FORTRAN學(xué)習(xí)中的一些小心得

1、FORTRAN 心得第一部分：一些小心得1 Fortran不區(qū)分大小寫2 Fortran有5種基本數(shù)據(jù)類型，integer，real, character, logical, complex3 fortran fixed format格式中的變量賦初值一般用DATA，因為它不能用:4 real(kind=8) a這種格式只使用于Fortran90，F(xiàn)ortran77中要使用real*8或real(8)5 FORTRAN中FREE與FIXED兩種格式do循環(huán)的區(qū)別：Fortran 95使用end do來結(jié)束循環(huán)。Fortran 77使用DO循環(huán)要麻煩一點，它不使用END DO來結(jié)束循環(huán)，而是使用

2、行號來結(jié)束循環(huán)，程序代碼要在DO的后面寫清楚這個循環(huán)到哪一行程序代碼結(jié)束。Fortran 77中，經(jīng)常會使用CONTINUE這個命令來結(jié)束循環(huán)。因為CONTINUE這個命令沒有實際的用途，剛好可以拿來做封裝使用。6 循環(huán)的流程控制： 循環(huán)中的cycle命令相當(dāng)于c+里的continue命令，用于結(jié)束一次循環(huán) 循環(huán)中的exit命令好比c里面的break，用于結(jié)束循環(huán)7 不使用do循環(huán)，單純用GOTO語句也能設(shè)計循環(huán)程序，但不推薦使用GOTO語句7 fortran有等價聲明：即用equivalence(a,b),這樣使得a,b使用同一塊內(nèi)存，這樣可以節(jié)省內(nèi)存，有時可精簡代碼。8 fortran77

3、中只能用單引號。（還有疑問，因為fixed format能用雙引號）9 邏輯運算符 = /= = = !Fortran90用法 .EQ. .NE. .GT. GE. .LT. .LE. !Fortran77用法9 PAUSE,CONTINUE，STOP pause 暫停程序執(zhí)行，按enter可繼續(xù)執(zhí)行 continue 貌似沒什么用處，可用作封裝程序的標(biāo)志 STOP 命令用來結(jié)束程序，要謹(jǐn)慎使用10 數(shù)組元素之間要用逗號分隔，而不能像matlab一樣既可以用逗號也可以用空格，fortran的數(shù)組元素之間不能用空格。11 數(shù)組的聲明： Fortran 77中數(shù)組的聲明，必須使用DIMENSION

4、命令I(lǐng)nteger a; !先聲明a是整型Dimension a(10) !再聲明a是大小為10的數(shù)組Fortran 95中可以用簡單的方法：Integer a(10) !最簡單的方法Integer,dimension(10): a !另一種方法12 數(shù)組的賦值： Fortran 77中數(shù)組的聲明，可以使用DATA命令 或隱含式循環(huán)來賦初值；Fortran 95中可以直接設(shè)置初值；如：integer :a(5)=(/1,2,3,4,5/);此時，括號和除號之間不能有空格；13 與C不同，F(xiàn)ortran數(shù)組索引值默認(rèn)從1開始，而且可以在聲明時改變該規(guī)則，如 integer a(-3:1) !索引

5、值為-3，-2，-1 ，0，113 數(shù)組在內(nèi)存中的存放順序也與C不同（正好相反），如a(2,2)在內(nèi)存中的存放順序為a(1,1),a(2,1),a(1,2),a(2,2); 原則是放低維的元素，再放高維的元素，此規(guī)則稱為column major 矩陣輸出時也是按列輸出。14 Fortran的特色：隱含式循環(huán)15 a,b都為數(shù)組，則可以這樣用a=sin(b),(內(nèi)部函數(shù)都可以這樣用)16 數(shù)組專用： where命令形式上類似于if,但只用于設(shè)置數(shù)組 where.elsewhere.elsewhere.endwhere (沒有then) FORALL是Fortran95添加的功能,只能用于數(shù)組操作

