第9章 FORTRAN中的数组
第9章 FORTRAN中的数组
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9.2 数组的引用方式
• 数组经过定义之后,就可以在程序中使用了。在 Fortran77标准中,数组只允许在输入输出语句中 进行整体操作。在其他场合,只能对数组的元素 通过下标索引的方式逐个进行操作。到了 Fortran90标准,这一限制被大大放宽了。数组除 了能够进行整体操作以外,还能对数组中的片断 和数组的整体进行操作。这进一步增强了Fortran 语言在数值处理方面的能力。Fortran中数组的引 用方式可以概括为以下几种:
9.1.3 定义形式三
• 第三种数组定义形式的语法格式如下所示。 • DIMENSION([下标下界:]下标上界[,„]) [::] 数组名[,„] • [类型说明 [::] 数组名[,„]] • 该定义形式通过DIMENSION语句直接说明了数组的 维数和维的范围。这种形式定义的数组全部具有 相同的维数和大小。如下代码表示了如何采用上 述形式进行数组的定义。 • DIMENSION(10, 4:10) :: A, B, N • INTEGER :: A • REAL(8) :: N
9.4 数组的类型
• 根据数组在定义时的特征,比如数组的秩、数组 的形状和每一维的大小,可以将数组划分为好几 种类型。这些不同类型的数组在程序单元中如何 使用?在哪些程序单元中使用?有什么特点?本 节将针对这些问题进行逐一介绍。
9.4.1 显形数组
• 显形(Explicit-shape)数组是Fortran中最简单、 最容易理解的一种数组类型。顾名思义,这种类 型的数组在定义阶段就通过数组定义语句明确的 规定了所有特征,比如数组的秩、数组的维数、 每一维的长度和上下界。通过这种方式定义的数 组具有确定的形状和大小,在程序运行过程中不 允许再对数组的任何特征进行改变。需要注意的 是,在显形数组的维说明中,还允许使用整型变 量或整型表达式来定义维的上下界。这涉及到两 种特殊的显形数组,会在随后的小节中进行介绍。
fortran数组赋值
fortran数组赋值Fortran 数组赋值Fortran 是一种广泛应用于科学和工程计算领域的编程语言。
其中的数组赋值是一个非常重要的概念,在许多计算任务中都得到了广泛的应用。
在本篇文章中,我们将一步一步地回答有关Fortran 数组赋值的问题,并详细说明其在计算领域的应用。
1. 什么是数组?在Fortran 中,数组是一种用于存储和处理一组相同类型数据的数据结构。
它可以是一维、二维,甚至是更高维度的。
例如,我们可以定义一个一维数组来存储一组年龄数据,或者定义一个二维数组来存储一个矩阵。
2. 如何声明和初始化数组?在Fortran 中,我们可以使用DIMENSION 语句来声明数组的大小,并使用DATA 语句来初始化数组的值。
例如,以下代码声明了一个长度为5 的一维整数数组,并将其初始化为1、2、3、4 和5:INTEGER, DIMENSION(5) :: arrDATA arr /1, 2, 3, 4, 5/3. 如何对数组进行赋值?Fortran 提供了多种方式来对数组进行赋值。
最常见的方式是通过循环语句逐个赋值。
例如,以下代码将数组`arr` 中的每个元素加一:DO i = 1, 5arr(i) = arr(i) + 1END DO通过这种方式,我们可以对数组中的每个元素进行特定的操作,例如加减乘除、求平方等。
4. 如何使用数组赋值表达式?除了使用循环语句逐个赋值外,Fortran 还提供了数组赋值表达式的方式,可以快速地对整个数组进行赋值。
例如,我们可以使用如下方式为数组`arr` 赋予相同的值:arr = 0这将使`arr` 中的每个元素均被赋值为零。
类似地,我们也可以通过使用特定的表达式来对整个数组进行赋值,例如:arr = 2 * arr + 1这将对数组中的每个元素进行相应的操作。
5. 如何进行数组的切片赋值?在Fortran 中,我们还可以使用切片操作符`:` 来对数组的子集进行赋值。
Fortran数组详细介绍
7.5
DATA
给数组赋初值
一、使用DATA语句赋初值 使用DATA语句赋初值 DATA
项目表/常量表/[[,]项目表/常量表/]… 项目表/常量表/[[,]项目表/常量表/]… /[[,]项目表 项目表:变量名、数组名、数组元素名、 项目表:变量名、数组名、数组元素名、 字符子串名和隐DO循环。 DO循环 字符子串名和隐DO循环。 个数、类型、顺序一一对应。 与常量 个数、类型、顺序一一对应。 例: REAL PP(6) COMPLEX*8 LPP INTEGER, DIMENSION(20) :: A DATA PP, LPP/6*0, (8.0, -89)/ DATA(A(I),I=1,20,2)/10*1/, (A(I), I=2, 20, 2)/10*0/
7.3 数组元素的存储结构
例:INTEGER A(10),B(3,4)
A(1) A(2) A(3) A(4) B(1,1) B(2,1) B(3,1) B(1,2) B(2,2) B(3,2)
数组元素 按列存放
B(2,4) A(10) B(3,4)
7.4
数组的输入输出
特点: 特点:每执行一个输入 语句输入一个数组元素 值(一个数组元素值组 成一个输入记录) 成一个输入记录)。 每执行一个输出语句输 出一个数组元素值( 出一个数组元素值(每 一行输出一个数组元素 值 )。
二、以数组名作为输入输出项
数组元素按照在内存中的排列顺序一次全部输入输出。 数组元素按照在内存中的排列顺序一次全部输入输出。 将矩阵存放在数组中并输出。 例:将矩阵存放在数组中并输出。 INTEGER W(3, 3) READ(*,*) W !按列的顺序输入 WRITE(*, 10) W !按列的顺序输出 10 FORMAT(1X, 3I3) 输入: , , , , , , , , 输入:1,4,7,2,5,8,3,6,9 输出: 输出: □□1□□4□□7 □□2□□5□□8 □□3□□6□□9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
