Fortran数据格式

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§格式输出
格式输出语句由两部分组成：输出语句和输出格式语句。

输出语句的一般形式为：
WRITE(*,L) 输出表列或： PRINT L 输出表列
其中：* 代表隐含的输出设备，L 指输出格式语句的标号。

输出格式语句的一般形式：
L FORMAT(1X,S)
其中：L 输出格式语句的标号，1X 纵向走纸符，S 输出格式,用不同的“格式编辑符”（简称“编辑符”）来实现指定的输出格式，各格式间用逗号相隔。

FORMAT语句又叫“格式语句”，是一个非执行语句，本身不产生任何操作，只是提供输入或输出的格式。

FORMAT语句可以出现在程序的任何地方（但必须在PROGRAM语句之后和END语句之前，如果在子程序中用FORMAT语句，则应在子程序定义语句之后）。

系统按WRITE语句或PRINT语句中指定的语句标号找到相应的FORMAT语句，并按FORMAT语句所规定的格式对数据进行输出。

注意，PRINT语句中不能再用“*”，PRINT语句中的第一个标识符是语句标号而不是要打印输出的数据。

输出格式分两类基本格式
I格式(又叫整数格式)
一般形式：Iw 或：
其中：w 一个数据占的位数宽度（又称“字段宽度”），m 需要输出的最少数字位数。

例1：
WRITE （*，100）M，N
100 FORMAT（1X，I4，I4）
如果M=40，N=-12，则输出如下：
¬¬40¬-12
例2：
WRITE (* , 100) I,J,K
100 FORMAT(1X,,,I4)
若 I=1234， J=-24， K=24689 则输出为:
¬1234¬¬¬-24 ****
（1）数字在指定的区域内向右端靠齐，如果数字位数比指定的字段宽度w 小，则左边补以空格。

负数的符号也包含在字段宽度内。

（2）如果数字的位数超过了规定的字段宽度w，则不输出有效数据，而在该字段宽度范围内充满“*”符号。

（3）如果数字的位数超过了m,则按实际应输出的位数输出（但条件是不能超过w)。

m不包括负号所占的一列。

F格式(又叫小数型格式)
一般形式：
w 各数值占的总位数 d 输出数据的小数位数（小数点后的位数）。

例1：
WRITE（*，100）A，B，C
100 FORMAT(1X,,,
若 A=， B=，C= 则输出:
¬¬¬¬
例2：
WRITE (* , 100) X,Y
100 FORMAT(1X,,
若 X=.7, Y=，则输出为:
********** ¬¬¬¬¬¬¬.00
（1）数字在指定的区域内向右端靠齐，如果数字位数（含小数点和符号位）比指定的字段宽度w小，则左边补以空格；如果数字的位数超过了规定的字段宽度w，则不输出有效数据，而在该字段宽度范围内充满“*”符号。

（2）如果数据的小数位数比指定的小数位数d小，则在小数右边补0以凑足d位；如果小数位数大于d位，则输出时多于的小数位数按“四舍五入”规则舍去。

（3）假设b为数据整数部分的位数，则应使w≥b+d+1(小数点占一列），如果输出负数，则应保证w≥b+d+2(小数点和负号各占一列）。

（4）用F格式输出时应注意，由于难以事先确切估计出数据的大小，输出大的数时容易产生“宽度不够”的错误（由于w不够大），输出小的数时会出现丢掉有用数字的情况（由于d不够大而将后面的数字截去），这就是“大数印错，小数印丢”。

E格式(又叫指数型格式)
一般形式：
w 各数值占的总位数，d 输出数据的小数位数（小数点后的位数）。

例1：
WRITE （*，100）X，Y
100 FORMAT（1X，，）
如：X= Y= 则输出结果为：
¬¬+01¬+04。

（1）采取标准化的指数形式输出一个实数，d为以指数形式出现的数据的数字部分的小数位数。

（2）指数部分一般占4列，其中字母“E”和指数的符号各占一列，指数2列。

小数部分d列，再加上一个小数点和小数点前的一个“0”，因此要保证w≥d+6，输出负数时，w≥d+7。

（3）有的计算机系统允许有较大的实数范围，FORTRAN77提供了一种扩充的编辑符，可以输出三位或四位指数。

这种编辑符的形式为：，用e指定指数的位数。

有的计算机系统的FORTRAN编译系统已根据其允许的实数范围，自动将指数的位数改为3位或4位，不必在RORMAT语句中用编辑符单独为某些数据指定所需的指数位数，只需写形式即可，输出时系统会给出三位（或四位）指数。

