FORTRAN90基礎知識市公開課一等獎課件名師大賽獲獎課件

第2章FORTRAN90基礎知識本章重要介紹FORTRAN90的發(fā)展及特點數(shù)據(jù)類型、字符集常量、變量、固有函數(shù)算術運算符、算術體現(xiàn)式體現(xiàn)式的書寫、體現(xiàn)式的運算2.1FORTRAN90的發(fā)展及特點2.1.1FORTRAN語言的發(fā)展概況FORTRAN（FormulaTranslate(公式翻譯)）是最早出現(xiàn)的高級編程語言，含有較強的數(shù)值計算能力。FORTRAN發(fā)展簡史：1953年提出fortran11978年4月fortran771991年1月fortran901995年fortran95較新版本。（見教材P11~P12頁）2.1.2FORTRAN90語言的特點重要擴充：數(shù)組運算、提高了數(shù)值計算的功效、內(nèi)在數(shù)據(jù)類型的參數(shù)化、顧客定義的數(shù)據(jù)類型、顧客定義的運算和賦值、引入模塊數(shù)據(jù)及過程定義的定義功效、引入指針概念、引入遞歸的概念。2.3變量(1)1.變量的概念2.變量名3.變量的類型2.3變量(2)2.3.1變量的概念：在程序的執(zhí)行過程中，其值能夠發(fā)生變化的量。值能夠發(fā)生變化。系統(tǒng)會為每個變量分派一種存儲單元,用來寄存變量的值。變量示意：18.3-2.53.60.03ABXY變量名

變量值

2.3.2變量名用來識別變量的名字，稱為變量名。變量命名規(guī)則： 以字母開頭，后接字母、下劃線或數(shù)字的不超出31個字符構(gòu)成。字母大小寫等價變量名中字符與字符之間不能有空格取名時盡量“見名知意”，不使用核心字2.3變量(3)2.3.3變量的類型變量類型闡明普通形式：變量闡明符[[,屬性]…::]變量列表普通規(guī)定::不省略。I~N規(guī)則：FORTRAN中以I,J,K,L,M,N開頭的變量如果沒有進行類型闡明，則系統(tǒng)默認為整型的，其它為實型，在FORTRAN90中不倡導使用I~N規(guī)則。取消I~N規(guī)則：IMPLICITNONE2.3變量(4)★隱含闡明語句IMPLICIT語句 IMPLICITINTEGER(A,C,T-V) IMPLICITREAL(I,J) IMPLICITINTEGER(A,B),REAL(I,K)★類型闡明語句最優(yōu)先，IMPLICIT語句次之，I-N規(guī)則最低。 例如： IMPLICITREAL(I,J) INTEGERIMAX★IMPLICIT語句和類型闡明語句應當出現(xiàn)在程序單位中的全部執(zhí)行語句的前面，IMPLICIT語句又應當在全部的類型闡明語句的前面。2.2固有數(shù)據(jù)類型及常量2.2.1固有數(shù)據(jù)類型FORTRAN90提供了5種固有數(shù)據(jù)類型:整型數(shù)據(jù)實型數(shù)據(jù)復型數(shù)據(jù)字符型數(shù)據(jù)邏輯型數(shù)據(jù)1.整型數(shù)據(jù)整型變量定義語句：INTEGER[([KIND=]種別值)][,屬性列表]::變量名缺省的種別值為4INTEGER(2)::A,BINTEGER,POINTER::X,Y,ZINTEGER,DIMENSION(10)::I,J注意:不要將符號::省略,它是F90的標志。2.實型數(shù)據(jù)實型變量定義語句：REAL[([KIND=]種別值)][,屬性列表]::變量名缺省的種別值為4REAL(8)::A,BREAL,POINTER::X1,X2REAL::YY,XYREAL,DIMENSION(2,3)::AB,B13.復型數(shù)據(jù)復型數(shù)據(jù)是一對有次序的實型數(shù)據(jù)，前一種數(shù)是實部，后一種數(shù)是虛部，其常量的形式為：(C1,C2)，C1、C2能夠取整型、實型和雙精度型。如：(1.0,-2)，(4,4.2E3)，(5.0_8,-4.3E4_8)。復型變量定義語句：COMPLEX[([KIND=]種別值)][,屬性列表]::變量名缺省的種別值為84.字符型數(shù)據(jù)字符型數(shù)據(jù)又稱為字符串，以撇號為界定符，每個字符在內(nèi)存中占一種字節(jié)，其定義形式為：CHARACTER[類型參數(shù)][,屬性列表]::變量名類型參數(shù)能夠使用下面兩種形式：(LEN=INT_VALUE)CHARACTER_LENGTH5.邏輯型數(shù)據(jù)邏輯型變量定義語句：LOGICAL

