FORTRAN第二章

2013-9-23
Fortran 变量

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在程序运行过程中其值可以改变的量，称为变量。变量用 标识符表示，称为变量名。每个变量是以变量名来代表的， 变量名是名字的一种。 变量必须‚先定义后使用‛，变量的命名最好是‚见名知 义‛ 系统为变量分配存储单元，存储变量的值。 编写程序时通过变量名来存、取变量值。 在同一个程序单位中不能用同一个标识符代表不同的变量。 变量定义的一般格式：
stop
end 运行结果：(屏幕显示) 1.000000 + 0.100000 =
write(*,*) a,"+",b,"=",a+b
stop end program ex0409
1.100000
= 100000.0 (wrong)
100000.000100000
运行结果：(屏幕显示) 100000.0 + 9.9999997E-05 运行结果：(屏幕显示)
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实型变量(Real)
实型变量又称浮点数变量，分为单精度和双精度类型， real(kind=4) a 单精度 real(kind=8) a 双精度 计算机在存储实型数时 ，先转化成科学计数法.要考虑有效 位数的概念，正确使用单（双）精度类型。 1.例如要保存12345会转化成1.2345*104 ,其中的数值部分可 以保存约6位数字；
数据类型说明符
例如：
声明使用 整型态数
变量列表；
a
a是自己取的名字，在程序中以 这个名字表示一块存放整数的空 间，称为变量
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integer
Fortran 变量(续)
Fortran90变量的基本类型与常量一样也有五种，即整 型变量、实型变量、复型变量、逻辑型变量和字符型 变量。 Fortran中的五种变量的类型说明关键字是： 说明整型变量的关键字：Integer 说明实型变量的关键字：Real 说明复型变量的关键字：Complex 说明逻辑型变量的关键字：Logical 说明字符型变量的关键字：Character
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算术表达式要点（续）
一些正误比较
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表达式运算中的类型问题
1. FORTRAN 允许不同类型的算术量（包括整型、实 型、双精度、复型）间的算术运算，但不允许在算术量和 非算术量（如逻辑型、字符型）之间进行算术运算。 2.同类型的算术量之间运算的结果仍保持原类型，如 5/2=2、1/2=0。不同类型时，编译系统遵循‚低级转换成 高级‛（实型比整型高）原则将它们转换成同一类型，然 后进行运算。 类型的转换是从左而右进行的，在遇到不同类型的算 术量时才进行转换。如：1/4*20.0=0.0 （高）复型 例： 1/2*2=0 双精度型 实型 整型（低）
合法。
下面四组实型数中，有错误的一组是（ B ）
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Fortran 常量（续）
4．字符型常量
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字符型常量又叫字符串或字符常数，其缺省种别由一对单撇号或 一对双撇号之间的字符序列组成。 例如： "ABCD" ‘CHINA’ ‘4653374’ 字符型的类型说明符是关键字CHARACTER 5．逻辑型常量 逻辑型常量只有真(.TRUE．)和假(．FALSE．)两个值 逻辑型的类型说明符是关键字LOGICAL
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8/5+2.0*5/2=6.0（逐步转化）
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2.2 赋值语句
1. 格式：变量名＝表达式 (“＝”为赋值号)
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2. 作用：将表达式的值赋给一个变量（或数组元素 等），即先计算赋值号右边表达式的值，然 后将该表达式的值赋给赋值号左边的变量。
注意：赋值号‚=”与数学中的等号，形式相同， 但意义不同，例如： N＝N＋1 在数学中，是错误的，但在FORTRAN程序中，它却 是一个合法的赋值语句，它的语义是把变量N的旧 值取出来，加上1，然后再送到变量N的存储单元 中。重复执行上述语句，这是一个基本算法，叫 计数法。
4**3**2，先计算3**2， 再进行4**9的运算。 -A 相当于 0-A； -A**2相当于 0-A**2 即 -（A**2）， not（-A）**2。
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算术表达式要点(续)
（6）所有系统函数的参数（自变量）都必须写在函数后的 一 对括号中
1 sin 6 x 2.1log x
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名字 (FORTRAN的标识符)
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标识符是用来表示一个程序成分，变量、符号常量、函数、 程序单元、派生类型等对象的一组符号。