fortran中数组的定义 -回复
fortran中数组的定义-回复Fortran 中数组的定义在Fortran编程中,数组是一种强大且灵活的数据结构。
它允许我们存储和操作一系列相同类型的数据。
数组在科学计算中广泛应用,可以用于存储矩阵、向量、图像等多维数据。
在本文中,我们将一步一步回答有关Fortran中数组的定义的问题。
第一步:声明数组在Fortran中,要声明一个数组,我们需要指定数组的名称、维度和元素的数据类型。
数组的名称是一个标识符,用于在程序中引用该数组。
维度决定了数组的大小和形状,可以是一维、二维、三维或更高维。
元素的数据类型定义了数组中每个元素的类型,可以是整数、实数、复数等。
在Fortran中,声明一个一维整数数组的语法如下:fortranINTEGER :: myArray(10)这个声明语句创建了一个名为myArray的整数数组,大小为10。
我们可以通过myArray(i)来访问数组中的元素,其中i代表数组中的索引。
索引从1开始,最大为数组的大小。
第二步:初始化数组在声明数组之后,可以选择对数组进行初始化。
作为初始化的一种方法,我们可以使用一个数组常量来为数组赋值。
数组常量是一个由花括号括起来的列表,其中包含了按顺序排列的元素值。
例如,下面的语句将一个一维整数数组的前五个元素初始化为1、2、3、4和5:fortranINTEGER :: myArray(10)myArray = [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0]这个数组被初始化为:1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0。
数组的大小必须与数组常量的元素数目相匹配,否则会引发编译错误。
第三步:访问数组元素一旦数组被声明和初始化,我们可以使用索引操作符来访问和修改数组元素的值。
在Fortran中,数组的索引从1开始,并且可以使用一个或多个索引来访问多维数组的元素。
以下是一个二维实数数组的声明和初始化:fortranREAL :: myArray(3, 3)myArray = RESHAPE([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0], [3, 3]) 这个数组myArray的值被初始化为:1.0 4.0 7.02.0 5.0 8.03.0 6.0 9.0我们可以使用两个索引来访问二维数组中的元素。
fortran第9章 数组
对于—个多维数组的数组片段 , 对于 个多维数组的数组片段, 它的每一维都可以用三 个多维数组的数组片段 元下标来声明。如果要在一个语句或过程中引用这个数组片段, 元下标来声明。如果要在一个语句或过程中引用这个数组片段, 则引用下标要和声明时的下标个数一样多。 则引用下标要和声明时的下标个数一样多。
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注意,三元下标只能算一个下标。 注意,三元下标只能算一个下标。
A(5 例:REAL A(5,9) A(1 A(1:4:3,6:8:2)=3.0 )=3 数组A是二维数组,数组片段是形状为二维数组。 数组A是二维数组,数组片段是形状为二维数组。 上 面括号内第一个三元组表示第一维下标变化范围, 面括号内第一个三元组表示第一维下标变化范围,第二个 三元组表示第二维下标变化范围。 三元组表示第二维下标变化范围。 其元素选取法是先把第二维下标定在下界值上,而后遍历 其元素选取法是先把第二维下标定在下界值上, 先把第二维下标定在下界值上 第一维下标, 选中元素为A( A(1 A(4 第一维下标 , 选中元素为 A(1,6) , A(4,6) ; 再把第二维 下标增一步长,再遍历第一维下标,选中元素为 A(1 ),A(4 如此重复直至全部选完。 A(1,8),A(4,8) , 如此重复直至全部选完 。 这种选取关系 相当于把第二维作外层DO循环变量, DO循环变量 相当于把第二维作外层DO循环变量,第一维作内层循环变 量的变化。这四个元素按先后次序保持一定的形状, 量的变化。这四个元素按先后次序保持一定的形状,上式 等价于: 等价于:
REAL,ALLOCATABLE:: E(: REAL,ALLOCATABLE:: E(:,:,:)! REAL,POINTER:: F(: REAL,POINTER:: F(:,:)
fortran知识点总结
fortran知识点总结一、语法结构Fortran语言的语法结构遵循一套严格的规则。
下面是一些常见的语法结构:1. 程序单元:Fortran程序由一个或多个程序单元组成。
每个程序单元由一个或多个声明和执行语句组成。
2. 注释:在Fortran中,注释可以用来提高代码的可读性。
注释以感叹号(!)开头,直到行末为止。
3. 标识符:Fortran中的标识符由字母、数字和下划线组成,且区分大小写。
标识符用于表示变量、函数、子程序等。
4. 变量声明:在Fortran中,变量声明使用关键字“REAL”、“INTEGER”、“LOGICAL”等来指定变量的数据类型。
例如,REAL :: x 表示声明了一个实数类型的变量x。
5. 程序控制结构:Fortran提供了多种控制结构,包括顺序结构、条件结构和循环结构。
这些结构提供了程序的流程控制和逻辑控制。
6. 函数和子程序:Fortran支持函数和子程序的定义和调用。
函数和子程序可以帮助程序员组织和重用代码。
7. 模块和接口:Fortran中的模块和接口提供了一种组织代码的方式。
模块可以包含多个子程序和全局变量,接口可以用来定义子程序的接口。
二、数据类型在Fortran中,数据类型用于表示数据的类型和大小。
Fortran提供了多种数据类型,包括整数、实数、逻辑值、字符、复数等。