6、 forall可以嵌套使用，還可以在forall中使用where，但where中不能使用forall15 Fortran中傳遞參數(shù)的原理與c+不同，F(xiàn)ortran中是傳址調(diào)用，就是傳遞時用參數(shù)和子程序接受時用的參數(shù)使用一個地址，盡管命名可以不同。16 調(diào)用自定義函數(shù)前需要做聲明，調(diào)用子程序則不需要。17 Module中有函數(shù)時必須在contains命令之后18 全局變量（有的書上叫無名公用區(qū)、有名公用區(qū)）全局變量用來定義一塊共享的內(nèi)存空間； 全局變量不能聲明成常量全局變量不能直接使用data命令賦初值，要在block data模塊中使用data來設(shè)置初值。COMMON語句是說明語句，因此它應(yīng)該

7、出現(xiàn)在相應(yīng)程序單元中的所有可執(zhí)行語句之前。 取用全局變量時，是根據(jù)它們的相對位置關(guān)系來作對應(yīng)，而不是根據(jù)變量名稱來對應(yīng)。19 傳遞參數(shù)與使用全局變量都可以在不同程序之間共享數(shù)據(jù)，那什么時候該使用參數(shù)，還有什么時候該使用全局變量呢？ 簡單地說，當(dāng)需要共享的變量不多，而且只有少數(shù)幾個程序需要使用這些數(shù)據(jù)時，那就使用參數(shù)，需要共享大筆數(shù)據(jù)，或是有很多不同程序都需要使用這些數(shù)據(jù)時，就使用全局變量。20 INCLUDE命令1 INCLUDE命令可以寫在任何地方，它只是單純地用來插入一個文件的內(nèi)容。2 有時候也會應(yīng)用在聲明全局變量，先把聲明全局變量的程序代碼編寫在某個文件中，需要使用全局變量的函數(shù)再去IN

8、CLUDE這個文件，這樣可以減少程序代碼。第二部分：格式化輸入輸出1 表控輸入輸出（即表控格式輸入輸出）1 注意點：不同計算機系統(tǒng)對表控格式輸出的規(guī)定不同，例如對一個整型數(shù)，有的系統(tǒng)規(guī)定輸出占13列，有的系統(tǒng)規(guī)定輸出占10列，也有的系統(tǒng)不規(guī)定固定的列數(shù)而按照數(shù)據(jù)的實際長度輸出，再用一個空格作分隔符。2 如果在輸入數(shù)據(jù)行中出現(xiàn)”/”號，表示對READ語句的輸入到此結(jié)束，未被賦值的變量將不予賦值。2 FORMAT 語句語句格式： 標(biāo)號 FORMAT(格式描述符)例如： write(*,100) i,j,k;100 FORMAT(1X,I3,I5,I7),其中，1X是換行控制符（走紙控制）,I3表示

9、i變量的值輸出占3列，I5表示j變量的值輸出占5列1 格式描述符主要介紹：I、F、E、X、縱向走紙、（撇號）、r（重復(fù)系數(shù)）、/（斜杠）等（1） X描述符 作用： 用于輸出空格一般形式： nX（2） I描述符 作用： 用于整型數(shù)據(jù)的輸出一般形式： Iw 或 Iw.n（3） F描述符作用：用于實數(shù)的小數(shù)形式輸出一般形式： Fw.d（4） E描述符作用：用于實數(shù)的指數(shù)形式輸出一般形式：Ew.d其中：E實數(shù)的指數(shù)形式輸出; w字段寬度； d數(shù)字部分的小數(shù)位數(shù)。 數(shù)值部分1 （5） A描述符作用：用于字符型數(shù)據(jù)的格式描述一般形式： Aw或A ,其中w是字段寬度。（6） 號描述符作用：用于輸出字符常量，

10、即把撇號內(nèi)的字符串原樣照打例如：write(*,100) i,j 100 format(1x,i=,i3, j=,i4)（7） H描述符作用：它的作用與撇號描述符類似，也可以輸出字符型常量一般形式： nH 建議：建議最好不要使用H描述符，而是使用撇號描述符，避免錯誤例如： I=123 WTRITE(*,100),I 100 FORMAT(1X,2HI=,I3);（8） 斜杠描述符 反斜杠描述符和美元$描述符的作用相同，都是在輸出一個記錄行后取消回車符，常用于輸出字符串與輸入數(shù)據(jù)顯示于屏幕同一行的情形。例如：write(*,(please enter your name,$); Read(*,*