标识符的命名规则 (1) 名字的长度不能超过 31个字符。 (2) 由字母、数字、下划线组成。 (3) 名字的第一个字符必须为字母，特别注意名字中不能出现空格。 (4) 内部函数名、语句关键词等都可以用作标识符，但尽量不要用这 些作为标识符 SIN=3.0 （因为SIN是内部函数名，尽量不用） READ=10.5 （×）
B)
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2.3 Fortran 常量与变量
常量：在程序运行过程中，其值不改变的量
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1. 整型常量（整型常数或整数） 包括正整数、负整数和0,除正负号外，其他符号一律不 能出现在整型常量中 10.0000,3+2,78*31,1/3 ,1E-2 （×） 2. 实型常量（实型常数或实数） a.b, .b, 或 a. (1)小数形式 由一个或多个数字和一个小数点组成（必须包含一个小 数点而且只能有一个小数点）。如+12.3、-68.56、3.75、 0.0合法。小数点前或小数点后可以不出现数字，但不能 小数点前后都不出现数字。如60.、.36、.0合法，而 .非 法（只有一个小数点而无数字）。 （2）指数形式 指数形式由数字部分和指数部分组成。数字部分可以是 不带小数点的整数，也可以是带小数点的实数。
program ex0411 complex （kind=4）a ！单精度，Fortran90 添加 complex a,b complex::（kind=8）b ！双精度，Fortran90 添加 屏幕显示： a=(1.0,1.0) complex *4 a ！单精度，Fortran 77 传统 a+b= (2.000000,3.000000) b=(1.0,2.0) complex （4） a ！单精度，Fortran 77 传统 a-b= (0.0000000E+00,-1.000000) write(*,*) "a+b=",a+b a*b= 双精度，Fortran 77 传统 complex *8 a ！ (-1.000000,3.000000) write(*,*) "a-b=",a-b a/b= (0.6000000,-0.2000000） complex （8） a ！双精度，Fortran 77 传统 write(*,*) 例: a=(1.0,2.0)"a*b=",a*b !a=1+2i write(*,*) "a/b=",a/b stop end
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乘方**
乘*
除/
加＋
减－
★同一优先级，遵循“从左到右”原则。
3 5 6 * 8.0 / 4 **2
④
⑤
②
③
①
2.Fortran算术表达式的含义和表示方法 Fortran的运算符和括号将各Fortran运算元素（包括常 量、变量、函数、数组元素）连结起来的一个有值的式子。
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算术表达式要点
例1：I＝3 I＝I＋1 例2： 交换X与Y的语句
T＝X X＝Y Y＝T
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算术赋值规则
表达式 赋值规则 变量 整型 实型 直接赋值 先取整，再赋值 直接赋值 整型 实型
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先化为实型，再 赋值
例：赋值语句X=2**3**2执行后，实型变量的值是( A 512 B 512.0 C 64 D 64.0
2
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对应的FORTRAN表达式为： SIN(6*X)**2+2.1*LOG10(1/X)
（7）FORTRAN 算术表达式的求值优先顺序为 (高)括号 函数 ** *，/ +，- (低）
（8）表达式中的所有字符都必须写在一行，特别是带有下 标的变量、分式等，不能像写数学表达式那样书写。 如Z＝X1十X2不能写成Z＝Xl十X2。
（1）由于用“/”号作为除号，因此在写除法运算式子应加 上必要的括号。两整数相除，结果为整数，不会进行四舍 五入， 而是把小数后面的部分切掉。当分子小于分母时， 结果一律为0。例如:3* 2／3=2 与 2／3 *3 =0 （2）算术表达式中乘号不能省略 如 例 5/2 = 2 X*Y*Z不能写成XYZ 。 -5/2.0 = -2.5 = （3）Fortran中无大、中、小括号， 一律用小括号。 （4）如果连续使用乘方符号，按 “先右后左”原则处理。为避免出 错，建议使用括号。 （5）对单边运算符，相当于在 它前面有一个运算量“0”。
Fortran 语言程序设计
第2章 Fortran 程序设计基础
数据类型、表达式及输入输出
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本章主要内容
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2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
Fortran语言的基本元素 赋值语句 常量与变量 简单输入输出语句 FORTRAN内部函数及举例
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2.1基本元素
1.FORTRAN字符集：
大写英文字母：A B C …… X Y Z 小写英文字母：a b c …… x y z 数字：0 1 2 …… 9 特殊字符：空格
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： = + - * /（），.‘！“ % &；><？$ _(下划线)