Fortran顺序结构
Fortran77结构化程序设计
Fortran77结构化程序设计Fortran77结构化程序设计简介Fortran（Formula Translating System）是一种编程语言，特别适用于科学和工程领域的计算。
Fortran的第一版于1957年发布，至今已经发展到Fortran77版本。
Fortran77引入了结构化程序设计的概念，使得程序更易于编写和维护。
本文将介绍Fortran77结构化程序设计的基本原则、控制结构和常用语法。
基本原则结构化程序设计的目标是编写易读、易维护、易的程序。
为了达到这个目标，Fortran77结构化程序设计遵循以下基本原则：1. 模块化：将程序划分为小块的独立模块，每个模块负责完成特定的功能。
2. 单一入口：每个模块只有一个入口点，使得程序的执行流程清晰可见。
3. 自顶向下设计：从程序的总体结构开始，逐步细化到具体的算法和实现细节。
4. 注重可读性：使用有意义的变量和函数名，添加适当的注释，使得程序易于阅读和理解。
控制结构Fortran77提供了几种常用的控制结构来实现程序的流程控制：顺序结构顺序结构是Fortran77中最基本的控制结构，程序按照代码的顺序依次执行。
例如：fortranPROGRAM mnINTEGER :: i, sumsum = 0DO i = 1, 10sum = sum + iEND DOWRITE(,) 'Sum:', sumEND PROGRAM mn上述代码展示了一个简单的程序，通过循环计算1到10的和，并输出结果。
分支结构Fortran77提供了基本的分支控制结构：- `IF`语句：可以根据条件选择性执行代码块。
例如：fortranPROGRAM mnINTEGER :: iDO i = 1, 10IF (i < 5) THENWRITE(,) i, '小于5'ELSEWRITE(,) i, '大于等于5'END IFEND DOEND PROGRAM mn在上述代码中，根据变量`i`的值判断是否小于5，并分别输出不同的信息。
fortran二维数组存储顺序
fortran二维数组存储顺序Fortran二维数组存储顺序Fortran是一种古老而又经典的编程语言，具有高效、稳定、可靠等优点，被广泛应用于科学计算、工程设计、数据处理等领域。
在Fortran 中，二维数组是一种常见的数据结构，它可以用来表示矩阵、图像、地图等复杂的数据模型。
而二维数组的存储顺序则是Fortran程序员需要了解和掌握的重要知识之一。
按类划分，Fortran二维数组的存储顺序可以分为两种：行主序（Row-major order）和列主序（Column-major order）。
下面分别对这两种存储顺序进行详细介绍。
一、行主序行主序是指二维数组按照行为主序进行存储，即先存储第一行的所有元素，再存储第二行的所有元素，以此类推，直到存储完最后一行的所有元素。
在Fortran中，行主序是默认的存储方式。
例如，有一个3×4的二维数组A，其元素值分别为：A(1,1)=1 A(1,2)=2 A(1,3)=3 A(1,4)=4A(2,1)=5 A(2,2)=6 A(2,3)=7 A(2,4)=8A(3,1)=9 A(3,2)=10 A(3,3)=11 A(3,4)=12那么，在行主序下，A的存储顺序为：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12。
行主序的优点是访问数组元素时具有更好的局部性，即访问相邻的元素时可以利用CPU的缓存机制，提高访问效率。
而其缺点则是在进行列操作时，需要跨越多个内存块，导致访问速度变慢。
二、列主序列主序是指二维数组按照列为主序进行存储，即先存储第一列的所有元素，再存储第二列的所有元素，以此类推，直到存储完最后一列的所有元素。
在Fortran中，可以通过在数组声明时使用“column-major”来指定列主序。
例如，有一个3×4的二维数组B，其元素值分别为：B(1,1)=1 B(1,2)=5 B(1,3)=9B(2,1)=2 B(2,2)=6 B(2,3)=10B(3,1)=3 B(3,2)=7 B(3,3)=11B(4,1)=4 B(4,2)=8 B(4,3)=12那么，在列主序下，B的存储顺序为：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12。
第1章 FORTRAN程序设计基础
n
i+1 →i 输出max
思考题
用N-S图描述求解以下问题的算法。 (1)将两个变量的值互换。 (2)判断一个数N能否同时被3和5整除。 (3) 输入三角形的三个边长，求三角形的面积。
三、程序设计方法
结构化程序设计
自顶向下 逐步求精 模块化
面向对象程序设计(OOP)
传统的程序设计是基于求解过程来组织程序流程。在 这类程序中，数据和施加于数据的操作是独立设计的， 以对数据进行操作的过程作为程序的主体。面向对象 程序设计则以对象作为程序的主体。对象是数据和操 作的“封装体”，封装在对象内的程序通过“消息” 来驱动运行。在图形用户界面上，消息可通过键盘或 鼠标的某种操作来传递。在对象内部的实现上，常常 使用结构化程序设计方法。
(3) 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。 输入max 1→i 当i≤9时 输入x x y x →max
x>max?
