Fortran程序設計初步PPT課件

1、1/116本本 章章 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容3.1 FORTRAN3.1 FORTRAN語言發(fā)展概況語言發(fā)展概況3.2 3.2 簡單程序分析簡單程序分析3.3 Fortran3.3 Fortran書寫格式書寫格式3.4 Fortran 3.4 Fortran 源程序輸入方式源程序輸入方式3.5 3.5 常量常量3.6 3.6 變量變量3.7 FORTRAN3.7 FORTRAN內(nèi)部函數(shù)內(nèi)部函數(shù)3.8 FORTRAN3.8 FORTRAN算術表達式算術表達式3.9 3.9 賦值語句賦值語句3.10 3.10 簡單的輸出語句簡單的輸出語句3.11 3.11 簡單的輸入語句簡單的輸入語句3.12 3

2、.12 參數(shù)語句參數(shù)語句3.13 END 3.13 END 、 STOP STOP 、 PAUSE PAUSE 語句語句3.14 3.14 程序舉例程序舉例FORTRAN語言基礎第1頁/共139頁2/1163.1 FORTRAN語言發(fā)展概況 FORTRAN-Formula Translation (公式翻譯) 是世界上第一個被正式推廣使用的高級語言( (于于1954年提出; 1956年正式使用) ) Fortran是數(shù)值計算領域里使用的主要語言； 發(fā)展( (有代表性的幾個版本) )：Fortran 1958Fortran 1962 ( (Fortran 66) )Fortran 77 1978

3、 Fortran 90 1990早期的版本不是早期的版本不是結構化語言結構化語言, ,沒沒有直接實現(xiàn)三種有直接實現(xiàn)三種基本結構的語句基本結構的語句( (使用使用gotogoto實現(xiàn)實現(xiàn)特定操作特定操作).F77).F77才在才在F66F66作了大作了大幅度的修改幅度的修改. . FORTRAN的特點第2頁/共139頁3/1163.1 FORTRAN語言發(fā)展概況 1958 FORTRAN 1962 FORTRAN 1978 FORTRAN77 1991 FORTRAN90 1997 FORTRAN95FORRAN95FORRAN95不象不象FORTRAN90FORTRAN90在在FORTRAN7

4、7FORTRAN77的基礎上添的基礎上添加了很多內(nèi)容，加了很多內(nèi)容，F(xiàn)OR95FOR95只只能視為能視為FOR90FOR90的修正版，的修正版，加強了并行運算方面的加強了并行運算方面的支持功能支持功能. .NEXT第3頁/共139頁4/1163.2 簡單程序分析 10 20 30 40 50 60 70 8001234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789C CALCULATE THE AVERAGE OF THREE NUMBERSx=90.5y=87.0z=68.5AVER=(x

5、+y+z)/3.0print * * ,the three numbers are , x , y , zprnt * * , average=, averendVoid main() float x,y,z;x=90.5;y=87.0;z=68.5;Aver=(x+y+z)/3Printf(“%f%f%fn”,x,y,z);Printf(”%f”,Aver);第4頁/共139頁5/116第5頁/共139頁6/116第6頁/共139頁7/1163.2 簡單程序分析 10 20 30 40 50 60 70 80012345678901234567890123456789012345678901

6、23456789012345678901234567890123456789C MAIN PROGRAMPROGRAM EX2print * * ,R , 1.0,C=, C( (1.0) ) print * * ,R , 1.5,C=, C( (1.5) )print * * ,R , 3.0,C=, C( (3.0) )print * * ,R , 12.5,C=, C( (12.5) )end01234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789C SUBPROGRAMFUNCTIO

7、N C( (R) )pi=3.1415926C=2 * * pi * * Rreturnend例如：將此文件保存為:li3.for如保存此文件:li3_1.for分別將兩個文件編譯再build li3.EXE 即可運行第7頁/共139頁8/116從上例可以看出計算機程序的組成：單位定義部分單位定義部分( (主、子程序主、子程序) )說明部分說明部分輸入部分輸入部分計算或處理部分計算或處理部分輸出部分輸出部分ENDEND結束結束第8頁/共139頁9/116從上例可以看出計算機程序的組成: 程序單位：具有以上各部分組成的程序稱為一個程序單位，可以單獨編譯，也可以一起編譯。程序單位：具有以上各部分組

