FORTRAN90课课件

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FORTRAN90第2章

字母大小写等价变量名中字符与字符之间不能有空格取名时尽量“见名知意”，不使用关键字
2.3 变量
3.变量的类型变量类型说明一般形式：变量说明符[ [,属性] … :: ] 变量列表类型说明符可以是固有的或派生的，基本类型变量说明符： INTEGER REAL、DOUBLE PRECISION COMPLEX LOGICAL CHARACTER 通常要求::不省略
2.2 常量
主要了解： • 常量的概念 • 固有数据类型及其常量表示
2.2.1 固有数据类型
• 固有数据类型有五种：
– – – – – 整型（ INTEGER）实型（REAL）复型（COMPLEX）字符型（CHARACTER）逻辑型（LOGICAL）
1、整型数据
• – – – – 整型表示： INTEGER INTEGER INTEGER INTEGER
2、实型数据
• 实型表示： – REAL或REAL ( 4 ) 表示单精度实数 – REAL ( 8 ) 或 DOUBLE PRECISION 表示双精度实数
2、实型数据
• 每种实型数据所占的字节和范围：
数据类型 REAL (4 ) REAL (8 ) 或
DOUBLE
字节
精度
范围
负数： -3.40282347E+38~-1.17549435E-38 正数： +1.17549435E-38~+3.40282347E+38 负数： -1.7976931348623158D+308 ~ -2.2250738585072013D-308 正数： +2.2250738585072013D-308 ~+1.7976931348623158D+308

F90课件2

2011年2月22日7时18分
2.2 关系表达式和逻辑表达式
练习表达式的写法 1、数学式 A<B<C<D 、 2、 1<x2+y2<2 、 3、 M能被整除、能被N整除能被 4、整数、B之一为但不同时为、整数A、之一为但不同时为0 之一为0 5、 A、B同时为正，或同时为负、、同时为正同时为正， 6、逻辑型变量值为真（或为假）、逻辑型变量值为真（或为假）
2011年2月22日7时18分
输入N 输入N 假打印奇数结束 MOD(N,2)= =0 真打印偶数
2.5 块IF语句 IF语句
[例]已知三实数：A、B、C,输入并按大小顺序打印输出。已知三实数： C,输入并按大小顺序打印输出。输入并按大小顺序打印输出解：根据题意设计算法并画程序流程图,如图6-5所示。根据题意设计算法并画程序流程图,如图6 所示。程序：程序：输入：输入：55.12,182.4,34.5 ↙ 输出：输出： 182.40 55.12
2011年2月22日7时18分
2、ELSE嵌套、嵌套 IF（e1）THEN （）语句体1 语句体 ELSE IF（E2）THEN （）语句体21 语句体 ELSE 语句体22 语句体 ENDIF ENDIF
2.5 块IF语句 IF语句
输入一个整数,判断它是奇数还是偶数,并打印输出。例输入一个整数,判断它是奇数还是偶数,并打印输出。解：根据题意设计算法并画程序流程图,如图6-4所示。根据题意设计算法并画程序流程图,如图6 所示。程序：程序： 10 20 FORMAT(1X,I5,' IS A EVEN NUMBER.') FORMAT(1X,I5,' IS A ODD NUMBER.') NUMBER:‘ WRITE(*,*) 'PLEASE INPUT A NUMBER: READ(*,*) N IF(MOD(N,2)= =0)THEN WRITE(*,10) N ELSE WRITE(*,20) N END IF END 输入：输入：77↙ 输出：输出：77 IS A ODD NUMBER.