输入max
(1)一般Leabharlann 程图用不同的几何图形 来代表不同性质的 操作。例如，用矩 形框表示要进行的 操作，用菱形框表 示判断，用流程线 将各步操作连接起 来并指示算法的执 行方向。
1→i i≤9? y 输入x x>max? y x →max i+1→i n n
输出max
(2) 程序的三种基本结构
顺序结构。顺序结构是最简单的一种基 本结构，依次顺序执行不同的程序块。 选择结构。选择结构根据条件满足或不 满足而去执行不同的程序块。 循环结构。循环结构是指重复执行某些 操作，重复执行的部分称为循环体。
fortran三维数组存储顺序
fortran三维数组存储顺序Fortran是一种编程语言，用于科学计算和数值分析。
在Fortran 中，三维数组的存储顺序对于数据的访问和处理非常重要。
本文将介绍Fortran中三维数组的存储顺序以及其对应的应用。
一、Fortran三维数组的存储顺序在Fortran中，三维数组通常被存储在内存中的连续空间中。
Fortran提供了两种存储顺序：列优先和行优先。
列优先存储顺序也称为列主序（column-major），而行优先存储顺序也称为行主序（row-major）。
在列优先存储顺序中，三维数组的第一个维度称为列，第二个维度称为行，第三个维度称为页。
数据在内存中的存储方式是先存储第一页的所有元素，然后是第二页的所有元素，以此类推。
这种存储方式在Fortran中是默认的。
在行优先存储顺序中，三维数组的第一个维度称为行，第二个维度称为列，第三个维度称为页。
数据在内存中的存储方式是先存储第一行的所有元素，然后是第二行的所有元素，以此类推。
二、列优先存储顺序的应用列优先存储顺序在Fortran中应用广泛，特别是在科学计算和数值分析领域。
这是因为在这些领域中，通常需要对三维数组进行矩阵运算，而列优先存储顺序可以使得矩阵乘法等运算更加高效。
例如，假设有两个三维数组A和B，它们的维度都为n×n×n。
如果要计算A和B的矩阵乘法C=A*B，其中C也是一个三维数组，那么在列优先存储顺序下，可以使用以下伪代码实现：```do i = 1, ndo j = 1, ndo k = 1, nC(i,j,k) = 0do l = 1, nC(i,j,k) = C(i,j,k) + A(i,j,l) * B(l,k,j)end doend doend doend do```在这段代码中，通过使用列优先存储顺序，可以保证矩阵运算的内存访问是连续的，从而提高了运算速度。
三、行优先存储顺序的应用虽然列优先存储顺序是Fortran中默认的存储顺序，但在某些情况下，行优先存储顺序也是有用的。
fortran选择结构及基本语句
END
长安大学地学信息技术研究所 09/10学年第一学期 13
嵌套块IF：指块IF语句中又包含块IF语句，可有多层嵌套。 对于嵌套块IF，内外层块IF语句体不能相互交叉。
块IF语句可命名,在嵌套块IF中,可对内外层块IF语句进行命名。
示例：求解方程ax2+bx+c=0,需要检查是否a=0,防止除0溢出。
<控制集合>→<元素>[:<元素>]{,<元素>[:<元素>]}
长安大学地学信息技术研究所 09/10学年第一学期 15
给定学生成绩S，评定优、良、中、及格、不及格等级，并输出。
INTEGER(1) READ (*,*)S
S
SELECT CASE(INT(S)) CASE(90:100) WRITE(*,*)„该学生成绩为：优。’ CASE(80:89) WRITE(*,*)„该学生成绩为：良。’ CASE(70:79) WRITE(*,*)„该学生成绩为：中。’ CASE(60:69) WRITE(*,*)„该学生成绩为：及格。’
WRITE(*,*)„该学生成绩为：不及格。’ ELSE IF (S<70) THEN
END IF
WRITE(*,*)„该学生成绩为：及格。’ ELSE IF (S<80) THEN
END IF
END IF
END IF
WRITE(*,*)„该学生成绩为：中。’ END
长安大学地学信息技术研究所
09/10学年第一学期 12
CASE(0:59)
WRITE(*,*)„该学生成绩为：不及格。’ END SELECT END CASE DEFAULT WRITE(*,*)„输入成绩数据错！！！'
第二讲 顺序结构的Fortran 程序设计
除（/）
乘方（**） 括号()
14
２、算术运算符的优先级