下面是一些常见的数据类型:1. 整数:整数类型用于表示整数值。
在Fortran中,整数类型包括“INTEGER”、“LOGICAL” 和“CHARACTER”类型。
2. 实数:实数类型用于表示实数值。
在Fortran中,实数类型包括“REAL”和“COMPLEX”类型。
REAL类型用于表示实数,COMPLEX类型用于表示复数。
3. 字符:字符类型用于表示字符值。
在Fortran中,字符类型使用CHARACTER关键字进行声明。
字符类型可以表示单个字符或者字符数组。
4. 数组:数组类型用于表示多个相同类型的数据。
Fortran程序设计第9章基本计算(一)赋值语句
第9章基本计算(一)赋值语句从计算机的实际状态来看,给出表达式并不意味着计算的开始,真正能够驱动计算的是可执行语句,而最直接驱动表达式的计算过程的就是赋值语句,完成一个赋值步骤,就意味着机器的状态的局部或全局发生了一个根本的变化。
从语法的角度来看,一个表达式还只是一个比较复杂的复合词汇,还不能构成一个完整的语句,而赋值语句则是一个在语法意义上的完整的语句,表达式在赋值语句中扮演关键的语法作用。
从计算问题的角度来看,赋值可以说是基本的计算步骤,考虑一下我们人工计算的过程就可以发现,任何一个完整的计算步骤,都可以说就是一个赋值步骤,特别是公式演算和数值计算,完成一个局部运算过程的标志,往往就是求出某个中间变量的数值或表达式。
FORTRAN语言作为一种以公式翻译为初衷的高级语言,它的赋值语句的一般形式就是一个数学等式,当然不是那种公式恒等变换得到的恒等式,而是要把运算的结果赋予一个变量,因此它的一般句法形式为:variabl e = express ionvariabl e => express ion可以看到一个赋值语句作为一个完整的语句,分为三个部分:●被赋值的变量●赋值符号●计算(表达式)其中被赋值的变量,通过赋值,就拥有了明确的取值形式,如果该变量含有下标,片断下标或子串范围,则赋值的前提是它们都已经获得具体的取值。
基于表达式结果的不同种类,赋值语句分为:●固有赋值:固有赋值是把任意类型的值赋予一个非指针变量,或把一个指针变量赋予一个与之相关联的目标。
●自定义赋值:自定义赋值得以构成的前提是存在一个可访问的子例行程序,它包含一个具有A SSIGN MENT形式的赋值界面,其属性与自定义赋值语句里的变量和表达式的属性保持一致。
fortran数组指针用法
Fortran数组指针用法1.引言F o rt ra n是一种面向科学计算的高级编程语言,被广泛应用于数值模拟、科学计算和工程分析等领域。
在F ort r an中,数组是一种非常常见的数据结构,而指针则是一种用于处理数组的重要工具。
本文将介绍F o rt ra n中的数组和指针的基本概念以及它们之间的关系,帮助读者更好地理解和应用F ort r an中的数组指针。
2.数组基础数组是一种由相同类型的元素组成的数据结构。
在Fo rt ra n中,数组可以是一维的、二维的,甚至更高维度的。
数组的元素可以是整数、实数、字符或者其他数据类型。
2.1一维数组的声明和使用一维数组在F or tr an中的声明格式如下:```f or tr an[类型],d im en si on([大小])::[数组名]```其中,[类型]表示数组的元素类型,[大小]表示数组的大小,[数组名]表示数组的名称。
例如,下面的代码声明了一个整型数组:```f or tr ani n te ge r,di me ns ion(10)::m y_ar ra y```要访问数组中的元素,可以使用数组名和对应元素的下标,下标从1开始计数。
例如,要访问数组my_a rr ay的第一个元素,可以使用m y_a rr ay(1)。
2.2多维数组的声明和使用多维数组在F or tr an中的声明格式与一维数组类似,只需在d i me ns io n后面依次指定各个维度的大小即可。
例如,下面的代码声明了一个二维实数数组:```f or tr anr e al,d im en si on(3,4)::m y_ma tr ix```要访问二维数组中的元素,需要使用对应的行下标和列下标,例如m y_m at ri x(2,3)表示第2行第3列的元素。
3.数组指针数组指针是一种特殊的指针类型,它可以指向数组的某个位置或者整个数组。
通过数组指针,我们可以方便地访问数组中的元素,甚至在不知道数组大小的情况下也能进行操作。
Fortran程序设计5-数组
♦ 数组定义
数组是类型相同的一组标量数据的有序集合,即要求这些 数据都必须类型相同,并按某种确定方式排列。 向量是一维数组,矩阵可看成是二维数组。 类型可以是整型、实型、双精度型、逻辑型等任何一种。
声明方法(例): DATATYPE ARRAYNAME (size1,size2,size3…) 如:real : : uwnd (359, 180, 9,12)
则执行赋值语句C=A+B后,数组C的值即为:
C
A
B
a11
a21
b11 b21
a12 b12 a22 b22
a13 b13
a23
b23
对于其它内部操作,如+、-、*、/、**等,操作结果也是一个形状相同的数组。 其每个位置上的元素值是参与操作的数组相同位置(而非下标)上的一对元素 作相同操作的结果 。
当两个以上数组出现在赋值语句或表达式中时,数组的形状应该相同 (称为相容)。
例:A(2,3),B(2,3),C(2:3,6:8) 相容; 而 D(4,5),E(5,4),F(5,2,2) 则不相容
如果数组片段指定的部分相容,也可用于表达式和赋值
例:REAL A(5), B(4,7) A=20.; B=5.; A=A-B(2,1:5)
使用数组名作为参数的内在函数称为基本内在函数,例 :
REAL A(5),B(5),C(5) INTEGER D(5) DATA PI/3.14159265/ A=(/(REAL(I)*PI / 180., I=1,5)/) B=COS(A); C=SQRT(A); D=CEILING(A*180.)
相当于?