第三章FORTRAN90基础知识

使用变元关键字可提高程序的可读性 , 如内部函数 CMPLX ( X [ , Y] [ , KIND] ) 的X、Y和KIND为变元关键字,可使用下面语句调用CMPLX函数：
CMPLX (10, 20, 4)
! 按序指定参数。
CMPLX (y=20, kind=4, x=10) ! 按变元关键字指定参数。
_wrong,U.S.A.,
下面是几个使用合法名称的语句例子。
INTEGER total
!total命名了一个整型变量
SUBROUTINE example !example命名了一个过程
PROGRAM area
!area命名了一个程序单元
Lable：DO I=1,N !Lable命名了一个DO循环
第三章 FORTRAN 90基础知识
3.3 关键字/示例
END FUNCTION mul(x,y)
mul=x*y END FUNCTION
第三章 FORTRAN 90基础知识
09/10秋学期
概述分类描述示例
3.4 程序单元
一个F90程序可由多个程序单元组成(至少一个主程序单元)。程序单元由数据声明和相关操作(语句)构成,必须用END语句结束。
3.2 名称
概述语法描述作用域示例
<名称>→<英gt;∣“_”∣“$”}
说明： ① 名称只能由英文字母、数字、下划线符“_”和美元
符号“$”组成。 ② 名称第一个字符必须是英文字母。
3.2 名称/语法描述
③ 名称不能超过31个字符。
第三章 FORTRAN 90基础知识
模块单元：能被其它程序单元访问的一组定义(数据类型定义、过程定义)、过程接口定义)所构成的程序单元，其中模块子程序允许本模块或其它程序单元调用执行。由MODULE语句开始。

Fortran90_4

子程序
• 固有子程序（编译器自带）固有子程序（编译器自带）
日期与时间
‘ccyymmdd’
字符型
date_and_time( date, time, … ) ‘hhmmss.sss’ system_clock( count, count_rate ) cpu_time( time )
随机数生成器 random_number( a ) random_seed(size, put, get)
• 外部子程序（我们自己动手设计与编写）外部子程序（我们自己动手设计与编写）
使用date_and_time 使用
PROGRAM test ! implicit none ! character(len=8) :: today character(len=10) :: time ! CALL date_and_time( today, time ) ! write(*, ‘(a, a)’) ‘ Today is ’, today write(*,’(a)’) ‘ Now it is ‘//time(1:6) ! ! END PROGRAM test
子程序
SUBROUTINE example( x1, x2, x3, x4, y1, y2, y3 ) ! implicit none 哑元，哑元，实元 ! 哑实结合 real, intent(in) :: x1, x2, x3, x4 real, intent(out) :: y1, y2, y3 ! PROGRAM test y1 = x1 ….. y2 = x2 real :: xx1, xx2, xx3, xx4 y3 = x3 + x4 real :: yy1, yy2, yy3 ! CALL example(xx1, xx2, & ! xx3, xx4, yy1, yy2, yy3) END SUBROUTINE example END PROGRAM test

Fortran90-数据类型.

4
例1：求Fibonacci数列的前30项之和。
PROGRAM EX5_1 IMPLICIT NONE INTEGER * 4::F1=1,F2=1,SUM=0,N DO N=1,15
SUM=F1+F2+SUM F1=F1+F2 F2=F1+F2 END DO PRINT*,SUM END PROGRAM EX5_1
双（单）引号不属于字符串
2019/8/5
FORTRAN90
22
2.当字符中出现单（双）引号时，有两种表示方法。
1）当字符为"时，用´将字符串括起；当字符为´时，用"将字符串括起。
2）将单（双）引号重复一次。
例： fh"dl ´fh"dl´ "fh""dl"
I’m a teacher "I´m a teacher" ´I´´m a teacher´
end
(xb ,yb) b
X
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5.6 逻辑型数据
一、逻辑常量 .TRUE. .FALSE.
逻辑型数据的类别参数：默认逻辑型—类别值为4
二、逻辑型变量的申明
LOGICAL[([kind=]类别参数值)][[,属性列表] & ::]变量列表
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FORTRAN90
6
实型数据
二、实型变量的申明 REAL [([kind=]类别参数值)][[,属性列表] &
::]变量列表例：
REAL::MK,YU
REAL(4)::FHR,BH 或 REAL*4::FHR,BH