括号→函数→乘方→乘、除→加、减 注：同级运算“先左后右”，连续乘方时“先右后左”。 比如：3+5-6.0*8.5/4**2+sin(x) → 3+5-6.0×8.5÷42+sinx x**y**z、x**(y**z) → xyz (x**y)**z →(xy)z 利用算术表达式概念，就可以将：数学运算式→Fortran算术表达式 （3）Fortran 算术表达式书写注意 １、表达式中的各运算元素之间必须用运算符分隔。 例：xyz→x*y*z 2(x+y) → 2*(x+y) ２、作任何运算的表达式只能写在一起。 ab 例：
2015/12/20 10
三、Fortran的内部函数
（1）什么是内部函数 在编程序时，经常需要直接使用数学函数，为方便 Fortran语 言自带有丰富的数学函数，称为内部函数，它是指能完成一定 功能的程序单位，内部函数可以直接调用，但需遵守其使用规 则。 （2）常见的一些内部函数
作为例子，下面给出一些Fortran的内部函数： 1、abs(x)---求变量x的绝对值； 2、sqrt(x)---求变量x的平方根； 3、int(x)---取x的整数部分； 4、mod(x,y)---求x除以y的余数； 5、sign(x,y)---求x和y的符号； 6、max(x,y,z,…)---求最大值； 7、min(x,y,z,…)---求最小值。
第二讲 顺序结构程序设计
从设计上看，任何程序均可用顺序结构、选择结构、循环结构 实现。其中，顺序结构就是按照处理顺序，依次写出相应的语 句，因此，顺序结构最为简单、也是最基本的 Fortran 编程， 本讲先学习顺序结构的Fortran程序设计。 从内容上看，程序就是数据和语句，其中数据是程序加工处理 对象、语句描述了对数据的具体操作。在Fortran 中，数据的 表现形式有常量、变量、表达式和函数，而数据的类型分为整 型、实型、复型、字符型和逻辑型，以及数组等。 因此，本讲先介绍最简单的数据类型（整型和实型）与数据形 式（常量、变量、函数、算术表达式），以及最简单的 Fortran语句，分2节讲授。通过本讲的学习之后，就能设计最 简单的Fortran程序了！
第02章 顺序结构程序设计
思考1 思考1
已知 其中 x = 1 + tg 52015' ，求y的值。 ，求y
2 x ， x 2 | sin
2.8 程序举例
例1 已知 f(x)=x3+sin2x2+ln(x4+1) 输入自变量的值，求出对应的函数值。 READ*,X F=X**3+SIN(X**2)**2+LOG(X**4+1) PRINT*,"F(X)=",F END
总 结
1．编程的思路：一是输入原始数据，二是对原始数据进 编程的思路：一是输入原始数据， 行处理，三是输出处理结果。 行处理，三是输出处理结果。 2．使用结构化程序设计技术：用先全局后局部、先整体 后细节、先抽象后具体的逐步求精 3. 代码编写风格
分析下列语句：
判断下面计算结果是否相同 判断下面计算结果是否相同 ave = (n1 + n2 ) / 2 ave = (n1 + n2 ) / 2. nave = (n1 + n2 ) / 2 nave = (n1 + n2 ) / 2. 2.
2.6 简单输入输出语句
1．表控输入语句 说明数据来自何处、送至何处、 说明数据来自何处、送至何处、按什么格 式进行编辑加工 表控格式输入 READ*，变量表 READ*，变量表 READ(*， READ(*，*) 变量表
1. 变量的概念
变量是指在程序运行期间其值是可以变化的量。 变量是指在程序运行期间其值是可以变化的量。系统为程序中的每一 个变量开辟一个存储单元，用来存放变量的值。 个变量开辟一个存储单元，用来存放变量的值。 变量在内存中所占的字节数和数据存储形式与相应类型的常数相同。 变量在内存中所占的字节数和数据存储形式与相应类型的常数相同。 例如，实型变量一般占4个字节，按指数形式存放。 例如，实型变量一般占4个字节，按指数形式存放。
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。
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。
FORTRAN95第八章 实用程序设计方法
直到 x 是一个素数
根据上面的伪码，可以比较容易地写出实现求出前 n个素数并打印的FORTRAN程序。但是, 这个程序的 效率是比较低的。为此可以利用数论的知识，从以 下两个方面考虑进行优化。 首先, 语句“对于k 从2 变到X-1，每次增 1 做：”
在以上各阶段都应有充分的文档资料。而且，以上过程是一个有限次 迭代过程。
8.2 结构化程序设计方法 8.2.1 结构化程序设计的概念 所谓结构化程序设计，就是以良好的程序结构为目标、遵照
“自顶向下、逐步求精”和模块化的方法、每个模块仅有一个 入口
和一个出口、程序中仅使用三种基本控制结构、尽量少用GOTO 语句的程序设计方法, 下面对结构化程序设计方法进行全面、细 致地阐述。
