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海洋数据分析 -海洋数据分析岛

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1 S' x; D' V) b/ L0 E' c5 r1 T) u

要开始编程之前,首要要了解书写的规则以及能处理的数据类型。了解咱们手上的工具,才能更好得将其利用。

2 B" B% G4 m' D5 M$ Y% K

书面格式

* [2 P7 \. J' ?9 \2 J

代码的编写格式有两种,自由格式(Free Format)和固定格式(Fixed Format)。程序代码扩展名为.F / .FOR为固定格式,.F90为自由格式。推荐使用自由格式进行编码。

, Y& h2 p8 w+ H$ @7 [5 ^ K m% W

但是自由格式就是完全自由,可以随意编码吗?答案当然是否定的。与固定格式相比,它不会规定每一行的第几个字符有什么作用,但是它也有需要遵守的规则

每行可以编写132个字符叹号“!”后面的文本都是注释,没有(编程)意义代码不为区分大小写两行代码可以用符号“&”进行连接变量取名需要以字母开头,可以表现为字母和数字混合,且长度不超过32
自由格式的简单例子,引自高PPT

数据格式

' ?, [1 r5 B" W! \0 E

与python不同,fortran程序中出现的每一个数据必须声明类型,且每一数只有一种类型。数据类型是指使用Fortran在计算机内存中记录文本、数值等数据的最小单位及方法。

/ V" a. {( [ p" I# k

数据类型:整数(integer)、浮点数(real)、复数(complex)、字符(character)、逻辑判断(logical)

整数需要提前声明 integer :: x,y,z数目大小不能太大,长整型占用32bits(4bytes)的空间,保存的范围为 −231+1∼231-2^{31}+1\sim2^{31} 之间,有的编译器还会提供短整型、更短整型整数和实数之间的转化,可以直接使用编译器提供的函数
real(9) = 9.0
实数/浮点数

1.精度问题。利用kind进行精度说明,值取4为单精度,值取8为双精度。实数的精度设置十分重要,将会影响最后的计算结果是否正确。

( T- X( _. w1 d7 B( n& N6 a$ X
real(kind=4) :: distance
' Q( R( s+ ~- K/ Z* r; n$ x4 Q. x

2.两个实数相等问题。输出后,由于ab精度不同,他们的值也不同。

/ w4 x6 M( _6 Y" D
program test0 p( w. F2 @0 k$ G/ n1 V implicit none 9 P [- P k) ] real(KIND=4) :: a. l( V) [, [# l5 G( G real(KIND=8) :: b 5 \4 k6 z0 h- N- A% I a=0.123456789123456 / R. r* x0 A3 ]8 v& ~ b=0.123456789123456 9 H8 e, _; d8 v- ]/ R- N; r' o write(*,*) a,b=,a,b # v4 q+ y& p L2 T8 E7 {; e end" e5 v) p1 M+ i O2 o8 X$ z0 J3 x !!!输出结果: a,b = 0.123456791 0.12345679104328156* \& Z2 [, w; T! q! C0 y2 R
4 }' N) f( |& e( E

3.实数与整数之间的转换

( E& T$ b/ N0 W" @, U
int(7.8) = 7 !忽略小数部分 J. o& c# f: x/ l! N) h nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果; }) ~. C' L& t2 X1 O7 V; { ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数 9 P0 q: b/ D+ L0 W floor(7.8) = 7 !小于等于的整数
字符型
charcter(len=16) :: atmosphere % f, p; ]; O- p' O/ k0 b+ m( p! ? charcter(len=20) :: ocean) z, h0 Y# x7 o+ V9 m & Z H' y* B3 C. r6 H# j0 t atmosphere = 1234567890 2 f" l c& c6 y% X( B ocean = 123456789123456 !字符赋值注意使用引号" D* T8 |: ?# Z; v# X+ ]1 f4 U1 \" V' Y2 r 6 f- u( L _! a ?1 i& q+ @
逻辑型

对于较长的代码,灵活使用逻辑型变量,可以提高代码的多样性。

7 k0 t3 J% v% \. T, }/ s
logical :: a,b8 v v: l; w; m# G a = .true.8 `4 [+ `1 ]5 u& G- g) U: g b = .false. ! d6 U; B! e& O: ] C; L if(a)then% d/ P/ H& m0 e9 H S Z, g $ F+ h+ L$ l0 e6 Z endif 6 Z, o( S% P1 `5 i# X
复数型(不常用)
complex :: a% q u$ `. q/ i" _, u' U; M4 `" y a = (a1,a2) 1 K2 `: M+ ~0 x0 J$ o) u; H
+ O3 j; p% e% N) x

