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海洋数据分析 -海洋数据分析岛

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) P* o& M3 f1 n+ V9 m, w

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。

( g6 M1 q4 S* ^) E

书面格式

5 a& b( ~% H5 ]/ [/ Y! f+ j4 M: C- P

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。

. t2 h0 e4 g) z

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

0 k' B2 l1 q* V' x

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。

# p5 J( t/ t0 \0 u" m& Y

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。

1 d+ Q |& P) z) E, g- Q C/ g
real(kind=4) :: distance
# Q$ a1 m- e; t( s; b j. w3 ?/ B+ f

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。

6 R. \8 M% N6 b: \7 Y+ a& u% t
program test , i6 k9 X( A( O! o, n9 _+ w implicit none ; C) N& P# A" W0 V' H% r+ Q! l real(KIND=4) :: a3 R# P% s( }" t2 C real(KIND=8) :: b . y% n$ U+ b2 y6 ?# Y" e) l1 F a=0.123456789123456 ; j* N y+ S4 c b=0.123456789123456* Y9 ~6 m6 @" z. O' @* v write(*,*) a,b=,a,b% ~# |& }$ a3 x; r: n end8 I- L4 _( W" l K/ v !!!输出结果: a,b = 0.123456791 0.12345679104328156 * a) {1 I/ H1 D6 i* S& `, v
0 p$ ?1 H1 g! h ?: N/ \( }; {, j

3.实数与整数之间的转换

" u" x) \3 |3 p4 L
int(7.8) = 7 !忽略小数部分 2 N6 Q( w* ~ s! y nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果 1 q! _" b, F2 C3 S0 i! w* f5 I ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数: Y9 y+ C9 P4 m4 K floor(7.8) = 7 !小于等于的整数
字符型
charcter(len=16) :: atmosphere/ S+ b0 B% A8 l charcter(len=20) :: ocean1 |2 l' ~4 R m 9 o7 z' y3 d" B }$ z# Q: l- p$ N5 i* q atmosphere = 1234567890 % L5 P% t3 m1 G0 E+ r5 x) U ocean = 123456789123456 !字符赋值注意使用引号8 g5 a7 C& v4 u4 \. G $ d# \# W. H4 z9 N1 X; L( S, P
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。

! A* p: n9 q: D! s' l7 B
logical :: a,b& h _* ~& Z* u. C a = .true. 5 M' v. ]- e6 l5 \0 @" M# g$ A b = .false. , W1 W1 q8 v/ K: B- f& J if(a)then# |% p2 Q! M- O* C ]" G 2 o$ p2 N6 A$ _. x% M9 w" A endif3 w2 [: u9 \/ \. c
复数型(不常用)
complex :: a! U( W$ t% j* W7 } a = (a1,a2) 2 {; z n, @, }- u% A) M
1 M- C, `2 m# L" p

Fortran的数学表达

! C: N w, j5 ^1 [1 Q2 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

2 ~& E3 i6 M9 o' M

Fortran的输入输出

4 O+ p* o' ?$ V0 u

输入

5 b* l! w5 U7 b9 U

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 % X. R6 ~% O( V4 c# z wirte(*,100) a 2 _/ g F' A# R* ^8 V# | 100 format(I4) ; D! M3 t1 f% q1 m5 F
/ L" D' n' S1 L, c6 l, g: a1 J

其中代号为100的这一行,作为上一行设置的输出格式

0 |: a$ z$ S7 F5 a" H3 F) Q

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)"): @" l0 @& ^8 D. P9 \! A* } ; X- [1 f J9 E+ x- U write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j' x7 Z# Y0 r+ n' T' r !输出:( 1, 2)& ]6 L/ S9 J. k3 y5 n* d9 c 0 u8 N; [+ k* Y/ S& s, r' ~ write(*,(5f7.2) list( . z/ |. w. Z, ?8 F, Y4 d; X- C/ S !每行5个的形式输出list数组/ c' t7 `" x' ?0 }3 Q. q& h# K ) B- {. h* v/ E0 X2 ?4 I7 n write(*,(mf7.2) list(% `# c' u8 W' w' Z$ u: V m>=size(list()+ e' u g' r6 y" ^. M8 t0 f !在一行内全部输出 4 O! A' g4 j5 }% i8 c
方式3
character(len=10) :: fmtstring% u4 a+ d" c1 U A( ?, q, v fmtstring = (I3)% c) b" V# p8 i write(*,fmtstring) 3 * [" g* v& b( Z" f; K) A* |
, B) w5 Z5 f6 ^/ D

声明长度为10的字符串,内容设置为输出一个整数的格式。

. }! H+ D9 P* D7 q% y C

常用的格式化

4 u) W6 G3 f. _9 _$ w

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

( G C4 R% U! i( A& U- \0 r
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!"
3 r v+ z. B% J5 I( s2 k* S7 X

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

! Y, |) }, \% r. E5 b9 y : [ f! B; `( F8 c- b* G* O8 `/ N0 R+ y h, R3 }4 B* a6 b 4 t1 d8 n5 h9 T 1 y# F' ]- s) @5 J7 e+ w
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太美
活跃在2026-4-10
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