具体说来，计算机程序设计的准则有以下七个方面:
正确性：这是判定程序质量的永恒准则。 可靠性：这是指程序执行的可重复性要好。无论执行环境
如何变化，对相同的输入数据，一个程序的执行结果总是 不变的。 易读性：这是指程序结构要简单、语句要直观、程序内部 要有足够的注解等，以便维护和引用程序。遵照良好的编 程风格（习惯），会增大程序的可读性。 有效性：这是指程序应当少占存储空间、快速运行。良好 的时空效率永远是人类追求的目标。 可维护性：这是指程序应当容易查找错误、容易改正错误。 一个大型程序，常常需要数十人甚至数百人合作开发，代 价高昂。既使通过严格地检测，也不可能保证没有错误。 而且使用期常常达到10年至15年或更长。因此，在使用中， 排除错误、扩充、更新总是难免的。 适应性：这是指程序不应因计算机硬件或外部环境的变更 而更改或废弃。程序的适应性越强，可移植性越好，越能 适应各种机型和环境，其社会效益和经济效益就越好。 可重用性：这是指经过实践证明正确的己有源程序代码， 可以方便地被自己或他人利用，这样不仅能大大提高程序 的开发效率，而且能大大减少程序的错误。
chapter2顺序结构程序设计
第一节FORTRAN 常量第二节FORTRAN 变量第三节FORTRAN 内部函数第四节算术表达式第五节赋值语句第六节表控输入/输出语句第七节END 、PAUSE 、STOP 语句第二讲顺序结构程序设计第一节FORTRAN 常量Fortran 的语言元素是指在程序设计中所用到的基本成分，例如字符集、常量、变量、记号以及其它的基本结构等。
只有了解并掌握了这些基本要素，才可能正确自如地使用该种语言。
一、FORTRAN 字符集★26个英文字母，(除了字符串内的字符外，程序中小写字母等价于相应的大写字母)★数字0～9★_(下划线)★22个特殊字符空格= + -* / （），：. $ ‘！”% & ；> < ？Fortran 的源程序就是上述字符及符号按照词法、语法和语义的规定对算法的描述。
在编写源程序时需要注意的是：（1）除字符型常量外，源程序中不区分字母的大小写，如语句“ReaL a ”和“real A ”是等价的。
（2）字符集以外的可打印字符，只能出现在注释、字符常量、字符串编辑符和输入输出记录中。
Fortran 的字符集二、FORTRAN 标识符第一节FORTRAN 常量标识符即名称，是用来在程序中标识有关实体（如：变量、符号常量、函数、程序单元、公用块、数组、模块和形参等）。
Fortran 95规定：标识符只能由字母、数字、下划线和美元符号“$”组成，且起始字符必须是英语字母。
Fortran 的关键字关键字是Fortran95中的一种特定字符串。
如read *,a,b read 是关键字。
类似的关键字有：print 、write 、program 、integer 、do 、if 、then 、end 、subroutine 、function 等。
在编译环境中正确的关键字会以蓝色字符显示。
关键字都有特定的含义，在程序中有具体的位置要求，不能随意改变，否则将产生一个语法错误。
第3章 顺序结构程序设计
格式输出语句
当格式不复杂时，可以把输出格式直接写在print或write中。
一般格式为： print „格式说明符’，输出项 或 write (*，‘格式说明符’) 输出项
例如：print „(2i3)‟,m,n write(*, „(2i3)‟）m,n
格式输入语句
一般格式是： read 语句标号,输出项 或 read (*，语句标号) 输出项
运算符，不是去判断赋值号两端相等。 （3）赋值语句不能连等，赋值语句只允许出现一个 赋值号，不允许有两个赋值号。例如a=b=3在 数学上是合法的，但是非法的Fortran赋值语句。
赋值语句
（4）“=”两边数据类型不相同时，先对右边表达式进行计 算，然后将计算结果的数据类型转换为赋值号左边变 量的数据类型进行赋值。 （先计算，再类型转换，最后赋值） 例如： integer m,n m=2 real x,y m=5/2 n=2 n=5.0/2 x=2.0 x=5/2 y=5.0/2 y=2.5 在编写程序时，应尽可能使贼值号两侧保持同类型。
一般格式为：
read*，变量表 表控输入也可以写为： read（*,*）变量表
注
意：
（1）*后面可以为空,即READ* 是合法输入语句，
执行该语句,等待用户键入回车键。 （2）输入表中变量之间用逗号间隔，且可以是多 个不入数据时，数据按合法形式表示,输入数据的次 序和类型要与输入表中各变量的次序和类型相一致。如果 只输入一个数据，直接输入后回车确定。如果输入多个数
maxnum=max(x1 , x2 , x3) minum=min(x1 , x2 , x3)