G格式
G格式可以根据输出的实数大小决定用小数形式（F格式）输出或指数形式（E格式）输出。

当输出大数值或小数值时自动按E格式，当输出的数不大不小时用F格式。

其一般形式为：
（1）凡绝对值小于的数或绝对值大于10d的数用E格式输出；其余的数用F格式输出。

（2）用E格式输出时，最后4列为指数部分，而用F格式输出时最后4列留空。

（3）用指数形式输出时，格式同；用F格式输出时，不是按形式输出，d 规定的不是小数位数而是打印出来的全部数字的位数，小数位数根据数值大小和d的大小而定，这样做的目的是使数的整数部分能全部保留，而适当截去小数部分，以保证输出数值的正确性。

因为小于10d的数，其整数部分最多为d 位，因此，可以全部输出这d位整数，小数的位数为：d-(数值整数位数）。

D格式
一般形式：
用于双精度数据的输出，使用方法与E格式相仿，只是把字母“E”换成“D”。

格式
一般形式：Lw
用于逻辑型数据的输出，w 输出数据的字段宽度。

逻辑值“.TRUE."，在输出时打印一个字母T；逻辑值".FLASE."，在输出时打印一个字母F。

T和F打印在字段范围内的最右端。

A格式
一般形式：Aw 或：A
用于字符型数据的输出，w为字段宽度，不指定w时（即形式：A），按字符变量的实际长度（即程序定义该变量时的长度）输出。

字符串在指定的区域内向右端靠齐，如果字符串的位数比指定的字段宽度w小，则左边补以空格；如果字符串的位数超过了规定的字段宽度w，则只输出最左面的w个字符。

‘(撇号)格式
用来插入所需的字符串，例如：
WRITE(*,100) I,J
100 FORMAT(1X,'I=',I3,'J=',I4)
如果I=123，J=2347，则输出：
I=123J=2347
如果需要输出的字符包括撇号，则用两个连续的撇号代表一个被输出的撇号字符。

例如：
CHARACTER *10 STUD
READ * STUD
WRITE(*,10) STUD
10 FORMAT(1X,A,'IS LI''S STUDENT.')
END
如果输入给STUD的值为‘ZHANG SUN’，则输出为：
ZHANG SUN IS LI'S STUDENT.
H格式
一般形式：nH <字符串>
用来输出字符常量，与撇号格式相似。

n为字符串中字符的个数。

如上面的例子（I=123，J=2347），可改写为：
WRITE(*,100) I,J
100 FORMAT(1X,2HI=,I3,2HJ=,I4)
则输出与上例相同：
I=123J=2347
可以单独用撇号格式或H格式输出字符串而不必要求WRITE语句中有相应的输出项。

如：
WRITE(*,100)
100 FORMAT(1X,'ZHANG SUN IS LI''S STUDENT.')
或：100 FORMAT(1X,26HZHANG SUN IS LI'S STUDENT.)
用H格式必须准确地数出字符串中的字符个数，数错了就会造成错误。

所以最好不用H编辑符而用撇号编辑符，后者不必数字符，使用方便，字符串界线清楚无误。

FORTRAN 77之所以保留H编辑符主要是为了与FORTRAN 66兼容（FORTRAN 66只能用H编辑符输出字符串而没有撇号编辑符）。

X格式
一般形式：nX
用于输出空格，n 输出的空格数目。

即插入n个空格，或者说，使打印的“当前位置”向右移动n列。

例：
WRITE（*，100）I，A，B
100 FORMAT（1X，I3，2X，，2X，）
当I=146，A=，B=时，输出为：
146 +04
如果不用X格式插入空格，数据将连成一片，难以区分开。

注意：不要把2X作为与A对应的格式符，WRITE语句中的I，A，B分别与FORMAT语句中的I3，和格式符对应。

X格式符不能用来提供整数、实数、以及其它类型数据的输出格式，它只能插入若干个空格。

FORTRAN 77还允许n是负整数，表示从当前位置向左移动n的绝对值列。

微机上使用的FORTRAN子集不能使用n为负值的格式符。

/(斜杠)格式
斜杠（/）编辑符的作用是：结束本记录的输出并开始下一个记录的输出。

例如：
WRITE(*,100)I,A,J,B
100 FORMAT(1X,I3,1X,I3,
若I=246,A=,J=35,B=,输出结果为：
246
35
一个WRITE语句输出打印了二行信息，这是由于FORMAT语句中有一斜杠，使之产生两个输出记录（注意，斜杠之后也有一个“1X”，使第二个记录的第一个字符为“空格”，作为纵向走纸符）。