11、) My_age（9） 重復(fù)系數(shù)r在format語句中，如果出現(xiàn)幾個（或幾組）相同的格式編輯符，則可以利用重復(fù)系數(shù)而只寫一個（或一組）編輯符。 r可重復(fù)使用的次數(shù)。 例： write(*,100) n1,n2,x,y1,y2,y3100 format (1x, i10, i10, f8.3, f7.2, f7.2, f7.2) Format (1x, 2i10, f8.3, 3f7.2) 第三部分：函數(shù)操作1 語句函數(shù) 1 語句函數(shù)的定義REAL(KIND=8) X， FF(X)=X*2+X+1 2 語句函數(shù)的調(diào)用 語句函數(shù)一旦被定義后，就可以在本程序單元中被調(diào)用。調(diào)用的形式和調(diào)用內(nèi)容函數(shù)形同

12、，即： 語句函數(shù)名（實參）2 說明語句函數(shù)定義語句是非執(zhí)行語句，它應(yīng)該放在所有可執(zhí)行語句之前和所有的說明語句之后。語句函數(shù)只能在本程序單元中被使用。2 函數(shù)子程序1 定義的一般形式：類型說明符 FUNCTION 函數(shù)名（形參表）函數(shù)主體函數(shù)名=表達式；END或者： FUNCTION 函數(shù)名（形參表） 函數(shù)主體函數(shù)名=表達式；END3 子例行程序子例行程序定義的一般形式： SUBROUTINE 函數(shù)名（形參表） 。end子例行程序的調(diào)用： CALL 子程序名（實參）4 函數(shù)子程序與子例行程序的區(qū)別1 子例行程序的名稱不用來返回函數(shù)的處理結(jié)果，因此是沒有類型的。所以不能定義子例行程序的類型。2 子

13、例行程序必須以SUBROUTINE語句開頭，以END語句結(jié)束。3 能用函數(shù)子程序?qū)崿F(xiàn)的功能，都能用子例行程序來實現(xiàn)，反之亦然。因此在程序設(shè)計時，要對具體問題選擇哪種方式。4 由于不能給子例行程序名賦值，所以在將函數(shù)子程序轉(zhuǎn)換為子例行程序時，應(yīng)該增加一個變量用來帶回在函數(shù)子程序中由函數(shù)名帶出的子例行程序處理結(jié)果。5 子例行程序的調(diào)用需要專門的CALL語句。5 數(shù)據(jù)塊子程序（BLOCK DATA）1 數(shù)據(jù)塊子程序是非執(zhí)行程序單元，因而在其中不能出現(xiàn)任何可執(zhí)行語句，也不能被別的程序調(diào)用。2 它是專門用來給有名公用區(qū)中的項目賦初值的子程序。注意：COMMON變量不能直接在子程序或主程序中使用DATA命

14、令來設(shè)置初值，要在BLOCK DATA程序模塊中使用DATA命令來設(shè)置初值。3 數(shù)據(jù)塊子程序是一個完整的程序單元。它由BLOCK DATA語句開始，END語句結(jié)束。4 BLOCK DATA只能用來設(shè)置全局變量的初值，而且在主程序執(zhí)行前，全局變量的初值內(nèi)容就會設(shè)置完畢，事實上這一段程序會在主程序執(zhí)行前就會生效；5 全局變量不能聲明成常量，所以BLOCK DATA中不能出現(xiàn)PARAMETER。6 MODULE1 MODULE可以用來封裝程序模塊，通常是用來把程序中具備相關(guān)功能的函數(shù)及變量封裝在一起。例如需要使用全局變量時，可以把全局變量都聲明在MODULE中，需要使用這些變量的函數(shù)只要USE這個M

15、ODULE就可以使用它們。2 MODULE中的變量如果不是聲明成全局變量，這些變量被函數(shù)使用時，只會是函數(shù)中的局部變量。3 MODULE中還可以容納函數(shù)，語法如下：Module module_name !先寫聲明相關(guān)程序代碼 contains !從contains后開始寫作函數(shù) subroutine sub_name end subroutine sub_name !subroutine不能省略 function function_name . end function function_name !function不能省略 end這個做法比較符合模塊化概念，編寫大程序時，可以把程序中屬于繪圖