print * , "最大的数是 ", maxnum
write（* , *）"最小的数是“ , minum end 从键盘输入 2.8，9.6，4.3 输出结果为：
fortran 串行结构
fortran 串行结构Fortran 串行结构Fortran是一种编程语言，主要用于科学计算和数值分析。
它以串行结构为基础，即程序按照顺序一行一行地执行。
本文将介绍Fortran的串行结构以及其在科学计算领域的应用。
1. 什么是Fortran的串行结构？Fortran的串行结构是指程序按照从上到下的顺序一行一行地执行。
这种结构使得程序的执行流程清晰明了，易于调试和维护。
在Fortran中，程序从主程序开始执行，依次执行各个语句，直到遇到END语句结束。
2. Fortran的串行结构示例下面是一个简单的Fortran程序示例，展示了串行结构的特点：PROGRAM helloIMPLICIT NONEINTEGER :: iDO i = 1, 5WRITE(*,*) 'Hello, World!'END DOEND PROGRAM hello在上述程序中，主程序以PROGRAM开头，以END PROGRAM结尾。
程序中使用了一个循环语句DO，其中i从1递增到5，每次循环输出一行"Hello, World!"。
通过串行结构，程序按照从上到下的顺序依次执行，输出结果如下：Hello, World!Hello, World!Hello, World!Hello, World!Hello, World!3. Fortran串行结构的优点(1) 易于编写和理解：Fortran的串行结构使得程序的逻辑结构清晰明了，易于编写和理解。
程序按照顺序执行，每个语句的作用和执行顺序清晰可见。
(2) 易于调试和维护：由于程序按照顺序执行，调试和排错时可以逐行查看程序的执行过程，快速定位错误所在。
同时，串行结构也使得程序的维护更加方便，可以逐行修改和更新代码。
(3) 效率高：串行结构能够充分利用CPU的计算资源，避免了多线程并行执行时的线程切换和同步开销。
在一些科学计算领域，串行结构的效率已经足够满足需求。
Fortran的讲义第三章
综合例题
用牛顿迭代法求方程 fx在0x=0附近的根的 fxn
求方程
x 3 9 .2 x 2 1 6 .7 x 4 0
在x=0附近的根
exam_3_4
goto 10 do i = e1, e2[, inc] 10 <执行语句> {<执行语句>} enddo
异常的程序流程
允许从结构内跳转到结构外，但不符合结构 化的编程规范
if(<逻辑表达式>) then
{<执行语句>} goto 10 end if 10 …
do i = e1, e2[, inc] {<执行语句>} goto 10
enddo 10 ...
异常的程序流程
改变循环结构流程的语句
exam_3_3
[<标签>:] do i = e1, e2[, inc] {<执行语句>} if(<逻辑表达式>) exit [<标签>]
enddo [<标签>]
[<标签>:] do i = e1, e2[, inc] {<执行语句>} if(<逻辑表达式>) cycle [<标签>]
10 <循环终端语句>
循环终端语句可以是除了GOTO、块IF、CASE、CYCLE、 DO、ELSE、ELSE IF、END IF、END、END SELECT、 EXIT、SELECT CASE、STOP和RETURN语句以外的任 一可执行语句
循环结构
Stiff.for
do 10, i = e1, e2[, inc] {<执行语句>} do 20, j = e1, e2[, inc] {<执行语句>}
fortran 顺序结构及基本语句
REAL ----- 一般默认取k=4
REAL(k)或REAL(KIND=k)或REAL*k DOUBLE PRECISION
---- k:4,8
----- 双精度，等价于REAL(8) !声明KIND值为8的3个双精度实型变量 !声明KIND值为4(缺省)的1个实型变量 !a初值为125.5,b初值为0.0
形式
CHARACTER ----- 一般默认取k=1 CHARACTER(k)或CHARACTER(LEN=k)或CHARACTER*k -- k:正整数
示例
CHARACTER(4)e,d,t CHARACTER f，g*5
!声明长度为4的3个字符型变量 !声明长度为1(缺省)和为5的2个字符型变量
操作数类型转换：允许混合运算，按最高级进行转换。
12+13+14.5(12+13)+14.525+14.525.0+14.539.5
长安大学地学信息技术研究所
09/10第一学期 16
字符表达式