FORTRAN90第十章指针与递归课件

ALLOCATE(TEMP) TEMP%VALUE=NUMBER TEMP%NEXT=>Q IF(ASSOCIATED(P))THEN P%NEXT=>TEMP ELSE L%HEAD=>TEMP END IF
TYPE(NODE),POINTER::P,Q,TEMP NULLIFY(P)
END SUBROUTINE INSERT
P%NEXT=>Q%NEXT ELSE
删除一个链表全部结点的子程序为： Subroutine empty(L) type(list),intent(inout)::L
type(node),pointer::temp
L% EAD =>HQ%NEXT END IF DEALLOCATE(Q)
END IF
§10.3 指针数组
事实上,上例中并没有一个指针数组, 因为数组的类型是派生类型real_pointer,而不是指向实型目标的指针。指向实型目标的指针p是数组元素的一个成员,而不是数组元素本身。
使用数组的最大好处是可以进行下标运算, 上例中确实存在5个指向实型目标的指针,也确实可以象使用数组一样通过使用R数组的下标变量R(I)的成员p来实现下标运算。因此上说它间接地实现了指针数组。
end
§10.2 指针的使用
§10.2.5 悬空指针与无法访问的内存
没有指向任何对象的指针就是悬空指针。刚刚定义的指针就是悬空的。用DeAllocate
语句间接释放的指针很可能是悬空的。
悬空指针有不定值, 引用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ空指针的结果是随机的,表现为程序运行不稳定或死机。
不经过内存释放的步骤而将动态变量的指针直接置空或指向其它目标,就会使该变量所占的内存不可访问。这会造成内存浪费。

FORTRAN90第1章

【方法】采取自顶向下、逐步求精、模块化设计和结构化编码的分析方法。
4 结构化程序设计
【自顶向下】是指对设计的系统要有一个全面的理解，从问题的全局入手，把一个复杂问题分解成若干个相互独立的子问题，然后对每个子问题再作进一步的分解，如此反复，直到每个问题都容易解决为止。【逐步求精】是指程序设计的过程是一个渐进的过程，先把一个子问题用一个程序模块来描述，再把每个模块的功能逐步分解细化为一系列的具体步骤，以至能用某种程序设计语言的基本控制语句来实现。逐步求精总是和自顶向下结合使用，一般把逐步求精看作是自顶向下设计的具体表现。
• 算法：对解决一个实际问题而采取的方法和步骤的描述 • 数据结构＋算法＝程序 • 算法分类：
数值运算算法和非数据运算算法
算法基本特征
• （1）输入性 • （2）输出性 • （3）确定性 • （4）有效性
• （1）正确性 • （2）可读性 • （3）健壮性 • （4）效率与低存储量需求
4 结构化程序设计
【模块化设计】其设计思想实际上是一种“分而治之”思想，把一个大任务分为若干个子任务。一般来讲，一个程序由一个主控模块和若干个子模块组成。
4 结构化程序设计
【结构化编码】在设计好一个结构化的算法之后，还要善于进行结构化编码。所谓编码就是将已设计好的算法用计算机语言来表示，即根据已经细化的算法正确地写出计算机程序。
2 算法的描述
（1）用自然语言表示（2）用传统流程图表示（3）用N_S流程图表示（4）用伪代码表示
流程图表示算法
常用的符号：
起始框
数据输入输出框处理框图
流程线
判断框
连接点
流程图表示算法三种基本结构

FORTRAN90程序设计教程第1章 FORTRAN程序设计基础

例1.1 求
其中
2
x y u x y
2
a b x 2 2 a b
ab ab
a b a b y 4 a b
ab ab
这一题的算法并不难，可写成： (1)从键盘输入a、b的值。 ab x a b ,y (2)如果a<b，则 ab ， 4 x a b , y 否则。 ab (3)计算u的值。 (4)输出u的值。
3. N-S图
由于传统流程图的缺点，1973年美国学者 I.Nassi和B.Shneiderman提出了一种新的流程图工具─N-S图。N-S图以三种基本结构作为构成算法的基本元素，每一种基本结构用一个矩形框来表示，而且取消了流程线，各基本结构之间保持顺序执行关系。N-S图可以保证程序具有良好的结构，所以N-S图又叫做结构化流程图。
例1.3的算法：
(1)输入m和n的值。 (2)求m除以n的余数r。 (3) 若r=0 ，则转至第 (6) 步，否则执行第 (4) 步。 (4)n→m，r→n。 (5)转第(2)步。 (6)输出n。
算法的五个特征：
(1) 有穷性。算法中执行的步骤总是有限次数的，不能无止境地执行下去。 (2) 确定性。算法中的每一步操作必须具有确切的含义，不能有二义性。 (3) 有效性。算法中的每一步操作必须是可执行的。 (4) 要有数据输入。算法中操作的对象是数据，因此应提供有关数据。 (5) 要有结果输出。算法的目的是用来解决一个给定的问题，因此应提供输出结果，否则算法就2没有实际意义。
1.2.2 算法的描述
算法的描述有许多方法，常用的有：自然语言、一般流程图、N－S图等。前面例 1.1~例1.3的算法是用自然语言──汉语描述的，其优点是通俗易懂，但它不太直观，描述不够简洁，且容易产生二义性。在实际应用中常用流程图表示算法。

