VisualFortran90程序設(shè)計(jì)(chénɡxùshèjì)編譯器簡(jiǎn)介(jiǎnjiè)§2.4程序單元(dānyuán)概念§2.1Fortran語(yǔ)言的發(fā)展§2.2源程序及其構(gòu)成§2.3語(yǔ)言元素第一頁(yè)，共50頁(yè)。1、運(yùn)行VisualFortran6.6（FortranPowerStation4.0）2、文件——新建——Workspaces標(biāo)簽：輸入：Workspacename；此步可省略,直接進(jìn)入第3步（最好改為(ɡǎiwéi)d:\）3、File-New-Projects標(biāo)簽選擇：Win32ConsoleApplication輸入：name其它采用默認(rèn)值三、開發(fā)自己(zìjǐ)的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序第二頁(yè)，共50頁(yè)。第三頁(yè)，共50頁(yè)。第四頁(yè)，共50頁(yè)。a、創(chuàng)建project時(shí)將自動(dòng)創(chuàng)建同名的workspaceb、生成projectname的文件夾（目錄）打開后：自動(dòng)形成Debug目錄，形成*.dsw文件4、File-New-File標(biāo)簽：選擇：FortranfreeFormat…（自由格式）.F90或FortranFixedFormat…（固定格式）.For輸入：文件名（擴(kuò)展名不輸入）其它(qítā)默認(rèn)，選中addtoproject復(fù)選項(xiàng)會(huì)自動(dòng)形成*.f90或*.for的文件。第五頁(yè)，共50頁(yè)。第六頁(yè)，共50頁(yè)。5、輸入文件內(nèi)容、存盤（文件菜等）注意自由格式和固定格式輸入的區(qū)別。6、Build—Compile：編譯Build—Build：連接Build—Exetuce：運(yùn)行重復(fù)3~6進(jìn)行第二個(gè)源程序（注意一個(gè)項(xiàng)目中只能含有1個(gè)主程序文件，不能將兩個(gè)獨(dú)立的程序文件放入同一個(gè)項(xiàng)目中，否則會(huì)導(dǎo)致(dǎozhì)編譯錯(cuò)誤。）或用DEL移去已建立的文件，重復(fù)4~6第七頁(yè)，共50頁(yè)。第八頁(yè)，共50頁(yè)。編譯連接執(zhí)行第九頁(yè)，共50頁(yè)。注意：1）所移去的文件僅從此項(xiàng)目中移去，目錄下該文件仍然存在。2）所重復(fù)的不得與以前的文件名同名。7、下次重新修改程序時(shí)，可直接使用(shǐyòng)菜單File/OpenWorkspace來打開*.dsw的工程文件。第十頁(yè)，共50頁(yè)。第二章FORTRAN語(yǔ)言(yǔyán)的發(fā)展簡(jiǎn)史第十一頁(yè)，共50頁(yè)?！?.1Fortran語(yǔ)言(yǔyán)的發(fā)展簡(jiǎn)史一、FORTRAN含義及其適用范圍FORmulaTRANslator公式翻譯器科學(xué)(kēxué)和工程計(jì)算問題的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言二、發(fā)展(fāzhǎn)簡(jiǎn)史代表性：19571958FORTRANⅡ1962FORTRANⅣ1978FORTRAN771991.FORTRAN901997.FORTRAN95第十二頁(yè)，共50頁(yè)。§2.2FORTRA90源程序基本(jīběn)結(jié)構(gòu)1、由若干個(gè)程序單元（位）組成：主程序、外部子程序、模塊、塊數(shù)據(jù)(shùjù)單元2、主程序結(jié)構(gòu)[program程序名稱]一般省略[聲明語(yǔ)句部分][執(zhí)行語(yǔ)句部分]END[program[程序名稱]]3、END停止運(yùn)行結(jié)束(jiéshù)標(biāo)記第十三頁(yè)，共50頁(yè)。