字符表达式：字符操作数、字符操作符和圆括号组成。 字符操作数：字符、字符串、字符型变量或字符型函数 字符操作符：求子串(i:j),连接符// 圆括号: 示例
( ),用以改变操作数的操作顺序。
不同类型的操作数和操作符组成的表达式其操作方式、操
作规则及操作结果亦不相同。
四种类型表达式: 算术表达式: 字符表达式: 关系表达式: 逻辑表达式:
(number+12)*count
str1(i:j)//str2 (x+y)<1.25E-25
.NOT.(L1 .AND. L2 .OR. L3)
3.1 常量/实数/范围
fortran基本语法
fortran基本语法Fortran是一种高级编程语言，它的全称是Formula Translation，最初是为数学和科学工作者设计的。
它的语法简单易学，特别适合数值计算、科学计算、工程计算和数据处理等领域。
本文将介绍Fortran的基本语法。
1.程序结构Fortran程序由一系列语句组成，每个语句占一行。
程序的执行顺序是从上到下、从左到右。
程序中可以包含注释，注释以“!”开始，直到行末为止。
Fortran程序通常由三个部分组成：程序头、主程序和子程序。
程序头包含程序的名称、作者、日期等信息。
主程序是Fortran程序的核心，它包含了程序的主要计算过程。
子程序是主程序的辅助程序，在主程序中可以调用子程序完成某些计算任务。
2.变量和常量Fortran中的变量是用来保存数据的，变量的类型可以是整数、实数、字符、逻辑等。
变量名必须以字母开头，长度不超过31个字符。
变量的赋值使用符号“=”，例如：a = 10b = 3.14c = 'Hello, World!'Fortran中的常量是指在程序执行期间不会改变的值，常量可以是整数、实数、字符、逻辑等。
Fortran中的常量可以使用以下符号表示：整数常量：例如5，-10等。
实数常量：例如3.14159，-2.5E-3等。
字符常量：例如'Hello, World!'，'A'等。
逻辑常量：例如.TRUE.，.FALSE.等。
3.运算符Fortran中的运算符包括算术运算符、逻辑运算符和关系运算符。
算术运算符：加：+减：-乘：*除：/幂：**逻辑运算符：非：.NOT.与：.AND.或：.OR.关系运算符：等于：==不等于：/=大于：>小于：<大于等于：>=小于等于：<=4.控制结构Fortran中的控制结构包括分支结构和循环结构。
分支结构：IF语句：根据条件执行不同的语句。
IF (a > b) THENPRINT *, 'a is greater than b'ELSEPRINT *, 'b is greater than a'END IFSELECT CASE语句：根据表达式的值执行不同的语句。
hh-fortran-02顺序结构
read*,x,y
print*,"交换前x=",x
print*,"交换前y=",y
x=x+y y=x-y x=x-y
如何记？ 左边：x y x 右边：x与y，+ - -
print*,"交换后x=",x
print*,"交换后y=",y
end
37
例2.6 输入一个三位整数，将它反向输出，如输 入123，输出321。
问题： S1、S2、S3、S4、S5没说明，如何判断类型？
34
例2.4 求 f(x)=x3+sin2x+ln(x4+1) 分析：f(x) 用y表示，x从键盘输入
implicit none real x,y read*,x y=x**3+(sin(x))**2+log(x**4+1) print*,y end 输入：154 输出：2.401221
▪ 注意： ▪ 要 “ 见 名 知 义 ” ， 如 ： AREA“ 面 积 ” ，
GRADE “成绩”，AVER “平均值”等。 ▪ FORTRAN无“保留字”，但为避免误解、混
淆，应尽量避免。
18
变量的说明
▪ 三种方式： ➢１. 强制说明 ➢２. 隐含说明语句 ➢３. 隐含说明 ▪ 顺序：123
FORTRAN 组 成 长短
类型
字符
开头字 大 小 写
符
要求
FORTRAN 字 母 、 1~6 个 字 字母
77 及 以 前 数字 符 超 过 6
版本
后面字
符无效
不区分
FORTRAN9 0及以上
字母、 数字和 下划线
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表控输入语句
用户不必指出输入数据的格式， 用户不必指出输入数据的格式，只要将数据按合法 形式输入即可 *,变量表 READ *,变量表 *：表控输入