Fortran90课件

• STATUS=‘NEW’OR’OLD’OR’SCRATCH’OR’ • UNKNOWN’ • 用来说明要打开一个新文件或是已经存在的旧文件。 • STATUS=‘NEW’ 表示这个文件原本不存在，是第一次打开 • STATUS=‘OLD’ 表示这个文件原本就已经存在 • STATUS=‘REPLACE’ 文件若已存在，会重新创建一次，原本的内容会消失。文件若不存在，会创建新文件
• STATUS=‘SCRATCH’ 表示要打开一个暂存盘，这个时候可以不需要指定文件名称，也就是 FILE这一栏可以忽略。因为程序本身会自动取一个文件名，至于文件名是什么并不重要，因为暂存盘会在程序结束后自动删除 STATUS=‘UNKNOWN’ 由各编译器自定义。通常会同REPLACE的效果一样
6. inquire(file=filename,exist=alive) ! 用来查询字符串filename中记录的文件是否存在文件存在时.ALIVE会被设成TRURE,不存在则被设成.FALSE.
9-2-4 其他文件运行命令例子： EX0904.F90
1.program ex0904 2. implicit none 3. integer,parameter:: fileid=10 4. logical alive 5. character(len=20):: filename; 6. 7. write(*,*)”filename:” 8. read(*,”(A20)”)filename
9. 10. inquire(file=filename,exist=alive) 11. if(alive)then 12. open(unit=fileid,file=filename) 13. close(fileid,status=“DELETE”) 14. else 15. write(*,*)TRIM(filename),”doesn’t exist.” 16. end if 17. 18. stop 19.end

FORTRAN90第4章PPT课件

简单的条件赋值，条件转移（在循环结构中）
4.2 IF语句
例4-2：阅读程序，写出结果 x=5 IF（x>2） y=1.0 IF（x>6） y=3.0 IF （x>3） y= -1.0 PRINT*，Y END.
注意：语句顺序的改变对结果的影响
4.3 IF结构
使用范围：二分支结构书写格式：
条件语句体1 语句体2
= =或பைடு நூலகம்=要小心使用
实型量一般要改写：A= =B改写为ABS(A-B)<1E-6
A/=B 改写为ABS(A-B)>=1E-6
关系表达式的值为逻辑型
不允许算术表达式与字符表达式比较错例：2<‘A’，
4.1 关系表达式与逻辑表达式
运算规则：
先计算e1、e2 再比较: 成立：.TRUE.；不成立：.FALSE.
4.2 IF语句
使用范围：特殊单分支
语句写法： IF（条件）一条语句
注：
条件一个语句
1.右边为一条可执行语句
2.不能为以下语句：
END、另一个逻辑IF、块IF、ELSIF、ENDIF、DO 错例：IF（X<2）END
4.2 IF语句
执行过程：
计算条件表达式的值真右边语句 IF的下一个语句假 IF的下一个语句
e1
F
block1 T
e1
F
block1
4.3 IF结构
执行过程
计算e值是否成立：真相应的block ENDIF下一个语句假下一个elseif条件语句所有条件均不成立 else后的Block ENDIF下一个语句
4.3 IF结构
例：计算y=f(x)+g(x)

FORTRAN90数据类型

例求Fibonacci数列前30项之和。分析：本例中，Fibonacci数列前30项之和是一个很大
的数，已经超过了类别参数为2的整数的取值范围，只能采用类别参数为4整数。如果数超过类别参数为4的整数取值范围，就只能采用实型数据来处理。
二、实型数据
实型变量的说明： REAL [ ( [KIND = ] 类别参数值) ] [ [ ,属性列表] :: ] 变量列表单精度用 REAL(4) 定义，双精度用 REAL(8) 或 DOUBLE
直到输入′ZZZ′结束。
例2 翻译密码：为了保密，常不采用明码电文，而用密码电文，按事先约定的规律将一个字符转换为另一个字符。收报人则按相反的规律转换得到原来的字符。例如，将字母′A′→′F′，′B′→′G′， ′C′ →′H′，即将一
个字母变成其后第五个字母。
五、逻辑型数据
逻辑常量只有真和假两种值：.TRUE.和.FALSE.。变量说明的格式为：
两个字符串比较时，将两个字符串中的字符自左向右这个进行比较。若所有字符完全相同，则两表达式相等。否则，以第一次出现不同字符的比较结果为准。
6．用于字符处理的内部函数
•
求字符串长度函数(LEN和LEN_TRIM)
•
子串位置函数(INDEX)
•
字符与字符序号相互转化函数
7. 字符处理应用举例
例1 在读入的一批单词中，把以字母′B′开头的打印出来，
FORTRAN90数据类型
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F90课件1