数组的运算
fortran 函数传出的结构体数组
fortran 函数传出的结构体数组英文版Passing Structure Arrays from Fortran FunctionsIn Fortran, structures, also known as derived types or record types, provide a mechanism to group multiple variables of different types under a single name. These structures can be useful when dealing with complex data representations. Passing structure arrays as arguments to functions in Fortran requires a specific syntax to ensure correct data transfer.1. Defining the Structure:First, we need to define the structure. For example, let's create a structure called Person that contains two fields: name (a character array) and age (an integer).fortranCopy TYPE :: PersonCHARACTER(LEN=50) :: nameINTEGER :: ageEND TYPE PersonTYPE :: PersonCHARACTER(LEN=50) :: nameINTEGER :: ageEND TYPE Person2. Passing the Structure Array:When passing a structure array to a function, you need to specify the dimension of the array and use the INTENT attribute to indicate whether the array is being passed by value (IN) or by reference (OUT or INOUT).Here's an example of a function that takes an array of Person structures as input:fortranCopy SUBROUTINE ProcessPeople(people,num_people)TYPE(Person), INTENT(IN) :: people(:)INTEGER, INTENT(IN) :: num_people! ... function body ...END SUBROUTINE ProcessPeopleSUBROUTINE ProcessPeople(people, num_people)TYPE(Person), INTENT(IN) :: people(:)INTEGER, INTENT(IN) :: num_people! ... function body ...END SUBROUTINE ProcessPeopleIn this example, people is an array of Person structures, and num_people is the number of elements in the array. The INTENT(IN) attribute indicates that the array is being passed by value, meaning any modifications made to people within the subroutine will not affect the original array.3. Calling the Function:When calling the function, you need to ensure that the array you are passing matches the expected type and dimension. Here's an example of how you might call the ProcessPeople subroutine:fortranCopy TYPE(Person) :: individuals(3)individuals(1)%name = "Alice"individuals(1)%age = 25individuals(2)%name = "Bob"individuals(2)%age = 30individuals(3)%name = "Charlie"individuals(3)%age = 35CALL ProcessPeople(individuals, 3)TYPE(Person) :: individuals(3)individuals(1)%name = "Alice"individuals(1)%age = 25individuals(2)%name = "Bob"individuals(2)%age = 30individuals(3)%name = "Charlie"individuals(3)%age = 35CALL ProcessPeople(individuals, 3)In this example, we create an array individuals of type Person with three elements. We then assign values to the name and age fields of each element before calling the ProcessPeople subroutine, passing the array and the number of elements as arguments.4. Handling Structure Arrays in the Function:Within the function, you can access and modify the fields of the structure array elements as needed. Here's a simplified example of the ProcessPeople subroutine body:fortranCopy SUBROUTINE ProcessPeople(people,num_people)TYPE(Person), INTENT(IN) :: people(:)INTEGER, INTENT(IN) :: num_people! Loop through each person in the arrayDO i = 1, num_peopleWRITE(*, *) "Name:", people(i)%nameWRITE(*, *) "Age:", people(i)%age! ... perform additional processing ...END DOEND SUBROUTINE ProcessPeopleSUBROUTINE ProcessPeople(people, num_people) TYPE(Person), INTENT(IN) :: people(:)INTEGER, INTENT(IN) :: num_people! Loop through each person in the arrayDO i = 1, num_peopleWRITE(*, *) "Name:", people(i)%nameWRITE(*, *) "Age:", people(i)%age! ... perform additional processing ...END DOEND SUBROUTINE ProcessPeopleIn this example, the subroutine loops through each element of the people array, accesses the name and age fields, and prints them to the standard output.Conclusion:Passing structure arrays from Fortran functions requires careful attention to the syntax and the use of the INTENT attribute. By following the steps outlined in this article, you should be able to successfully pass and manipulate structure arrays within your Fortran programs.中文版从Fortran函数中传出的结构体数组在Fortran中,结构体(也称为派生类型或记录类型)提供了一种机制,可以在单个名称下组合多个不同类型的变量。
Fortran数组详细介绍
Fortran数组详细介绍Fortran是一种编程语言,用于科学计算和数值计算。
它是一种古老的语言,最初于1950年代开发,但到现在仍然广泛使用。
Fortran最初是为处理数值计算而设计的,因此它具有许多特性和功能,使其成为处理大规模数值计算的理想选择。
在Fortran中,数组是一种重要的数据结构。
它们允许存储和处理大量相同类型的数据。
数组在Fortran中的声明方式非常简单,如下所示:```real :: myArray(10)```上面的代码声明了一个名为myArray的实数数组,它可以存储10个元素。
在Fortran中,数组的下标从1开始,因此myArray(1)到myArray(10)表示数组的不同元素。
数组在Fortran中的使用非常灵活。
可以对整个数组执行操作,也可以对数组的部分元素执行操作。
例如,可以使用循环结构来遍历数组的所有元素,并对它们进行计算或处理。
此外,Fortran还具有一些特殊的数组功能,例如数组切片和数组广播。
数组切片允许从一个数组中选择一部分元素,而不需要复制整个数组。
数组广播允许在不同形状的数组之间执行操作,Fortran会自动扩展较小的数组,使其与较大的数组具有相同的形状。
总之,Fortran数组是一种强大的数据结构,用于存储和处理大规模数值计算。
它们具有灵活的使用方式,高性能和许多内置功能。
Fortran数组的使用可以简化复杂的计算任务,并提高计算效率。
因此,对于进行科学计算和数值计算的应用程序,使用Fortran数组是一个明智的选择。
fortran 简明教程
fortran 简明教程Fortran是世界上最早的高级程序设计语言之一,广泛应用于科学计算、工程和数值分析等领域。
以下是Fortran的简明教程:1. 程序结构:一个Fortran程序由不同的程序单元组成,包括主程序、子程序和模块等。
每个程序单元都以END结束。
主程序是程序的入口点,可以包含变量声明、执行语句和控制语句等。
子程序可以包含函数和子例程,用于执行特定的任务。
模块用于提供程序中的公共代码和数据。
2. 变量声明:在Fortran中,变量必须先声明后使用。
变量类型包括整数型、实数型、字符型等。
例如,声明一个整数型变量可以这样写:INTEGER :: x3. 执行语句:执行语句用于控制程序的流程和执行顺序。
Fortran提供了多种控制语句,如IF语句、DO循环、WHILE循环等。
例如,使用IF语句进行条件判断:IF (x > 0) THEN y = x x ELSE y = -x x END IF4. 输入输出:Fortran提供了基本的输入输出功能。
可以使用READ语句从标准输入读取数据,使用WRITE语句将数据输出到标准输出。
例如,读取一个实数并输出到屏幕:READ(,) x WRITE(,) x5. 数组和矩阵:Fortran支持一维和多维数组,以及矩阵运算。
例如,声明一个二维实数数组并赋值:REAL :: A(3,3) A =RESHAPE((/1,2,3,4,5,6,7,8,9/), (/3,3/))6. 子程序和模块:子程序可以用于封装特定的功能或算法,并在主程序中调用。
模块可以包含公共的函数、子例程和变量等,用于提供可重用的代码和数据。
7. 调试和优化:Fortran提供了多种调试工具和技术,如断点、单步执行、变量监视等。
还可以使用性能分析工具来检查程序的性能瓶颈并进行优化。
以上是Fortran的简明教程,希望能帮助您快速入门Fortran编程。
FORTRAN数组介绍大全
FORTRAN数组介绍大全FORTRAN(Formula Translation)是一种编程语言,于1957年首次发布。
它是第一种广泛使用的高级程序设计语言之一,专为科学计算和数值分析而设计。
FORTRAN的一个重要特点是它对数组和矩阵的支持。
本文将介绍FORTRAN中数组的基本概念、数组的声明和使用、多维数组、动态数组以及一些数组操作的常见用法,总计超过1200字。
数组是一组具有相同数据类型的元素。
在FORTRAN中,数组是一个有序的数据集合,其中每个元素都有一个唯一的索引或下标来标识其位置。
声明和使用数组很简单,只需指定数组的名称和维度即可。
例如,在FORTRAN中,要声明一个整数类型的数组,可以使用以下语法:```INTEGER :: my_array(100)```上述代码声明了一个名为"my_array"的整数类型数组,元素个数为100。
要访问数组中的元素,可以使用下标操作符([])来引用特定的元素位置。
例如,要访问数组中的第一个元素,可以使用以下方式:```my_array(1) = 10```上述代码将数组中的第一个元素设置为10。
在FORTRAN中,数组的下标从1开始,而不是像大多数编程语言一样从0开始。
