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1 i7 q2 }! O% T, o6 j 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。
! d/ \# m$ ]) H 书面格式5 Q) i( d2 Y+ y6 V4 C% t2 Y
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。
) o' c! h8 O) u0 `% Q D. 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 % _2 C! n' Q8 v# ?. ^
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。
2 {3 f- s+ ~# ?2 G% @- a T1 Q' n 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。 ' j; X0 N4 U0 P! \, U8 y
real(kind=4) :: distance
3 p& M2 r h7 P" a) J& F- Q" V 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。 / i4 M" D/ s# l. L+ D3 Z* Y/ S! M
program test! t+ g8 u0 O# p/ C$ c7 e1 W8 |
implicit none" K8 T- W) @( H( \7 } N
real(KIND=4) :: a* d; o9 `8 p9 k4 t! o
real(KIND=8) :: b
! r" H: P* [, j3 m$ S a=0.123456789123456
( C' G* l& R M( P& p b=0.123456789123456
+ _- J w1 v: m0 ~ write(*,*) a,b=,a,b
- Z: U3 H6 m9 Y* R end
' A# @% K, n: ^5 S) H4 Z; j- M !!!输出结果: a,b = 0.123456791 0.12345679104328156
( c9 n9 @/ a+ | $ }# V `! y! U2 t' Z" \% O' P3 {3 e
3.实数与整数之间的转换 ( t# D# t/ O8 \# g4 e+ |
int(7.8) = 7 !忽略小数部分7 w2 p Y- d7 H* K$ ?8 U' k3 l5 H" d
nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果% j) C) w# c l( c: H# O
ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数, S' ]3 W1 \9 H0 K
floor(7.8) = 7 !小于等于的整数 字符型charcter(len=16) :: atmosphere
+ p- O; h8 |' z4 i5 c charcter(len=20) :: ocean, q# s6 V. I+ G, l
0 k: D' }0 q1 _, v atmosphere = ‘1234567890’
! }; o+ U4 ~& D, S0 v/ M ocean = ‘123456789123456’ !字符赋值注意使用引号
0 y- s& J, z1 \4 R9 `
$ P* c' j- L( v5 Q% U8 p. q2 @$ C 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。
% C: h8 ^! x. ]$ [/ q K logical :: a,b
8 J3 s/ A9 n- Q4 ]$ W a = .true.# G4 M0 y4 v- _& l
b = .false.) t, s: E6 E; J
if(a)then
2 W. U/ f, P" n3 W) ?; l …
% c, U' ~0 j" E7 R endif' P$ K" s/ U7 [$ y/ q v4 f E
复数型(不常用)complex :: a
/ t& {, Y. R5 V { a = (a1,a2)6 ^ b. i& Z; v; h9 g D
5 ^ R8 {2 @' Q& ?( H Fortran的数学表达 z( m* w z/ I$ {% P. c o! b
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 9 v: e+ X. a9 y3 f2 r8 e4 S: s
Fortran的输入输出$ T c2 O4 ?2 H
输入
/ c; Q( A: J. F$ R 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1integer :: a' n, P W6 J! S2 Q
wirte(*,100) a& \, a! i& Q k% w6 i, e: o7 ^
100 format(I4)
! |/ f5 m: G4 E8 `2 e7 t. q9 t8 y
) z7 I. p, E% Q M 其中代号为100的这一行,作为上一行设置的输出格式
- O8 o7 L4 a) ?) D$ i6 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)")
) [* o7 v& f; X& o4 F- n
/ n$ U, |; {% {: w write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j
+ ?3 Y- F7 S! l8 m! H4 u3 ? !输出:( 1, 2)
k d. B' [7 [- z& g7 h + Z& V& R, W; ]. h, V
write(*,(5f7.2) list( $ T6 ^; M* T. k- c+ U$ r
!每行5个的形式输出list数组4 r9 J; f1 S5 v3 X8 Q$ p8 s( C
- Y; V: s4 D- w" w% U" J9 R8 z
write(*,(mf7.2) list(
% K$ x5 ?* @, ?. B m>=size(list( )+ y8 H3 B+ E. J l% D, `3 B
!在一行内全部输出
) }; b" l$ B# z! t! j# X 方式3character(len=10) :: fmtstring
$ _* t. b$ [: D' K. f fmtstring = (I3); _1 {& o1 L' w8 L7 j, q+ V9 `- b) N2 e
write(*,fmtstring) 3
/ D1 s' k& t! D% u b8 v/ ^; W' W6 w
" `$ \4 d$ G/ c7 I5 }6 \ 声明长度为10的字符串,内容设置为输出一个整数的格式。 " B' J+ r* T9 B. H. V* U
常用的格式化9 k) `4 I! b. x2 a/ S8 ?# ~$ a* G
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' b6 ^6 P' F I1 V
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!"
0 E! ^" q( s0 m& \' U0 f/ h 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
- l+ S' v( v5 {1 L+ a; A8 t, [- i+ z+ V) k
0 c+ \8 e9 L0 o1 L
6 Q! e( }6 \: B# c" h+ {+ w1 L5 d- F7 j3 H5 u
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