8、成的程序稱為一個程序單位，可以單獨編譯，也可以一起編譯。 在在C中，程序的組成是由若干個函數(shù)組成。中，程序的組成是由若干個函數(shù)組成。第9頁/共139頁10/116使用Compaq Visual Fortran 6(或 Microsoft Fortran Powerstation4.0)建立程序與執(zhí)行過程如下:1)1)首先在首先在D D盤中建立文件夾盤中建立文件夾, ,如：如： For_testFor_test2)2)進入進入FortranFortran啟動程序啟動程序(Developer Studio);(Developer Studio); 3)3)“文件文件” “新建新建” “FILEFI

9、LE” “Fortran Fixed Format Source FileFortran Fixed Format Source File”在在Location: For_test Location: For_test OKOK4)4)進入編輯狀態(tài)進入編輯狀態(tài)輸入源文件輸入源文件保存文件保存文件1 15)5)重復步驟重復步驟3 3建立文件建立文件2 26)6)打開文件打開文件1 1編譯編譯; ; 打開文件打開文件2 2編譯編譯; ;7)Build 7)Build * *.Exe .Exe 文件文件運行運行! !第10頁/共139頁11/116單獨運行* *.EXE文件1)運行CMDD:2)可以

10、刪除原文件以及目標文件等;3)直接運行*.EXE程序.第11頁/共139頁12/116Fortran 語言的基本特點1)1)一個程序由一個或若干個程序單位組成一個程序由一個或若干個程序單位組成; ;2)2)每一個程序單位都是以每一個程序單位都是以“ENDEND”作為結束作為結束; ;3)3)一個程序單位包括若干行一個程序單位包括若干行: :(1)語句行執(zhí)行語句（使計算機在運行時產(chǎn)生某些操作）非執(zhí)行語句（如類型說明語句、數(shù)據(jù)語句）(2)非語句行(注釋行)盡管不執(zhí)行，但在打印清單時是要打印出來的4 4）FortranFortran語句可以沒有標號，但也可以有標語句可以沒有標號，但也可以有標號；號；

11、5 5）一個程序單位中各類語句位置是有一定規(guī)定）一個程序單位中各類語句位置是有一定規(guī)定的的; ;6 6）FortranFortran源程序必須按一定的格式書寫。源程序必須按一定的格式書寫。!第12頁/共139頁13/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第13頁/共139頁14/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝運行安裝程序第14頁/共139頁15/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝選擇安裝第15頁/共139頁16/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第16頁/共139頁17/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第17頁/共139頁18/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第18頁/共139頁19/11

12、6FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第19頁/共139頁20/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第20頁/共139頁21/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第21頁/共139頁22/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第22頁/共139頁23/116FORTRAN編譯系統(tǒng)的安裝第23頁/共139頁24/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行第24頁/共139頁25/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行第25頁/共139頁26/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行第26頁/共139頁27/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行第27頁/共139頁28/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行第28頁/共139頁

13、29/116FORTRAN編譯系統(tǒng)建立源文件第29頁/共139頁30/116FORTRAN編譯系統(tǒng)保存源文件第30頁/共139頁31/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始編譯第31頁/共139頁32/116FORTRAN編譯系統(tǒng)編譯第32頁/共139頁33/116FORTRAN編譯系統(tǒng)連接裝配第33頁/共139頁34/116FORTRAN編譯系統(tǒng)連接裝配第34頁/共139頁35/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行第35頁/共139頁36/116FORTRAN編譯系統(tǒng)顯示結果第36頁/共139頁37/116FORTRAN編譯系統(tǒng)開始運行 FORTRAN90編譯系統(tǒng)界面簡介 FORTRAN90編譯系

14、統(tǒng)操作步驟 FORTRAN90編譯系統(tǒng)基本設置等GO第37頁/共139頁38/116FORTRAN程序舉例Exa3_1.for (P46)Exa3_2main.for(P47)Exa3_2sub.for(P47)（通過實際運行來演示）第38頁/共139頁39/116FORTRAN編譯系統(tǒng)( (FORTRAN子集) )第39頁/共139頁40/116FORTRAN編譯系統(tǒng)(FORTRAN子集)第40頁/共139頁41/116關于F77shell的文件建立與編譯: 在在DOSDOS環(huán)境下環(huán)境下: : 建立文件建立文件; ; 保存文件于當前文件夾保存文件于當前文件夾( (編譯文件夾編譯文件夾););