16、功能的部分放在module Graphics中，把數(shù)值計算的部分放在module Numerical中。Visual Fortran中所提供的一些擴充函數(shù)庫就用這個方法來歸類，像是數(shù)值函數(shù)庫IMSL就放在module IMSL,3D繪圖程序庫OpenGL的函數(shù)就放在module OpengGL中。使用它們之前都要先use IMSL ,use OpenGL。第四部分：FORTRAN的文件操作1 記錄結(jié)構(gòu)(什么是記錄結(jié)構(gòu))一個數(shù)據(jù)文件在磁盤上的存放格式確定了文件的記錄結(jié)構(gòu)。例如，在DOS或windows下用現(xiàn)有的編輯器建立一個文件S.DAT,其數(shù)據(jù)存放方式如下：1，2，3，4，56，7，8，9，1

17、011，12，13，14，1516，17，18，19，20文件中存有4行數(shù)據(jù)，每行5個數(shù)據(jù)。在建立這些數(shù)據(jù)時，當(dāng)每行最后一個數(shù)據(jù)輸完后，打入了一個回車或換行標(biāo)記（當(dāng)然這是不可見標(biāo)記）。以上文件有4行，每行末尾都有一個標(biāo)記。因此，將每一行稱為一個記錄。可以這樣說，一個記錄包括多個數(shù)據(jù)，以回車或換行標(biāo)記作為記錄的結(jié)束。這就是記錄的概念。 文件中的記錄多少，每個記錄的數(shù)據(jù)多少就是這個文件的記錄方式也稱為記錄結(jié)構(gòu)。由多個數(shù)據(jù)記錄按一定的結(jié)構(gòu)形式存入磁盤，就組成了文件。2 open語句的使用： OPEN語句的功能是打開一個文件，其語句的基本格式為：（前后位置可以變化） OPEN(UNIT=number,

18、FILE=filename,STATUS=status,ACCESS=access,)其中， 1. UNIT=numbernumber必須是一個正整數(shù)，用來給后面的文件指定一個代碼（這樣方便使用write或read等命令在文件上讀寫），它可以使用變量或是常量來賦值。Number值最好避開1、2、5、6。因為2、6是默認(rèn)的輸出位置，也就是屏幕。1、5則是默認(rèn)的輸入位置，也就是鍵盤。2 FILE=filename這個字段用來指定所要打開的文件名稱，文件名要符合操作系統(tǒng)規(guī)定。最好不要使用中文名3 FORM=FORMATTED OR UNFORMATTEDFORM字段只有兩個值可以設(shè)置：FORMATT

19、ED 或 UNFORMATTEDFORM=FORMATTED 表示文件使用“文本文件”格式來保存FORM= UNFORMATTED 表示文件使用“二進制文件”格式來保存這一欄不給定時，默認(rèn)值為FORMATTED（潘師兄的程序大部分都沒寫這一欄）4 STATUS=NEW或OLD或SCRATCH或UNKNOWNSTATUS=NEW 一個存在的舊文件，如果文件存在，則打開。否則出現(xiàn)一個I/O錯誤STATUS=OLD 文件決不能存在，否則出現(xiàn)一個I/O錯誤STATUS= SCRATCH 打開一個暫存文件，暫存文件是臨時文件，當(dāng)關(guān)閉或終止程序時，文件將被刪除。這時不需要指定文件名稱，也就是FILE這一欄

20、可以省略，因為程序本身會自動取一個文件名。STATUS= UNKNOWN 缺省時的默認(rèn)值， 文件存在則打開，不存在則創(chuàng)建，相當(dāng)于NEW與OLD的綜合利用。5 ACCESS=SEQUENTIAL或DIRECT這個字段用來設(shè)置文件讀寫的方法ACCESS=SEQUENTIAL 讀寫文件的操作會以順序的方法來做讀寫，這就是“順序讀取文件”ACCESS= DIRECT 讀寫文件的操作可以任意指定位置，這就是“直接讀取文件”不賦值時，默認(rèn)值為SEQUENTIAL 6 RECL=length7 ERR=LABEL這個字段用來設(shè)置當(dāng)文件打開發(fā)生錯誤時，程序會跳躍到LABEL所指的行代碼處來繼續(xù)執(zhí)行程序。3 直接讀取文件的操作在FORTRAN語言中，讀取文件的操作可以有“順序讀取”及“直接讀取”兩種方法。所謂的直接訪問文件，即將文件事先分區(qū)成好幾個同樣大小的小模塊，（即指定記錄號，且在每條記錄中的數(shù)據(jù)還是按順序的），再來進行讀寫