*， 例：READ *，X，Y，Z 从键盘读入3个实型数据分别给X 从键盘读入3个实型数据分别给X、Y、和Z。 READ (*,*) 变量表 第一个* 第一个*：系统隐含指定的输入设备 第二个* 第二个*：表控输入 输入数据可用逗号隔开也可以用一个或多个空格隔开 输入数据可用逗号隔开也可以用一个或多个空格隔开 也可以 输入的数据类型应与变量类型尽量保持一致。 输入的数据类型应与变量类型尽量保持一致。 输入数据的个数不应少于变量个数。 输入数据的个数不应少于变量个数。
2. 隐含说明语句 IMPLICIT 将某个或某些字母开头的变量规定为所需的类型。 将某个或某些字母开头的变量规定为所需的类型。 类型说明符（字母表） IMPLICIT 类型说明符（字母表） INTEGER(A,C,T例：IMPLICIT INTEGER(A,C,T-V) 3. 隐含约定 （I-N规则） 规则） 以I,J,K,L,M,N 开头的变量被当成整型变量 FORTRAN90中一般不提倡用， FORTRAN90中一般不提倡用，通过在程序变量说明 中一般不提倡用 之前加入： 语句来取消I 规则。 之前加入：IMPLICIT NONE 语句来取消I-N规则。
STOP语句 STOP语句 作用： 作用：停止程序的运行 程序中可有多个STOP ,为了区分哪一个STOP,在执行 为了区分哪一个STOP, 程序中可有多个STOP ,为了区分哪一个STOP,在执行 STOP同时输出信息。 STOP同时输出信息。 同时输出信息 STOP 1234 ABC’ STOP ‘ABC ABC （输出信息不超过5位的正整数) 输出信息不超过5位的正整数) （ 输出信息是字符串 ）
表控输出语句
格式： 格式： PRINT *,输出表 *,输出表 WRITE(*,*)输出表 WRITE(*,*)输出表 第一个* 第一个*：系统隐含的输出设备 第二个* 第二个*：表控格式输出 输出项可以是常量、变量、表达式或字符串， 输出项可以是常量、变量、表达式或字符串，它们 之间使用逗号隔开。 之间使用逗号隔开。 每一个输出语句在新的一行开始显示。 每一个输出语句在新的一行开始显示。 没有输出项时，输出一个空行。 没有输出项时，输出一个空行。 例如： *，X*2， 例如：PRINT *，X*2，Y+3 PRINT *,’N= ,N *, N=’,N N= *：表控格式
函数自变量是有类型的，函数值也是有类型的。 函数自变量是有类型的，函数值也是有类型的。
FORTRAN算术表达式 2.4 FORTRAN算术表达式
算术运算符： 算术运算符： + 优先级： 优先级： * / 高 低 **(乘方) **(乘方) 乘方 ** * / +,+,-
• 同一优先级的两个运算，按“从左到右” 同一优先级的两个运算， 从左到右” 例如： 例如： 3+53+5-6.0*8.0/4**2 与 3+5-(6.0*8.0)/(4**2)等价 3+5-(6.0*8.0)/(4**2)等价 建议使用‘（）’ 建议使用‘（）’
• 注意 （1）标识符长度为： 1—31 标识符长度为： 31 (2) 大小写等价 (3) Fortran90 没有规定系统的保留字 （尽量避免使用使用语句名、函数名） 尽量避免使用使用语句名、函数名） 例如：sin 是函数名 例如： sin=3.4 sum=sin*sin(1.2) print*,sum 例如： 例如：read *,print
END、STOP和PAUSE语句 2.7 END、STOP和PAUSE语句
END语句 END语句 作用：（1 作用：（1）结束本程序单元的运行 ：（ （2）作为一个程序单元的结束标志 在子程序中END一方面作为子程序结束的标志， 在子程序中END一方面作为子程序结束的标志， END一方面作为子程序结束的标志 结构程序设计
FORTRAN常量 FORTRAN常量 FORTRAN变量 FORTRAN变量 FORTRAN函数 FORTRAN函数 FORTRAN算术表达式 FORTRAN算术表达式 赋值语句 简单的输入输出语句
FORTRAN常量 2.1 FORTRAN常量
常量：程序运行期间其值始终不变的量。 常量：程序运行期间其值始终不变的量。 允许使用6 Fortran90 允许使用6种常量 INTEGER 整型常量 REAL 实型常量 DOUBLE PRECISION 双精度常量 COMPLEX 复型常量 LOGICAL 逻辑型常量 CHARACTER 字符型常量
2.6 简单输入输出语句
(表控输入输出语句) 表控输入输出语句)
FORTRAN用READ语句实现数据输入，方式有3种： FORTRAN用READ语句实现数据输入，方式有3 语句实现数据输入 用自由格式输入，即表控格式输入。 （1）用自由格式输入，即表控格式输入。 数据按用户规定的格式输入； （2）数据按用户规定的格式输入； 无格式输入，即以二进制形式输入， （3）无格式输入，即以二进制形式输入，只适用从磁 盘或磁带输入。 盘或磁带输入。
•
变量的说明