当然,FORTRAN也支持多维数组(矩阵)。
要声明一个二维数组,可以使用以下语法:```REAL :: my_matrix(50, 50)```上述代码声明了一个名为"my_matrix"的实数类型的二维数组,大小为50x50。
要访问二维数组中的元素,可以使用两个索引值。
例如,要设置第一行第一列的元素为5,可以使用以下语句:```my_matrix(1, 1) = 5.0```在实际应用中,有时需要根据运行时的需求来动态分配数组的大小。
FORTRAN提供了一种特殊的数组类型-ALLOCATABLE,可以用于声明动态数组。
使用ALLOCATABLE数组时,可以在程序运行过程中根据需要为数组分配内存空间。
Fortran语言教程
Fortran语言教程Fortran(Formula Translation)是一种面向科学和工程计算的高级程序设计语言,由IBM公司于1950年代初开发。
它是世界上第一种高级程序设计语言,也是最早被广泛应用于科学计算领域的编程语言之一、Fortran在过去几十年中一直是科学计算领域中最受欢迎的编程语言之一,它提供了丰富的数值计算和数组处理功能,并具有高效的性能。
Fortran语言的主要特点是其简洁、清晰的语法结构和丰富的数学函数库。
它使用类似于数学公式的语法,使得编写科学计算程序变得更加直观和容易。
Fortran支持各种数据类型,包括整型、实型、复型和字符型等。
它还提供了强大的数组操作功能,可以方便地进行矩阵运算和向量处理。
此外,Fortran还支持模块化编程和面向对象编程的特性,使得程序的开发和维护更加灵活和高效。
Fortran语言的代码以子程序(subroutine)为基本单位,程序的执行从主程序开始,通过调用子程序来完成具体的计算任务。
子程序可以接受输入参数,并返回计算结果。
这种模块化的设计使得程序的结构清晰,易于理解和维护。
Fortran还支持递归调用,可以方便地处理复杂的计算问题。
Fortran语言还具有很好的可移植性和跨平台性。
由于Fortran语言的标准化程度较高,因此几乎所有的Fortran编译器都遵循相同的语法规则和标准库函数接口。
这使得Fortran程序可以在不同的计算机平台上进行编译和运行,而不需要进行太多的修改。
虽然Fortran语言在过去几十年中一直是科学计算领域的主流语言,但随着计算机硬件和编程技术的快速发展,它的地位逐渐下降。
现在,许多科学计算任务更倾向于使用更现代的编程语言,如C、C++和Python等。
但是,由于Fortran在科学计算领域的广泛应用和丰富的数值计算功能,它仍然是一种重要的编程语言,尤其在一些特定的领域,如气象学、物理学和地球科学等。
总结起来,Fortran是一种面向科学和工程计算的编程语言,具有简洁、清晰的语法结构和丰富的数值计算功能。
fortran dimension的用法
fortran dimension的用法Fortran 是一种高级程序设计语言,用于科学和工程计算。
Fortran是在1950年代早期开发的,直到今天仍然广泛使用。
在这篇文章中,我们将学习 Fortran 的一个重要概念:维度 (dimension)。
维度是 Fortran 中数组的一个属性。
数组是一种存储多个数据元素的数据结构,这些数据元素可以是同一种或不同种的数据类型。
在Fortran 中,数组是用于存储和处理大量数据的强大工具。
在 Fortran 中,维度是指数组中数据元素的行和列的数量。
例如,一个两维数组的维度就是行数和列数。
一个三维数组的维度则是行数、列数和深度。
Fortran 使用 DIMENSION 语句来定义数组的维度。
DIMENSION 语句的基本语法如下:DIMENSION arrayName(dim1,dim2,...dimn)其中,- arrayName:要定义维度的数组的名称。
- dim1、dim2、...dimn:数组维度的大小。
在 Fortran 中,数组的最大维数为 7。
以下是一个示例 DIMENSION 语句:DIMENSION A(2,3)这个 DIMENSION 语句定义了一个名为 A 的数组,它有 2 行和 3 列。
Fortran 中的 DIMENSION 语句不仅定义了数组的维度,还告诉编译器如何存储数组中的元素。
例如,一维数组的元素可以依次存储在连续的存储单元中。
而对于多维数组,可以通过行优先 (row-major) 或列优先 (column-major) 的方式存储元素。
在 Fortran 中,数组的维度可以是常量或变量。
以下是一个使用变量定义维度的示例:INTEGER :: NPARAMETER (N=5)DIMENSION A(N,N)这个示例使用参数 N 定义了一个 5 x 5 的数组 A。
可以使用 Fortran 的 DO loop 和数组访问来处理数组。
fortran数据结构ch09-数组
§1 数组的说明和数组元素的引用
2011-4-11
数组的逻辑结构和存储结构(p198 (p198§2 数组的逻辑结构和存储结构(p198-200)
一、一维数组的逻辑结构和存储结构 1. 逻辑结构 一维数组是线性表的一种表现形式。 一维数组是线性表的一种表现形式。 线性表的特点: 存在唯一的一个被称做“第一个” 线性表的特点:⑴存在唯一的一个被称做“第一个” 的数据元素; 存在唯一的一个被称做“最后一个” 的数据元素;⑵存在唯一的一个被称做“最后一个”的 数据元素; 除第一个之外, 数据元素;⑶除第一个之外,表中的每个数据元素均只 有一个前驱; 除最后一个之外, 有一个前驱; ⑷除最后一个之外,表中的每个数据元素 均只有一个后继。 均只有一个后继。 一维数组的逻辑结构是按数组元素下标值由小到大排 一维数组的逻辑结构是按数组元素下标值由小到大排 列的一个线性表, 列的一个线性表,每个元素的下标值确定了该元素在表 中的位置。 中的位置。
2011-4-11
dimension c(2,2,2),问c的元素存储顺序如何? 的元素存储顺序如何? , 的元素存储顺序如何 c(1,1,1) c(2,1,1) c(1,2,1) c(2,2,1) c(1,1,2) c(2,1,2) c(1,2,2) c(2,2,2)
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注意: 注意: 存储结构: 存储结构:一个数组在计算机内存中实际存 放的形式。 放的形式。 Fortran程序可以在一个输入 / 输出语句中通 程序可以在一个输入 输出; 过数组名对所有数组元素进行一次性的输入 / 输出; 采用这种形式时, 采用这种形式时,输入 / 输出的顺序是和存储结构 的顺序一致的。 的顺序一致的。
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下标下界和上界必须是整型常量或整型常量表达式, ⑶ 下标下界和上界必须是整型常量或整型常量表达式, 上界≥下界 下界。 且上界 下界。
FORTRAN数组介绍大全
§6.2 动态数组