如果有两个连续的斜杠，如：
100 FORMAT(1X,I3,/1X,I3,
输出完第一行后，空一行，再输出第二行。

即：
246
（空一行）
35
如果在编辑符的最后出现斜杠，如：
100 FORMAT(1X,I3,1X,I3,
输出完第二个记录后，再输出一个空行。

即：
246
35
（空一行）
重复系数
重复使用的编辑符可以在其前加一个重复系数，其形式为：rIw，，，，rAw，rLw等，r为重复系数。

以下两个FORMAT语句等价：
100 FORMAT(1X,I3,I3,,,
100 FORMAT(1X,2I3,
如果有以下FORMAT语句：
150 FORMAT(1X,I4,2X,,2X,I4,2X,,2X)
其中下划线的二组编辑符是相同的，可以只写一次而用重复系数使之重复使用：
150 FORMAT(1X,2(I4,2X,,2X))
纵向走纸控制
FORTRAN规定的走纸控制符如下表：
如果需要本行的输出是换一行从头开始打印的话，就应该在本行的开头设置一个空格。

“1X”的本来意义是产生一个空格，但按规定，将输出记录的第一个字符作为纵向走纸控制之用，它产生的动作是“走纸一行”。

因此，FORMAT语句中的第一项“1X”的作用是“纵向走纸控制”。

（1）打印输出一行后不会自动换行，“打印的当前位置”（即指针）停在本行输出的最后一个字符后面。

（2）只要输出记录的第一个字符是空格，就可使走纸一行。

因此也可以不采用“1X”而用‘’（即空格）也可达到同样的目的。

（3）如果不预先在输出记录的第一个字符处设一空格，则系统会将输出的第一个字符作为走纸控制符，从而使本来想打印的内容缺少了一个字符。

（4）如果走纸控制符为“+”表示不换行，在本行睛再叠印一行新的内容。

WRITE语句与FORMAT语句的相互作用
输出记录的内容是同WRITE语句和FORMAT语句共同决定的。

WRITE语句提供变量的值，FORMAT语句提供字符串、空格、以及数据输出的格式。

FORMAT语句中括弧内的内容称为“格式说明”。

对这两个语句相互关系说明如下：
（1）WRITE语句中的变量个数与FORMAT语句中的I，F，E，G，D，L，A 编辑符的个数可以相等也可以不等。

如果变量个数少于上述编辑符个数，则多余的编辑符不起作用。

（注意，上述编辑符不包括X编辑符、H编辑符、撇号编辑符，下同）。

在执行格式控制时，对WRITE语句的变量表列和FORMAT语句中的格式说明同时扫描，一一对应。

当变量表列结束，而FORMAT语句扫描到一个上述的编辑符，则扫描继续下去，直到遇到非X、非H、非撇号编辑符为止。

（2）如果变量个数多于格式说明中的编辑符个数，即WRITE语句中的变量表列中还有未输出的元素，而格式说明中编辑符已用完，则重新使用该格式说明，但产生一个新记录。

（3）如果在格式说明中包含有重复使用的编辑符组，则当格式说明用完后再重新使用时，只有最右面的一个编辑符组（包括其重复系数）和它右面的编辑符被重复使用。

（4）如果有输出量，但格式说明中无相应的编辑符，则输出永不停止。

因此，如果WRITE语句中有一个或一个以上的输出变量的话，则格式说明中至少应该有一个非X、非H（或撇号）的相应的编辑符。

（5）在扫描过程中，格式说明中的各编辑符（指I，F，E，G，A，L）都要有相应的变量才能组织输出，而X、H、撇号、斜杠等编辑符不需要有相应的输出变量而直接进行输出。

（6）可以有“空格式说明”，如FORMAT（），用来输出一个空行。

此时WRITE语句中不应有任何输出量。

（7）遇格式说明的右括号（即最后面一外括号）或斜杠“/”时，结束本记录的输出，但不意味停止全部输出。

只要输出表列中还有未输出的量，将重复使用格式说明或按斜杠右面的格式说明组织输出。

右括号的作用与斜杠有一点不同：当扫描到右括弧而输出表列中已无输出变量时，输出即告结束。

而斜杠只表示结束本行输出，即使此时已列输出变量要输出，输出并未停止，它会重新开始一个新记录，直到遇到右括号或非X、H、撇号编辑符为止。

（8）FORMAT语句可以与WRITE语句相邻，也可以放在程序任何地方（在PROGRAM语句或子程序语句之后，END语句之前），习惯上将程序中全部FORMAT语句集中放在最前或最后，并给FORMAT语句以较大的标号（一般执行语句E和小标号，FORMAT语句用大标号，如100以上或者说1000以上），以使程序清晰。

（9）用表控格式输出时，在WRITE语句中的输出项中可包含字符串，但如果在输出时用到FORMAT语句，则WRITE语句中不能再包含输出的字符串。

格式输出时，如需输出字符串，应在格式说明中设置。