1. 类型说明语句 变量名1, 变量名2, 2,… 类型说明符 变量名1, 变量名2,
INTEGER:整型； REAL：实型； INTEGER:整型； REAL：实型； PRECISION：双精度型；COMPLEX：复型； DOUBLE PRECISION：双精度型；COMPLEX：复型； LOGICAL：逻辑型； CHARACTER：字符型； LOGICAL：逻辑型； CHARACTER：字符型； 例如： 例如：INTEGER X,Y REAL AVER,TOTAL
在以上3类规则中，第一类优先级最高， 在以上3类规则中，第一类优先级最高，第二类次 之，隐含约定最低。也就是说，当一个变量被强制定义 隐含约定最低。也就是说， 为某种类型时，IMPLICIT语句和隐含约定将不再起作用。 为某种类型时，IMPLICIT语句和隐含约定将不再起作用。 语句和隐含约定将不再起作用
P25 例2.1 IMPLICIT NONE INTEGER M,N READ *,M,N,N,M M=M+N N=M+N PRINT *,M,N END 10时 当输入 7 8 9 10时， 输出结果为： 输出结果为：19 28
输入三个实数,输出最大值、 P25 例2.2 输入三个实数,输出最大值、最小值 program ex_22 implicit none real:: x1,x2,x3,maxnum,minnum read(*,*) x1,x2,x3 maxnum=max(x1,x2,x3) minnum=min(x1,x2,x3) "最大数为 最大数为:", write(*,*) "最大数为:", maxnum "最小数为 最小数为： write(*,*) "最小数为：", minnum end program ex_22 运行输入 7, 8, 9 ↙ 结果为: 最大数为: 结果为: 最大数为: 9.000000 最小数为： 最小数为：7.000000
FORTRAN变量 2.2 FORTRAN变量
• 变量的概念 变量是在程序运行过程中其值是可以变化的量。 变量是在程序运行过程中其值是可以变化的量。 一个变量需要一个变量名来标识。 一个变量需要一个变量名来标识。 变量名 A 3.25 • 变量名 标识符: 由字母、下划线、数字组成， 标识符: 由字母、下划线、数字组成，且开头只能是 字母
FORTRAN90中 还可以： FORTRAN90中，还可以： 类型说明符::变量名1,变量名2, ::变量名1,变量名2,… 类型说明符::变量名1,变量名2, INTEGER:: INTEGER:: X,Y REAL:: REAL:: X1=12.3 使用::这种格式时， 使用::这种格式时，可以赋初值 ::这种格式时
转换为5.0,然后乘以6.5得到32.5 5.0,然后乘以6.5得到 例如 5*6.5 将5转换为5.0,然后乘以6.5得到32.5 1/4*0.5结果为 结果为0.0 例如 1/4*0.5结果为0.0
2.5 赋值语句
格式： 变量名= 格式： 变量名=表达式 作用：将右边表达式的值赋给左边变量， 作用：将右边表达式的值赋给左边变量，即将表达 式的值存放到变量所对应的存储单元。 式的值存放到变量所对应的存储单元。 例如： 例如： X=X1+X2*X3+5 赋值语句类型转换： 赋值语句类型转换： 1.左右两边类型相同，运算完毕，直接赋值 1.左右两边类型相同，运算完毕， 左右两边类型相同 2.左右两边类型不同，计算，转换， 2.左右两边类型不同，计算，转换，赋值 左右两边类型不同 例：INTEGER N N=33.3*3 N的值 N的值 99
每一个READ语句都是从一个新的输入行开始读数的， 每一个READ语句都是从一个新的输入行开始读数的， READ语句都是从一个新的输入行开始读数的 如果一行中数据多于变量个数，则多余的数据作废。 如果一行中数据多于变量个数，则多余的数据作废。 例如： 例如： *， READ *，M，N *，X1， READ *，X1，X2 *，A1， READ *，A1，A2 输入： 12.3， 输入：5，6，12.3，14.8 回车 输入：56.4， 输入：56.4，12.8 回车 该程序执行后，M=5，N=6， X1=56.4，X2=12.8，A1、 该程序执行后，M=5，N=6，而X1=56.4，X2=12.8，A1、 A2得不到值 得不到值。 A2得不到值。
• 算术表达式中的类型问题 （１）同类型运算的结果保持原类型 ２＊３的值为整数６ 的值为整数６ ５／２的值为整数２ 的值为整数２ （２）不同类型的运算转换成同一类型然后进行运算。 不同类型的运算转换成同一类型然后进行运算。 规则：低级类型转换成高级类型 规则： integer 低 real 高 （由于1/4 为0） 由于1/4