Fortran的数学表达

9 ]/ O9 y7 D1 c# e, G f7 n

数学运算符的运算优先级,由高到低排列如下

( ) 括号里优先计算* * 乘幂* 乘法 / 除法+ 加法 - 减法

需要注意:乘号容易忘记写

% ?% L7 p& t' B0 d

Fortran的输入输出

3 B6 M* }& B1 z$ f" r( U+ ~; J: q

输入

; p! e4 s9 b3 U0 b7 v* Q$ }

建议使用格式化进行输入输出,这样不仅可以使得显示更加美观,在某些情况下,设置恰当的输入格式才能得到正确的数据。

方式1
integer :: a & D5 s" O1 i; ^1 b/ H# | wirte(*,100) a+ Y6 b7 F- r T1 } 100 format(I4)# F1 v$ h% K& x, a' u9 b( E6 G
8 }) ?+ w3 j6 B/ N P

其中代号为100的这一行,作为上一行设置的输出格式

) r! o8 F% q; F8 c; h

当不设置输出格式时,我们发现数字前面会出现一段额外的空格,当设置的输出格式为(I4)时,也是表示用4列来显示整数a的数值。

方式2,推荐
write(*,"(1X,I5)")4 n% Z% ]% q( t, u+ x8 z 3 @8 O" d% `; J) n, q write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j8 D; W" _1 y5 i4 E" \ !输出:( 1, 2) ; O' n! e. U3 d# M $ m7 n1 x" T3 S5 M8 { write(*,(5f7.2) list( & `0 ^0 \: W8 g/ D# h !每行5个的形式输出list数组3 E- [; X! a$ U3 b% ?2 \$ u1 Z. H) p + [3 n3 \" A; P: C$ D8 _$ C write(*,(mf7.2) list( $ I" m) K6 D/ f1 j2 P0 e1 t m>=size(list() 9 E4 f! h2 x9 r$ V& q. Q2 v/ P !在一行内全部输出6 H1 u- t( _; v1 C6 o# ^
方式3
character(len=10) :: fmtstring4 L- M7 G% \) x0 F$ |* M% p fmtstring = (I3) 1 s1 E/ u+ U& Z, j3 l( n2 L( R! L write(*,fmtstring) 37 K8 U+ s& h/ D/ B# |
8 [3 |8 V3 S& {7 T; }- k

声明长度为10的字符串,内容设置为输出一个整数的格式。

8 l( ` V; G- ?( Z* w" |; A

常用的格式化

6 s8 A+ Q3 M1 K% m/ b

一般来说,最常用的几种格式为“I, F, E, A, X”,不同格式之间可用用,隔开,或者不用

Iw[.m], egI4,I0是特殊描述符,此时w=整数的长度以w个字符宽度输出整数,至少输出m个数字,当数值宽度大于w时输出*。Fw.d, egF9.3以w个字符宽度输出浮点数,小数字符占d个宽,数值大雨输出宽度时出现*Ew.d[Ee], egE15.7,E9.2E3w个宽度输出浮点数,小数部分占d个,指数部分占e个Aw以w个字符宽来输出字符串,不足w个字符的部分会自动补上空格nX输出位置向右移动n位/换行输出Tc把输出的位置移动到本行的第c个字节

输出

|$ V. q" |! A) }3 r$ e
write(*,*) "nice to meet you!"
write,作用是显示后面双引号中的字符串。其中括号里第一个*表示输出位置使用默认值,即屏幕,如果写成unit=6表示的也是屏幕;第二个*表示不特别设置输出格式。write每执行一次命令后,会在佛那个换到下一行准备下一次的输出其中“”是为了输出字符,若想要输出“”需要使用两层双引号双引号和单引号都可以用来输出字符,但是若想要输出双引号时,就需要连续使用两个双引号
print *, "nice to meet you too!"
8 r- g+ x4 S- \0 Y: r, C. L

这里的*表示不限定输出个格式,且该命令只能正对屏幕来使用。因此建议使用write来作为输出工具

$ W7 E! P, w& ~ p- c ! U3 s, G0 i& j; J: H K! j ) {1 @- X. T/ G0 u : F: Z& H$ x. Q& u . E, S$ y4 E$ O. X$ @: c4 M
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太美
活跃在2026-4-10
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