15、 編譯編譯: FOR1: FOR1 運行運行: PAS2: PAS2 建立連接建立連接: LINK: LINK 運行可執(zhí)行文件運行可執(zhí)行文件: : 文件名文件名第41頁/共139頁42/1163.3 Fortran書寫格式Fortran程序代碼的編寫格式有兩種： Fixed Format（固定格式）本教材采用擴展名：.F或.FOR Free Format（自由格式4.0版本以上）擴展名：.F90第42頁/共139頁43/1163.3 Fortran書寫格式Fortran一行80列，分為四個區(qū)域:1)1)標號區(qū)（標號區(qū)（1 1 5 5列）列）：15位無符號的整數(shù)，中間空格不起作用（100、 10

16、0、1 0 0是相同的）沒有大小順序。標號區(qū)第一列必須是空格、數(shù)字、C、*（F90:可以是任何英文字符和!作為行注釋）2)2)續(xù)行標志區(qū)（第續(xù)行標志區(qū)（第6 6列）列）非空格或非0的字符：作為上一行的繼續(xù)行3)3)語句區(qū)（第語句區(qū)（第7 7 7272列）列）一行只寫一條語句,空格被忽略（s in ( x) 有效）4)4)注釋區(qū)（第注釋區(qū)（第7373 8080列）列）：不是語句的部分，除打印清單外，編譯系統(tǒng)不予處理第43頁/共139頁44/1163.3 Fortran書寫格式 Fixed Format（固定格式）第第1個字符個字符當為字母當為字母c、C或或*，這一行文本會當成說明，這一行文本會當

17、成說明或批注，不會被編譯。或批注，不會被編譯。第第15個字符個字符當為數(shù)字，就是用來給這一行程序代碼取當為數(shù)字，就是用來給這一行程序代碼取個代號，不然只能是空格。個代號，不然只能是空格。第第6個字符個字符如果是非如果是非0非空的任何字符，表示這一行程非空的任何字符，表示這一行程序會接續(xù)上一行。序會接續(xù)上一行。第第772個字符個字符Fortran程序代碼的編寫區(qū)域。程序代碼的編寫區(qū)域。第第7380個字個字符以后符以后不使用這些列，語句超過該列的部分會被不使用這些列，語句超過該列的部分會被忽略，有的編譯器會發(fā)出錯誤信息。忽略，有的編譯器會發(fā)出錯誤信息。第44頁/共139頁45/1163.3 For

18、tran書寫格式(For FORTRAN90) Free Format（自由格式） 基本上允許非常自由的編寫格式，它沒有規(guī)定每一行的第幾個字符有什么作用，但要注意：1.！感嘆號后面的文本都是注釋（行內(nèi)也一樣）2.每行可以編寫132個字符。3.行號放在每行程序的最前面。4.一行程序代碼的最后如果是符號&，代表下一行程序會和這一行連接。如果一行程序代碼的開頭是符號&，代表它會和上一行程序連接。5.程序命令之間的空格，無意義。第45頁/共139頁46/1163.3 Fortran書寫格式(For FORTRAN90) ！Free Format program main write(*

19、 *,* *)”Hello” !這也是注釋 write(* *,* *)& ”Hello” wri& &te(* *,* *)”Hello” end第46頁/共139頁47/116第47頁/共139頁48/116FORTRAN77字符集：編寫編寫Fortran77Fortran77程序時，所能使用的所有字符及程序時，所能使用的所有字符及符號就是符號就是F77F77的字符集：的字符集： A AZ Z（a az z）程序中不區(qū)分大小寫）程序中不區(qū)分大小寫 2626個個 0 09 9 1010個個 空格空格 = + - = + - * * / / （ ） ，：，：. $ .

20、$ 2222個個 _(_(下劃線下劃線) )、！、！、”、% %、& &、；、；、 、 Files Insert-Files into Project into Project 會自動形成會自動形成* *.f90.f90或或* *.for.for的文件。的文件。第129頁/共139頁130/1165 5、輸入文件內(nèi)容、存盤（文件菜等）、輸入文件內(nèi)容、存盤（文件菜等） 注意自由格式和固定格式輸入的區(qū)別。注意自由格式和固定格式輸入的區(qū)別。6 6、 BuildBuildCompileCompile： 編譯編譯 BuildBuildBuildBuild： 連接連接 BuildBuildExetuceExetuce： 運行運行重復重復3 3 6 6進行第二個源程序進行第二個源程序（注意一個項目中只能含有注意一個項目中只能含有1 1個主程序文件，不能個主程序文件，不能將兩個獨立的程序文件放入同一個項目中，否則會將兩個獨立的程序文件放入同一個項目