[([KIND=]種別值)][,屬性列表]::變量名LOGICAL::F1,F2LOGICAL(2),POINTER::P1,P2邏輯常量只有兩種：真(.TRUE.)、假(.FALSE.)2.2.2常量FORTRAN90提供了6種常量類型:整型常量實型常量（單精度）雙精度(實型)常量復型常量字符型常量邏輯型常量例：3,-2.7,‘a(chǎn)bc123’,(3.5,-2.1),.TRUE.1.整型常量整型常量又稱為整型常數(shù)或整數(shù)，它沒有小數(shù)點，是一種正的或負的或零的數(shù)。如：18，+23，-123，0都是整數(shù)。而12.0,-2.3,0.0等都不是整數(shù)。2.實型常量實型常量也稱實數(shù)（REAL），它有兩種表達形式：小數(shù)形式：普通習慣的小數(shù)。指數(shù)形式：含有指數(shù)形式的小數(shù)。小數(shù)形式小數(shù)的構(gòu)成：數(shù)符、小數(shù)點、數(shù)字闡明：必須帶小數(shù)點；小數(shù)點的前后零能夠省略。如：0.23能夠?qū)懗?23;123.0能夠?qū)懗?23.。指數(shù)形式指數(shù)的構(gòu)成：數(shù)字部分、指數(shù)部分闡明：（用E表達10的冪底）數(shù)字部分不能省略指數(shù)部分必須是整數(shù)不能在數(shù)字部分和指數(shù)部分之間用乘號連接存儲（以32位為例）符號位（1）、數(shù)字部分（24）、指數(shù)部分（7）指數(shù)形式4.指數(shù)慣用的原則化形式有兩種：數(shù)字部分不不大于1。小數(shù)點前面只有一位數(shù)字，并且此數(shù)字不不大于等于1。數(shù)字部分不大于1小數(shù)點前面只有一位數(shù)字，并且此數(shù)字為0,小數(shù)點背面的第一位的數(shù)字不不大于等于1。5.用D取代E的指數(shù)形式這種形式稱為雙精度形式。3.復型常量數(shù)學中復數(shù)體現(xiàn)式：A+Bi（A，B）FORTRAN90中的表達4.邏輯常量邏輯常量只有兩種值：

.TRUE.和.FALSE.注意：單詞不能拼錯左右的兩點一定不能少5.字符型常量字符常量的表達字符串中用單撇號或雙撇號括起來字符串長度（LEN）空格是個重要的有用的字符2.4FORTRAN90的字符集全部大小寫字母0~9的阿拉伯數(shù)字下劃線(_)其它特殊字符(P20所示)其它可打印的字符2.5FORTRAN90的固有函數(shù)(1)FORTRAN內(nèi)部函數(shù)介紹見教材21頁表2.6。內(nèi)部函數(shù)引用的普通形式:函數(shù)名（自變量）慣用的內(nèi)部函數(shù)（P273附錄2）其中規(guī)定同窗記住慣用函數(shù)：ABS、EXP、INT、LOG、MOD、SQRT和三角函數(shù)。1、輸入五個數(shù)，規(guī)定打印出其中絕對值最大的數(shù)。2、求三角形面積 已知三角形面積=SQRT(S(S-A)(S-B)(S-C))，其中S=(A+B+C)/2，A，B，C為三邊之長。3、我國人口在1982年統(tǒng)計為10.3億，如果年增加率為1.5%，求公元2010年末的人口數(shù)。2.5FORTRAN90的固有函數(shù)(2)注意：函數(shù)名的核心字要記??；函數(shù)普通的引用形式要清晰；有關自變量的某些闡明：--自變量的個數(shù)：兩個以上的變量之間用逗號隔開；--自變量的次序；--自變量的類型；--函數(shù)自變量能夠是常量、變量或體現(xiàn)式2.5FORTRAN90的固有函數(shù)(3)2.6算術體現(xiàn)式2.6.1運算符與優(yōu)先級有五種算術運算符：+,-,*,/,**一元運算符，二元運算符優(yōu)先級：***/+-闡明：1.同級運算中，+,-和*,/是自左向右，而**是自右向左。2.括號能夠含有最高的優(yōu)先級3.嚴禁使用未被允許的數(shù)學運算，即體現(xiàn)式要故意義。2.6.2算術體現(xiàn)式中的類型轉(zhuǎn)化（1）數(shù)據(jù)類型

整型(INTEGER)數(shù)值型數(shù)據(jù)類型實型(REAL)復型(COMPLEX)字符型(CHARACTER)非數(shù)值型數(shù)據(jù)類型邏輯型(LOGICAL)2.6.2算術體現(xiàn)式中的類型轉(zhuǎn)化（2）數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)化原則：同類型數(shù)據(jù)運算不需要轉(zhuǎn)化，運算的成果與數(shù)據(jù)類型相似遵照由低檔向高級轉(zhuǎn)化（整型->實型->復型）算術體