FORTRAN语言程序设计

变量的种别,是指一个变量由几个字节组成。其种别值（即kind值） 与常量相同。 5.6.3.2 变量的类型
变量的类型均用类型说明（或称类型声明）指定。其目的是通知编 译系统为变量分配存储单元，以便存放程序中的数据。
显式类型说明 类型说明方式
隐式类型说明
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1.显式类型说明
由类型说明（声明）语句指明变量的类型。
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第四章 FORTRAN语言开发环境
详见教材：3.3 FORTRAN语言开发环境
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第五章 FORTRAN 语言基础知识
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5.1 字符集
FORTRAN语言允许使用的字符集为：
英文字母
A-Z 或 a-z（即大、小写英文字母）
阿拉伯数字
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
特殊符号
空格 = + - * / # ？ （ ） ，. ’ : “!&;<>$_
主程序单元
外部子程序单元1
PROGRAM MAIN
SUBROUTINE SUB1（）
主程序体
子程序体
…
END PROGRAM
END
其中主程序单元只能有1个，其它程序单元可以有0-n个。
程序单元的描述详见第十章。
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5.4 语句的排列顺序
一个程序单元中语句的排列顺序如下： 非执行语句
程序单元
可执行语句
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2.2 算法特点
计算机特别适合做大量的重复性操作，如连续加、连续乘或者其他连续判 断或处理。计算机对于大量的重复性操作，并非一次性完成，而是每次按部 就班，循环往复重复前一次的操作 ,即每次操作方法（即循环体）相同，但
操作数据不同而已。
例如，求1，2，…10的累加和，其程序如下：
do i=1,10
一般形式：（a，b）
例：（-3，5）
！表示复数：-3+5i
（0，1）
！表示复数：i
（2.4，-2.5E2） ！表示复数：2.4-2.5x102i
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5.6.2.4 字符型常量 在程序中用以表示文字等非数值信息。 一般形式： ‘字符串’ 或 “字符串” 其中:字符串可以是字母、数字、汉字、特殊符号。通常字符串中字 符的个数称为字符长度。 例： PRINT *，’南京信息工程大学’ PRINT *，”a+b=”,a＋b
说明：
1.逻辑常量仅有两个，.TRUE.（真）和.FALSE.（假）。注意：逻辑常量 两侧的两个小数点不能省略。逻辑型常量是具有逻辑型数据类型的非数 值数据，又称为逻辑值或布尔值。
2.对于逻辑值.TRUE.，在其存储单元字节内每位为“1”，可视为整数值
-1；对于逻辑值.FALSE.，在其存储单元字节内每位为“0”，可视为整 数值0，它们均能参与整数运算。如7+.FALSE.，结果仍为7。1+.TRUE.， 结果则为0。
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5.6.2.6 符号常量
用一个符号所表示的常量值，称为符号常量。例如，圆周率、重力 加速度等。使用符号常量时，应当用参数语句（PARAMETER语句）对符 号常量予以声明。
PROGRAM ex05_01 IMPLICIT NONE REAL pi PARAMETER(pi=3.1415926) WRITE (*,*) sin(pi/6)
低级语言：机器语言和汇编语言。
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1.2 程序设计方法和步骤
1.2.1 程序设计方法 1.结构化方法
（1）采用“自顶向下，逐步求精”的程序设计方法. （2）采用“单入口单出口”的控制结构. （3）三种基本程序结构：顺序、选择和循环.
结构化程序设计的特征： （a）模块化:把一个较大的程序划分为若干个子程序，每一个子程序独立
例：NUMBER、x1、root_2、y$ _ab、5xy、x.y
5.2.2 保留字 一个语句中的特定单词，如PROGRAM、END、IF、ENDIF、
DO、ENDDO等，称为语句保留字。 说明： FORTRAN90程序中允许用保留字作为其它实体的名
称，但是一般不提倡。
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5.3 程序单元
一个完整的FORTRAN程序，应由以下程序单元构成：
说明：1)引号(‘ ’或 “ ”）是字符串的分隔符，并非字符常量的一 部分。 2)字符串中的空白符有意义，要计数的。例：“A B” ,其字符长度 是3。 3)当字符长度为0时，即为空串。 4)字符串内的字母区分大小写，‘a’和‘A’是不同的字符常量。 5)如果字符串中含有单引号，则这个单引号要用两个连续的单引号 表示，如：‘I’’m a boy.’。或者单引号和双引号交替使用，如 “I’m a boy.”。
成为一个模块； （b）层次化:先设计第一层（即顶层）。然后步步深入，逐层细分，逐步
求精，直到整个问题可用程序设计语言明确地描述为止。 （c）逐步求精:是对一个复杂问题,从抽象到具体，最终编制出一个可执
行的程序。 2.面向对象方法
详见P5
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1.2.2 程序设计步骤 1.分析问题 2.建立数学模型 3.选择算法 4.编写程序 5.调试运行 6.分析结果 7.写出程序的文档
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第二章 算 法
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2.1 算法概述
1.算法：计算机解题的方法和步骤. 2.算法特征： （1）有穷性
一个算法必须总是在执行有限步骤之后结束。 （2）确定性
算法中的每一个步骤应当是确定的，无二义性；相同的输入只能得出相 同的输出。 （3）可行性 算法中的每步骤都是有效地执行。 （4）有零个或多个输入 （5）有一个或多个输出 3.算法的分类： （1）数字运算:用于求数值解,此类算法有现成的模型，运用较成熟. （2）非数字运算:用于非数据处理的一些事务性工作，此类算法面广量大， 要求各异，有一定难度.