动态数组的定义方式: 类型说明,Dimension(RANK),Allocatable::数组 名 RANK规定了数组的维数, 一个:代表一维,: 之间用逗号隔开。不能指定各维的上下界。
Real,Dimension(:),ALLocatable::A Real,Allocatable::B(:,:,:) 定义了一维动态数组A与三维动态数组B。 注意其区别。
定义数组时,下标界限必须为整型常量。
例:DIMENSION A(12), IW(4,5) 定义一维实型数组A,下标从1到12,12个元素;定 义二维整型数组IW,4行5列,20个元素。
例:INTEGER,DIMENSION(-2:10):: P 定义一维整数组P,下标从-2到10,13个元素。
例: real,dimension(3,4)::b,m(-5:10) 定义二维实型数组B,3行4列,12个元素;定义一 维实型数组M,下标从-5到10,16个元素。
例: character c(100)*20 定义一维字符数组C,有100个字符串,每个可容 纳20个字符
§6.1.2 数组的逻辑结构与存储结构
一维数组:数列、向量 二维数组:矩阵、行列式、表格 三维数组:帐簿 对更多维数的数组,可以从概念上理解。
在学习程序设计语言时, 一般只要求熟练掌 握二维数组的应用,作为理解和应用多维数组 的基础。
例 Subroutine ex(a,b,C,M,N) Real a(50),b(2,3,4),C(M:N) M=M+N N=N-2
§6.3 数组在函数和子程序中的应用
§6.3.2 假定形状数组 假定形状数组只能作为虚参,其秩是明确规 定的,但其形状由实参确定。当下界指定时, 上界会根据实参自动确定。
Fortran基本用法小结
Fortran基本用法小结目录:一、说明二、概述三、数据类型及基本输入输出四、流程控制五、循环六、数组七、函数八、文件一、说明本文多数内容是我读彭国伦《Fortran 95 程序设计》的笔记。
只读到第九章,主要是3~9章,都是最基本的用法(原书共16章)。
这里主要摘录了我看书过程中总结的一些Fortran和C不同的地方,主要是语法方面。
希望这份笔记能够给学过C但没有接触过Fortran的同学带去一些帮助。
要想得更清楚些,推荐看一下原书,觉得作者真的写得很好,很清楚;如果有C语言的基础,看完前九应该很快的,花一两天就行了。
觉得如果耐心看完本文,基本功能应该也可以顺利用起来了。
外,由于我之前没有用过Fortran,这次为了赶文档看书又看得很粗浅,大多数东西看过之后都没得及仔细想,只是按着作者的意思去理解。
所以这份笔记还处于纸上谈兵的层次。
如果有不妥的方,希望大家指正。
谢谢!文中蓝色的部分是程序代码,!后面的内容为注释。
二、概述1、名词解释Fortran=Formula Translator/Translation一看就知道有什么特色了:可以把接近数学语言的文本翻译成机械语言。
的确,从一开始,IBM设计的时候就是为了方便数值计算和科学数据处理。
设计强大的数组操作就是为了实现这一目标。
ortran奠定了高级语言发展的基础。
现在Fortran在科研和机械方面应用很广。
2、Fortran的主要版本及差别按其发展历史,Fortran编译器的版本其实很多。
现在在广泛使用的是Fortran 77和Fortran90。
ortran 90在Fortran 77基础上添加了不少使用的功能,并且改良了77编程的版面格式,所以编程时推荐使用90。
鉴于很多现成的程序只有77版本,有必要知道77的一些基本常识,至少保证能够看77程序。
以下是77和90的一些格式上的区别。
Fortran 77:固定格式(fixed format),程序代码扩展名:.f或.for(1)若某行以C,c或*开头,则该行被当成注释;(2)每行前六个字符不能写程序代码,可空着,或者1~5字符以数字表明行代码(用作格式化输入出等);7~72为程序代码编写区;73往后被忽略;(3)太长的话可以续行,所续行的第六个字符必须是"0"以外的任何字符。
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9.2.2 引用数组整体
• • • 引用数组整体的语法格式如下所示。 数组名 这种引用方式通过数组名来对数组进行整体操作。这种引用方式是 Fortan90中新增的,大大提高了程序编写的灵活性和简单性。我们对前一 个例程TEST0901进行修改,通过整体引用来对数组进行赋值。 TEST0902.F90 ! 引用数组整体的范例 PROGRAM TEST0902 IMPLICIT NONE ! 变量定义 REAL :: A, B(5,5) READ(*, *)A ! 数组整体引用 B = A
•
END PROGRAM TEST0903
9.3 数组的存储
• 尽管在Fortran语言中,允许程序员声明维数高达 7维的数组来使用,但是计算机的内存却只是一维 的。所以不管声明的数组有几维,数组在内存中 都是以一维的方式来进行存储。数组中元素在计 算机内的存储顺序同时也被用作输入/输出时确定 其中的元素数据在进行操作时的先后顺序。
9.4 数组的类型
• 根据数组在定义时的特征,比如数组的秩、数组 的形状和每一维的大小,可以将数组划分为好几 种类型。这些不同类型的数组在程序单元中如何 使用?在哪些程序单元中使用?有什么特点?本 节将针对这些问题进行逐一介绍。
9.4.1 显形数组
• 显形(Explicit-shape)数组是Fortran中最简单、 最容易理解的一种数组类型。顾名思义,这种类 型的数组在定义阶段就通过数组定义语句明确的 规定了所有特征,比如数组的秩、数组的维数、 每一维的长度和上下界。通过这种方式定义的数 组具有确定的形状和大小,在程序运行过程中不 允许再对数组的任何特征进行改变。需要注意的 是,在显形数组的维说明中,还允许使用整型变 量或整型表达式来定义维的上下界。这涉及到两 种特殊的显形数组,会在随后的小节中进行介绍。
9.3.2 数组存储结构的应用
• 目前的计算机硬件体系结构决定了在读取大批量数据时,如果这一批 数据都位于临近的内存中时,读取操作会执行得较快。在编写程序时, 如果想要提高执行效率,就应该对数据在计算中的保存方式和读取方 式有一定的了解。只有了解了数据在计算内的存储结构,才能在编写 程序的时候做到有的放矢。这样编写出来的程序在数据的存取效率上 才能较高。 • 需要注意的是,尽管Fortran中的数组是按“列元素优先”的规则进 行存储的,但是C语言中的数组则是按照“行元素优先”的原则进行 存储,并且C语言中数组的下标下界固定是从0开始的。在编写相关的 程序时,应该注意到这一差别。Fortran语言中,使用DO循环进行高 效率数组操作的代码写法可能在C语言中恰恰是最低效的。比如下面 的程序段在Fortran中能够得到较好的执行效率: • DO J = 1, 5 • DO I = 1,3 • Sum = Sum + A(I, J) • ENDDO
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9.2 数组的引用方式