書寫(shūxiě)格式Fortran程序代碼的編寫(biānxiě)格式有兩種：FreeFormat（自由格式）擴(kuò)展名：.F90建議所有程序全部改用自由格式來編程FixedFormat（固定格式）擴(kuò)展名：.F或.FOR第十四頁(yè)，共50頁(yè)。書寫(shūxiě)格式FixedFormat（固定(gùdìng)格式）第1個(gè)字符如果是字母c、C或*，這一行文本會(huì)當(dāng)成說明或批注，不會(huì)被編譯。第1~5個(gè)字符如果是數(shù)字，就是用來給這一行程序代碼取個(gè)代號(hào)，不然只能是空格。第6個(gè)字符如果是非0非空的任何字符，表示這一行程序會(huì)接續(xù)上一行。第7~72個(gè)字符Fortran程序代碼的編寫區(qū)域。第73個(gè)字符以后不使用這些列，語(yǔ)句超過該列的部分會(huì)被忽略，有的編譯器會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤信息。第十五頁(yè)，共50頁(yè)。書寫(shūxiě)格式1.CFIXEDFORMATDEMOPROGRAMMAINWRITE(*,*)‘HELLO’WRITE(*,*)1’HELLO’100WRITE(*,*)’HELLO’10STOPEND程序代碼命令之間的空格，不會(huì)有任何意義。FIXEDFORMAT是為了配合早期使用穿孔卡片輸入程序所發(fā)明(fāmíng)的格式。第十六頁(yè)，共50頁(yè)。FreeFormat（自由格式）基本上允許非常自由的編寫格式，它沒有規(guī)定每一行的第幾個(gè)字符有什么作用，但要注意：1.！感嘆號(hào)后面的文本都是注釋。2.每行可以編寫132個(gè)字符。3.行號(hào)放在每行程序的最前面。4.一行程序代碼的最后如果(rúguǒ)是符號(hào)&，代表下一行程序會(huì)和這一行連接。如果(rúguǒ)一行程序代碼的開頭是符號(hào)&，代表它會(huì)和上一行程序連接。5.程序命令之間的空格，無意義。書寫(shūxiě)格式第十七頁(yè)，共50頁(yè)。書寫(shūxiě)格式1.！FreeFgrammain3.write(*,*)”Hello”!這也是注釋(zhùshì)4.write(*,*)&5.”Hello”6.wri&7.&te(*,*)”Hello”8.end如果把Fortran的關(guān)鍵字分為兩行書寫，則兩行都要加續(xù)行符號(hào)。如6、7行。第十八頁(yè)，共50頁(yè)。注釋(zhùshì)語(yǔ)句：！后的所有字符都被編譯器忽略(非語(yǔ)句行)可獨(dú)占一行，可在其它語(yǔ)句之后，

語(yǔ)句行：可執(zhí)行語(yǔ)句：輸入(shūrù)、賦值、輸出說明語(yǔ)句：用于說明變量的類型、屬性等注意(zhùyì)：第十九頁(yè)，共50頁(yè)。行的書寫(行的長(zhǎng)度、分行、續(xù)行)一行可以是0~132個(gè)字符，空格有意義，語(yǔ)句最長(zhǎng)不超過2640個(gè)字符一行可以有多個(gè)語(yǔ)句，用“;”分隔一個(gè)語(yǔ)句可分行寫，讀行標(biāo)記為&（放在尾部(wěibù)），但如為關(guān)鍵字，首尾均加&。最多可有511個(gè)續(xù)行。例pro&&grammain書寫(shūxiě)格式第二十頁(yè)，共50頁(yè)?？崭瘢宏P(guān)鍵字、變量、常量?jī)?nèi)部不能用空格，但相鄰兩者之間須用空格語(yǔ)句前標(biāo)號(hào)僅用于標(biāo)識(shí)一個(gè)語(yǔ)句，與運(yùn)行順序無關(guān)。語(yǔ)句有位置(wèizhi)規(guī)定說明語(yǔ)句必須出現(xiàn)在可執(zhí)行語(yǔ)句之前，格式說明語(yǔ)句（FORMAT語(yǔ)句）除外。書寫(shūxiě)格式第二十一頁(yè)，共50頁(yè)。§2.3語(yǔ)言(yǔyán)元素Fortran90的語(yǔ)言(yǔyán)元素是指在程序設(shè)計(jì)中所用到的基本成分，例如字符集、常量、變量、記號(hào)以及其它的基本結(jié)構(gòu)等。只有了解并掌握了這些基本要素，才可能正確自如地使用該種語(yǔ)言(yǔyán)。