第一列的所有元素都賦值為1.034、DO循環(huán)：DO S,I=e1,e2,e3其中：S為一條可執(zhí)行語(yǔ)句的標(biāo)號(hào)，該語(yǔ)句一般是循環(huán)體的最后一條語(yǔ)句。這條語(yǔ)句經(jīng)常是繼續(xù)語(yǔ)句，格式如下：CONTINUEI為以整型，實(shí)型或是雙精度型變量名，稱為DO變量（也稱為循環(huán)控制變量），e1,e2,e3均為整型，實(shí)型或雙精度型的表達(dá)式。其中：e1的值(M1)稱之為初值，即循環(huán)開(kāi)始時(shí)，DO變量所

18、具有的值。e2的值(M2)稱之為終值，即循環(huán)要結(jié)束是DO變量應(yīng)具有的值。e3的值（M3）稱之為步長(zhǎng)，即循環(huán)一次DO變量的增值。M3=1的時(shí)候，e3可以省略。（和C語(yǔ)言中的for循環(huán)是相似的）注意：DO循環(huán)的終止語(yǔ)句不得為無(wú)條件GOTO、賦值GOTO、算術(shù)IF、塊IF、ELESEIF、ELSE、ENDIF RETURN、STOP、END以及DO語(yǔ)句。34、DO WHILE語(yǔ)句：DO S WHILE(e)其中：S為循環(huán)終止語(yǔ)句標(biāo)號(hào)。通常為CONTINUE語(yǔ)句。DO WHILE語(yǔ)句的執(zhí)行是這樣的：先判定邏輯表達(dá)式e的值，為真則執(zhí)行循環(huán)體，為假則表示循環(huán)結(jié)束，跳出循環(huán)，執(zhí)行S語(yǔ)句后的語(yǔ)句。35、隱DO

19、循環(huán)：dlist，I=e1,e2,e3READ*,(A(I),I=1,3)相當(dāng)于給A（1）,A（2）,A（3）通過(guò)鍵盤輸入數(shù)據(jù)。36、當(dāng)dlist中的變量名和數(shù)組元素同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，應(yīng)將它們視作每次循環(huán)的一個(gè)整體，如：READ*,(X,A(I),I=1,3)這時(shí)的輸入順序是：X,A（1），X,A(2),X,A(3)關(guān)于過(guò)程：37、語(yǔ)句函數(shù)：FUN(x,y,z)=ex,y,z代表語(yǔ)句函數(shù)的自變量，稱為語(yǔ)句函數(shù)的虛元。虛元表只用來(lái)指出函數(shù)變?cè)膫€(gè)數(shù)、次序和類型。e代表語(yǔ)句函數(shù)所代表的表達(dá)式。例如：ROOT(A,B,C)=(-B+SQRT(B*B-4.0*A*C)/(2.0*A)語(yǔ)句函數(shù)的注意事項(xiàng)：

20、1） 語(yǔ)句函數(shù)語(yǔ)句屬于非執(zhí)行語(yǔ)句，它在程序單位中的為止必須位于該程序單位中的說(shuō)明之后，且位于第一條可執(zhí)行語(yǔ)句之前。2） 在引用時(shí)虛元和實(shí)元是按照為止一一對(duì)應(yīng)結(jié)合的。因而實(shí)元的個(gè)數(shù)、類型、次序應(yīng)與虛元對(duì)應(yīng)一致。38、外部函數(shù)的定義是以FUNCTION開(kāi)始的。外部函數(shù)的引用和C語(yǔ)言中的函數(shù)引用是一樣的。39、FORTRAN沒(méi)有保留字，在適用內(nèi)部函數(shù)的時(shí)候，要用INTRINSIC來(lái)加以聲明，INTRINSIC語(yǔ)句的作用是聲明函數(shù)是內(nèi)部函數(shù)。40、實(shí)元是外部過(guò)程名的時(shí)候，必須在調(diào)用程序中用外部語(yǔ)句EXTERNAL來(lái)指明用作實(shí)元的外部函數(shù)名program simpsoncalculatorexterna

21、l f1,f2print*,entera,b,n=read(*,*)a,b,ncall simpson(a,b,n,f1,s1)write(*,10)s110format(1x,s1=,f10.5)call simpson(a,b,n,f2,s2)write(*,20)s220format(1x,s2=,f10.5)endsubroutine simpson(a,b,n,f,s)h=(b-a)/(2*n)s=f(a)-f(b)do 30 i=1,2*n-1,2x1=a+i*hx2=x1+hs=s+4*f(x1)+2*f(x2)30continues=s*h/3.0endfunction f1(x)intrinsic sinf1=sin(x)/(1+x)endfunction f2(x)intrinsic cos,expf2=cos