FORTRAN90第十章 指针与递归

§10.3 指针数组
指针数组是由指针组成的数组。容易与之混 淆的概念是数组指针:指向数组的一个指针。 Real,Dimension(:),Pointer::A !A是数组指针 Dimension B(10),C(8,5) A=>B !A指向一维数组B A=>C(:,4) !A指向二维数组C的第4列
Real,pointer ::p1,p2 Real,target::r1=13 Real,target::r2=15 Print*,r1,r2 P1=>r1;p2=>r2 Print*,p1,p2 P1=p2 Print*,p1,p2,r1,r2 r2=2*r2 P2=>p1 Print*,p1,p2,r1,r2 end
数组指针也可以是动态变量 Real,Dimension(:),Pointer::A !A是数组指针 Allocate(A(50)) !给指针A分配内存
A=10;print *,A DeAllocate(A) !释放指针A的内存
End
§10.3 指针数组
当数组指针是动态变量时,它所分配到的内 存区被当作一个数组使用,但是,该数组是没有 名字的,数组指针的名字就作为它的别名。
称为目标。对目标变量的定义必须用target 属性:类型, target[::] 变量名列表
指针变量的类型与它的目标变量的类型 必须一致。
§10.1 指针的 指针赋值语句: 概念
指针变量=>目标变量 赋值号=>读作“指向”,注意它的写法。 同类型的指针变量可相互赋值 指针变量=>指针变量
指针变量通过指针赋值语句指向目标变量 之后, 使用目标变量和使用它的指针是等同 的。这两者之间的暂时等同关系直到用指 针赋值语句使指针变量指向另外的目标变 量为止。
§10.1 指针的概念
例:Real,pointer ::p1,p2 !p1,p2可指向实 型目标变量。
Real,target::x,y !实型目标变量 P1=>x;p2=>y !指针赋值语句
X=-0.618 ! P1=-0.618
P2=1.414 ! Y=1.414 例:Real,Dimension(:),pointer ::p !p可
说明：
（1）指针变量通过指针赋值语句指向目标变 量之后，便成为所指向目标的别名。
（2）对于一个指针变量的访问，实际上就是 对其目标变量的访问。
（3）可以有多个指针同时指向同一个目标变 量，如：P1=>R，P2=>R 。但不可能一个指 针同时指向多个目标变量。
（4）指针赋值可以改变当前的别名。例如：
例： Implicit none Type student
integer::num real::score type(student),pointer::next
Print*, p1%num,p1%score Print*, p2%num,p2%score Deallocate(p1) Deallocate(p2) end
p2=>p1使p2指向p1所指向的目标。
§10.2 指针的使用
§10.2.1 指针的状态 指针处于三种状态之一:
未定义:程序刚开始时所有指针都未定义 空指针:已定义但没有指向任何目标 关联:指针已定义并指向某一目标
§10.2.2 NULLIFY语句 NULLIFY语句的作用是使指针变量处于
空状态。其格式为: NULLIFY(p) P是指针变量
End Type student
Type(student),pointer::p1,p1
Read*,p1%num,p1%score
Read*,p2%num,p2%score
Nullify(p1%next); Nullify(p2%next)
§10.2 指针的使用
例:Real,Poi§nte1r:0:p.12,p指2 针的使用
Real,Target::a P1=>a;p2=>a !p1,p2都指向a
NULLIFY(p1) !p1为空, p2指向a
P2=>p1 !p1与p2都为空指针
§10.2.3 动态变量 用Allocate分配一块内存,并使指针变量指向它, 指针变量就成了这块内存的别名。这就是动态 变量。 Allocate语句的格式: Allocate(p[,Stat=整型变量名]) P必须已定义,整型变量表明分配是否成功，分配 成功，整型变量被赋值0，否则赋非0值。
§10.2 指针的使用
例:Real,Pointer::p Allocate(p) !给指针p分配内存
用DeAllocate语句可以释放已分配给某指针 变量的内存,并使该指针变量置空。其格式 为:DeAllocate(p[,Stat=整型变量名])
例:Real,Pointer::p Allocate(p) !给指针p分配内存 P=13;print *,p DeAllocate(p) !释放指针p的内存 End
