Fortran学习总结

1、用结构体读取二进制文件存在的问题及解决方案

在讲这个问题之前，我们先看一段代码：

01 program fcode_cn

02 integer(4)::i=1,j=2,k=3

03 character::ch*2='cn'

04 type head

05 !sequence

06 character*2ch

07 integer(4)i,j,k

08 end type

09 type(head)he

10

11 open(11,file='11.txt',access='stream')

12 write(11)ch,i,j,k

13 close(11)

14 ! 方法1

15 open(11,file='11.txt',access='stream')

16 read(11)he.ch,he.i,he.j,he.k

17 close(11)

18 print*,he

19 ! 方法2

20 open(11,file='11.txt',access='stream')

21 read(11)he

22 close(11)

23 print*,he

24 pause

25 end

代码开头先向文件11.txt中写入一个字符串”cn”和3个4字节整数1, 2, 3 ，然后分别使用方法1和方法2读取并输出数据。

从代码本身分析，我们向文件中写入了14个字节的信息，方法1和方法2均用结构体去读取这个14字节信息。理论上说，这不存在问题，但是在执行时，我们遇到下面的错误(图1)：

读取同样的数据为什么方法1能够正确执行，而方法2却遇到文件尾呢？这跟结构体元素的对齐方式有关。

打开项目属性-Fortran-data，点开structure member alignment选项(如图2)，查看对齐方式，有1字节、2字节、4字节、8字节和16字节，win32系统缺省为4字节。

现在我们来解释上面出现的错误。由于win32系统缺省对齐方式为4字节，在使用方法2进行文件读取的时候，每次从文件中读取4字节数据，依次赋值给变量ch, i, j, k。因此需要读取4×4=16字节信息，但文件中仅有14字节信息，故出现如上错误。

为避免以上错误：

一是采用方法1进行读取，但如果结构体太复杂，比如为SEGY数据道头时，这种方法不可取；

二是将structure member alignment选项设置为1字节，这依赖于编译器设置，可移植性较差。

我们推荐另一种解决方案，即在结构体定义部分加上sequence指令：

type head

sequence

character*2 ch

integer(4) i,j,k

end type

如此，我们就可放心使用方法2进行数据读取(图3)。有关sequence的详细介绍可参考帮助文档。