• 数组经过定义之后,就可以在程序中使用了。在 Fortran77标准中,数组只允许在输入输出语句中 进行整体操作。在其他场合,只能对数组的元素 通过下标索引的方式逐个进行操作。到了 Fortran90标准,这一限制被大大放宽了。数组除 了能够进行整体操作以外,还能对数组中的片断 和数组的整体进行操作。这进一步增强了Fortran 语言在数值处理方面的能力。Fortran中数组的引 用方式可以概括为以下几种:
9.1 数组的定义
• 要在程序中使用数组,需要首先在变量声明中进行数组定 义。数组定义规定了数组的维数和大小,以及数组所能保 存的数据类型。在程序中,通过数组引用来对数组、数组 元素或者数组片断进行操作。 • 数组是类型相同、种别一致的一组变量的有序集合。它可 以是整型、实型、双精度型、复型、逻辑型、字符型以及 自定义类型等中的任意一种。组成数组的每一个变量被称 为数组元素,并由唯一的下标来进行标识。数组定义说明 了数组所能保存的数据类型、数组的维数、维的范围和数 组的大小。本节主要介绍Fortran中数组定义的几种方式。
9.4.3 特殊的显形数组——可调数组
• 可调数组(Adjustable Array)也是显形数组的 一种特殊形式,这种类型的显形数组只能是过程 中的一个哑元。 • 可调数组中至少有一维的上下界不是常数,这个 维的上下界只有当过程被调用时才能最终确定。 并且该维的上下界表达式中的整型变量可以是通 过过程传递的哑元,也可以是通过COMMON语句中 传递的整型常量或变量。和自动数组类似,过程 内部对维界参数的赋值不会改变数组中该维的上 下界。
Байду номын сангаас
9.3.1 数组的存储结构
• Fortran中,一维数组在计算机内存中的存储是最简单的一种情况。 在逻辑结构上,一维数组可以看成是由一系列数组元素组成的一 个单列数据表。数组中每个元素的下标就确定了此元素在数据表 中的位置。下标越小,在数据表中的位置就越靠前。在计算机内 存中,一维数组占据一片连续的存储单元,单个元素在内存中的 位置就是其逻辑结构中的位置。
9.1.5 数组定义的特点
• 上述数组定义的形式中,中括弧内的部分可有可无。数组定义语 句必须出现在所有可执行语句之前。除了上述基本的定义形式外, 在Fortran77中可以使用COMMON语句,在Fortran90中可以用 POINTER语句、ALLOCATABLE语句等对数组定义进行加强。 在前面所述的四种定义形式中,定义形式因简洁直观而常见于实 际使用中。此外,如下问题是在实际编程中应该注意的。 在前面所述的数组定义中,I(10)、M(10,5)、A、C等称为数组说 明符。在同一个说明语句中有多个数组说明符时,用逗号进行分 隔。 数组说明符中的I、M、A、C等是数组名,其取名规则与变量相同 并且不应与程序中的其他变量同名。在同一个程序单元中,一个 数组名只允许定义一次,不能重复定义。例如下面的数组定义是 错误的。 INTEGER :: A(10), A(10,20)
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END PROGRAM TEST0902
9.2.3 引用数组片断
• • • • • • • • • • • • • • • • 引用数组片断的语法格式如下所示。 数组名(下标范围,„„) 在这种引用方式中,数组中的元素可以用过数组片断来进行引用。当需要给数组中的不同 片断的元素赋予不同数值时,这种引用方式非常方便。来看下面一个例子。 TEST0903.F90 ! 引用数组片断的范例 PROGRAM TEST0903 IMPLICIT NONE ! 变量定义 REAL :: A1, A2,A3,A4,A5,B(5,5) READ(*, *)A1,A2,A3,A4,A5 ! 数组片断的引用 B(1,1:5) = A1 B(2,1:5) = A2 B(3,1:5) = A3 B(4,1:5) = A4 B(5,1:5) = A5
9.4.4 显形数组的不足
• 显形数组是数组应用的基础,其中的自动数组和可调数组能够提供非常灵活的数组应 用。比如自动数组在处理具体数量未知的大笔数组数据时,能够提供相当好的解决方 案。但是有一点需要注意,由于自动数组和可调数组都是通过过程来使用的,因此过 程的一些特点也会影响到这两种数组的使用。比如使用自动数组时,过程在计算机中 的堆栈限制会妨碍可使用的自动数组的大小。这种情况可以通过在执行TEST0906时, 将变量I设置成一个大数(比如100000)来观察到,此时屏幕上的打印信息如下: Input the value of I: 100000 forrtl: severe (170): Program Exception - stack overflow Image PC Routine Line Source TEST0307.exe 004011DB Unknown Unknown Unknown TEST0307.exe 0040110A Unknown Unknown Unknown TEST0307.exe 0043FCD9 Unknown Unknown Unknown TEST0307.exe 00428FF9 Unknown Unknown Unknown kernel32.dll 7C816FD7 Unknown Unknown Unknown Incrementally linked image--PC correlation disabled.
9.1.3 定义形式三
• 第三种数组定义形式的语法格式如下所示。 • DIMENSION([下标下界:]下标上界[,„]) [::] 数组名[,„] • [类型说明 [::] 数组名[,„]] • 该定义形式通过DIMENSION语句直接说明了数组的 维数和维的范围。这种形式定义的数组全部具有 相同的维数和大小。如下代码表示了如何采用上 述形式进行数组的定义。 • DIMENSION(10, 4:10) :: A, B, N • INTEGER :: A • REAL(8) :: N
9.2.1 引用数组元素
• 引用数组元素的语法格式如下所示。 • 数组名(下标,„„) • 这种引用方式通过下标索引来对数组中的每一个 元素进行操作。它是Fortran中最为传统的一种引 用方式。采用这种方式进行引用时,下标的值不 能超出数组定义时的下标上下界。目前市面上绝 大部分的Fortran编译器都会提供在编译时进行数 组下标越界检查的功能。而其他计算机语言的编 译器,如C/C++编译器往往不提供这样的功能,需 要程序员自行检查代码中是否存在数组越界的行 为。
9.4.2 特殊的显形数组——自动数组
• 自动数组(Automatic Array)是显形数组的一种 特殊形式,这种形式的显形数组只能是过程中的 局部变量。 • 使用自动数组时最好在过程中加以声明,并且数 组中至少有一维的上下界是不确定的整型变量或 整型表达式。在调用过程时,自动数组中不确定 的上下界首先通过整型变量或整型表达式求出。 这样,整型变量或整型表达式的值在过程中发生 的变化,就不会影响到数组中的上下界。