!循环语句
s=s+i
!循环体
enddo
上述循环所要执行的重复操作是： s=s+i (即循环体),但每一次循环时， 循环体的操作数据s,i的值是不同的。
.
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2.3 算法的表示方法
（1）传统流程图 即用有向线段将描述算法步骤的各功能框连接起来.如下图所示：
A B 图(a)顺序结构
真
假
条件P
A
B
图(b)选择结构
n 是一个十进制数字(0~9)序列。 Kind值为：1、2、4、8之一。分别表示1、2、4、8个字节个数。
FORTRAN 90/95标准中整型常量的范围没有明确规定。
例如：122、0、-36、559_2 100.0、100，000、100 0、1002
5.6.2.2 实型常量
均为合法的整型常量 均为非法的整型常量
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第三章 FORTRAN语言简介
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3.1 FORTRAN 语言概述
1.何谓FORTRAN语言？ FORTRAN是英文“FORmula TRANslate”的缩写,即中文的“公式翻
译器”之意。FORTRAN语言是一种用于科学计算的程序设计语言。 2.何谓FORTRAN源程序？
用FORTRAN语言编制的程序，称为FORTRAN源程序。 举例:编制FORTRAN源程序ex02_01.f90,求x、y、z的平均值aver 。 PROGRAM ex02_01
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5.6.2 常量
整型、实型、复型常量是一个代数值；逻辑型常量是一个逻辑值 （.true.或.false.）；字符型常量是一个字符串。以上常量均以书写方式确 定其类型。
5.6.2.1 整型常量
整型常量表示普通代数中的整数。
十进制整型常量的一般形式：±n[ _Kind值] 其中: ±是该整型常量的符号。
类型说明语句的一般形式：
例:编制FORTRAN源程序eex5_1.f90,求x、y、z的平均值aver 。 PROGRAM eex5_1 REAL x,y,z,aver READ *，x,y,z aver=（x+y+z）/3 PRINT *，aver END
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5.5 程序的书写格式 （1）固定格式：将一个语句行分为若干个区域，如下图所示：
假
循环条件
真
循环体
循环体
假
循环条件
真
图(c)当型循环结构
图(d)直到型循环结构
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（2）N-S流程图 它是一种去掉流程线的流程图,称为盒图. N-S流程图形式如下图所示：
A
B
图(a)顺序结构
条件
真
假
A
B
图(b)选择结构
当执行循环的条件成立 循环体
图(c)当型循环结构
循环体 直到退出循环的条件成立
图(d)直到型循环结构
E±s是指数部分，表示10的几次方。其中：
E是指数符号，s是指数数值，±是指数数符。
例:指数实型常量：12E2 0.12E-2 2E5
1E-10
相应代数值: 12x102 0.12x10-2 2x105
1x10-10
注意：单独的指数部分不能构成一个实型常量。 例：E5
5.6.2.3 复型常量
表示普通代数中的复数。即： a ± bi（其中a是实部， b是虚部）
READ *，x,y,z aver=（x+y+z）/3 PRINT *，aver END
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3.2 FORTRAN程序的执行过程
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3.3 FORTRAN语言的发展历程
（1）1951年，John Backus在纽约首次提出FORTRAN语言 ，并于1954 年对外发布，称FORTRANⅠ。
（2）1958年，扩充和完善FORTRANⅠ, 推出FORTRANⅡ。 （3）1960年，推出FORTRAN Ⅲ，但没有在计算机上实现。 （4）1963年，推出了FORTRAN Ⅳ。没有充分考虑兼容性。 （5）1966年，推出FORTRAN 66美国标准，后被ISO采用。 （6）1978年，推出FORTRAN 77，兼容性好，结构化特征。 （7）1991年，推出FORTRAN 90现代语言，可视化编程。 （8）1997年，公布FORTRAN 95标准，并行运算的支持。 （9）1997年，微软和数据设备公司合作推出Digital Visual FORTRAN 5.0。