§10.2.4 ASSOCIATED固有函数 逻辑型固有函数ASSOCIATED检查一指针是
否指向一个目标或是否为另一个对象的别名。其 格式为:
ASSOCIATED(p1[,p2])
待检查的指针p1必须已定义;可选参数p2如果 是目标变量,则检查p1是否指向它,p2若是指针, 则检查p1与p2是否指向同一目标或同时为空指 针。 例:Real,Pointer::p,q
INTEGER,PARAMETER::N=6
End do
TYPE(ROW),DIMENSION(N)::S,T
end
DO I=1,N
ALLOCATE(T(I)%R(1:I))
T(I)%R(1:I)=I END DO S=T !相当于 s(I)%r=>t(I)%r Do I=1,n Print*,s(I)%r(1:I) End do
下面的例子说明A不是一个指针数组： Dimension(:),Pointer::A !A是数组指针 Real,target::b=2 Allocate(A(50)) !给指针A分配内存 A(1)=>B !错误,A(1)不是指针
A(2)=64; print *,A(2) DeAllocate(A) !释放指针A的内存
§10.4 链表
链表概念 链表的创建 链表的插入 链表的删除 链表的输出 链表举例
§10.4.1 链表概念
链表是一个节点的序列，其中每个节点被连接 到它前面的节点上。
head
13
27
39
从上面链表可知，每个节点有二个域，第一个是数 据域，第二个是指针域。链表的第一个节点称为表 头，最后一个节点称为表尾。指向表头的指针称为 头指针，最后一个节点的指针域为空指针。没有任 何节点的链表称为空链表。空链表的头指针为空。
指向有target属性的一维实型数组(包括二 维数组的一行或一列)。
Real,target::a(5,6) !实型目标数组 P=>A(2,:) !指针赋值语句 p=1 ! 赋值语句,使A数组第2行元素全为1
例: Real,pointer ::p1,p2 Real,target::r=13 P1=>r P2=>p1 Prinr*,p1,p2,r end
为了表示链表，必须先定义一个派生类型来表 表示节点的结构。例如整型数值链表中节点的 类型定义为：
Type node
integer ::value
type(node),pointer::next
End Type node 表头节点的指针可用下述方法建立：
Type list
type(node),pointer::head
End
§10.3 指针数组
指针数组只能用间接方法实现。 例:定义一个具有5个元素的指针数组。 TYPE real_pointer real,pointer::p END type real_pointer Real,target::a,b,c,d,e,f,g,h,x,y TYPE(real_pointer) R(5) Data a,b,c,d,e,f,g,h,x,y/1,2,3,4,5,6,7,8,9,10/ R(1)%p=>b;r(2)%p=>d;r(3)%p=>f r(4)%p=>h;r(5)%p=>y Print *,(R(I)%p,I=1,5),a,c,e,g,x END
在FORTRAN 90中,严格地由指针组成的指 针数组是不能实现的。
IMPLICIT NONE
Do I=1,n
INTEGER::I
s(I)%r(1:I)=2*i
TYPE ROW
End do
REAL ,DIMENSION(:),POINTER::R
Do I=1,n
END TYPE ROW
Print*,t(I)%r(1:I)
§10 指针与递归
§10.1 指针的概念 §10.2 指针的使用 §10.3 指针数组 §10.4 链表 §10.5 递归及其应用
§10.1 指针的概念
指针变量的定义格式:
类型,Pointer[::] 变量名列表
或者分两步定义:
类型 [::] 变量名列表
Pointer 变量名列表 指针变量所指向的变量称为目标变量,简
…; NULLify(q); !Q是空指针
End if
If(ASSOCIATED(p,q)) then
end
Print*,”p是空指针”
Else
Print*,”p不是空指针”
如果p1,p2指向同一数组的不同部分，它们 被认为是未结合的。 Implicit none Real,target,dimension(4)::a=(/1,2,3,4/) Real,pointer,dimension(:)::p,q P=>a(1:3) Q=>a(2:4) Print*,associated(p,q) end