A B 顺序结构
A
B
选择结构
2011年2月22日7时15分
当P1 A A 直到P2 当型循环直到型循环
2011年2月22日7时15分
例1 求1×2×3×4×5
例2 有50个学生，要求将他们之中成绩在80分以上者打印出来。 I=1 Y Gi≥80 I=I+1 I＞50 N
打印Ni和Gi
T=1 I=2 T=T×I I=I+1 I＞5 打印T
1.1 程序设计语言/概念程序设计语言/
表示举例
2011年2月22日7时15分
1.2 程序设计的算法描述程序设计的算法描述
概念一个好的算法应当达到以下几个目标：一个好的算法应当达到以下几个目标：（1）正确性：算法应当满足实际问题的要求，不正确的算法不但不能正确性：算法应当满足实际问题的要求，解决问题，而且会给工作带来麻烦。解决问题，而且会给工作带来麻烦。（2）可读性：算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是机器执行。可读性：算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是机器执行。可读性好有助于人对算法的理解。可读性好有助于人对算法的理解。（3）健壮性：当输入数据非法时，算法也能适当地作出反应进行处理，健壮性：当输入数据非法时，算法也能适当地作出反应进行处理，而不会产生不正确的输出结果。而不会产生不正确的输出结果。（4）效率与低存储量需求：效率要求运行时间足够少；低存储量要求效率与低存储量需求：效率要求运行时间足够少；运行时所需的内存足够低。这本身就是一对矛盾的，运行时所需的内存足够低。这本身就是一对矛盾的，在实际的程序设计中应当求得二者的平衡。计中应当求得二者的平衡。
机器语言程低级语言序高级语言源程序机器语言目标程序汇编语言设编译程序计汇编语言程序高级语言语机器语言目标程序言汇编程序

F90第一章

概述分类概念
程序设计语言分为：低级语言、程序设计语言分为：低级语言、高级语言低级语言又分为：低级语言又分为：机器语言和汇编语言
高级语言源程序
编译程序
机器语言目标程序
汇编语言源程序机器语言目标程序汇编程序
源程序、目标程序、汇编程序、源程序、目标程序、汇编程序、编译程序之间的关系
1.1 程序设计语言/分类程序设计语言/
! 计算物体运动距离 PROGRAM calculate REAL v0,a,t,s *,v0 READ *,v0,a,t s=v0*t+0 s=v0*t+0.5*a*t*t PRINT *,'s=',s END
软件：程序加文档说明。软件：程序加文档说明。
第一章程序设计概述
1.2 程序与程序设计/程序程序与程序设计/
第一章程序设计概述
1.1 程序设计语言
概述分类概念程序设计语言是全部计算机指令（语句）的集合，包括词程序设计语言是全部计算机指令（语句）的集合，包括词语法和语义三个基本概念三个基本概念。法、语法和语义三个基本概念。词法：组成合法语句的基本单位称为单词, 词法：组成合法语句的基本单位称为单词,构成合法单词的规则称为词法。程序设计语言规定了一组描述词法的规则, 称为词法。程序设计语言规定了一组描述词法的规则,称为词法规则。规则。例：PRINT * ,sum ,ave 语法：具有特定含义的符号串或句子称为语句, 语法：具有特定含义的符号串或句子称为语句,构成合法语句的规则称为语法。程序设计语言规定了一组描述语法的规则, 规则称为语法。程序设计语言规定了一组描述语法的规则,称为语法规则。语法规则。语义：合法语句的实际含义称为该语句的语义。语义：合法语句的实际含义称为该语句的语义。