2.3.1FORTRAN90字符集：編寫Fortran90程序時(shí)，所能使用的所有字符及符號(hào)。⑴A~Z（a~z）程序中不區(qū)分大小寫26個(gè)在大多數(shù)處理系統(tǒng)(xìtǒng)中允許使用小寫字母，除了字符串內(nèi)的字符外，小寫字母等價(jià)于相應(yīng)的大寫字母。第二十二頁(yè)，共50頁(yè)。⑵0~910個(gè)⑶空格=+-*/（），：.$‘22個(gè)⑷_(下劃線)、！、”、%、&、；、>、<、？注意：1、在FOR源程序中，只能使用以上字符2、字符型數(shù)據(jù)內(nèi)可以出現(xiàn)任意字符(包括漢字)命名規(guī)則：1~31個(gè)字符，由字母、數(shù)字、下劃線組成，第一個(gè)字符為字母全局名：主程序單元、外部過程(guòchéng)、數(shù)據(jù)塊、模塊2.3.1FORTRAN90字符集第二十三頁(yè)，共50頁(yè)。在Fortran90中，將字母、數(shù)字或?qū)Ｓ米址幕居行У男蛄蟹Q為記號(hào)，它包括標(biāo)號(hào)、關(guān)鍵字、名字、常數(shù)、運(yùn)算符和定界符。例如：A*SIN(x)+5.3這個(gè)表達(dá)式包括6個(gè)記號(hào)，即A、*、SIN、x、+、5.3。注意：在字符串內(nèi)部，不能隨意地添加空格。在記號(hào)內(nèi)部，也不許隨意地使用空格。記號(hào)與記號(hào)之間的空格可以隨意地使用。多個(gè)空格在語(yǔ)法上與一個(gè)空格的作用相同。一個(gè)記號(hào)與相鄰(xiānɡlín)關(guān)鍵字、名字、常數(shù)或標(biāo)號(hào)之間，應(yīng)當(dāng)用一個(gè)或多個(gè)空格分開，以避免錯(cuò)誤，同時(shí)也使結(jié)構(gòu)清晰。2.3.2記號(hào)(jìhɑo)第二十四頁(yè)，共50頁(yè)。常量(chángliàng)的定義：常量(chángliàng)是程序執(zhí)行過程中不能變化的量?；緮?shù)據(jù)類型有五種：整型、實(shí)型、復(fù)型、字符型和邏輯型前三種屬于數(shù)值類型，后兩種為非數(shù)值類型，主要用于文字處理和控制。2.3.3基本(jīběn)類型常量第二十五頁(yè)，共50頁(yè)。I格式(整數(shù)格式)一般形式：Iw或：Iw.m其中：w一個(gè)數(shù)據(jù)占的位數(shù)寬度（又稱“字段寬度”），m需要輸出(shūchū)的最少數(shù)字位數(shù)。Fortran的數(shù)據(jù)類型F格式(又叫小數(shù)型格式)一般形式(xíngshì)：Fw.dw各數(shù)值占的總位數(shù)，d輸出數(shù)據(jù)的小數(shù)位數(shù)（小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)）。第二十六頁(yè)，共50頁(yè)。Fortran的數(shù)據(jù)類型E格式(又叫指數(shù)型格式)一般(yībān)形式：Ew.dw各數(shù)值占的總位數(shù)，d輸出數(shù)據(jù)的小數(shù)位數(shù)（小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)）。G格式G格式可以根據(jù)輸出(shūchū)的實(shí)數(shù)大小決定用小數(shù)形式（F格式）輸出(shūchū)或指數(shù)形式（E格式）輸出(shūchū)。當(dāng)輸出(shūchū)大數(shù)值或小數(shù)值時(shí)自動(dòng)按E格式，當(dāng)輸出(shūchū)的數(shù)不大不小時(shí)用F格式。其一般形式為：Gw.d第二十七頁(yè)，共50頁(yè)。Fortran的數(shù)據(jù)類型D格式一般形式：Dw.a用于雙精度數(shù)據(jù)的輸出，使用方法與E格式相仿(xiāngfǎng)，只是把字母“E”換成“D”。L格式一般形式(xíngshì)：Lw用于邏輯型數(shù)據(jù)的輸出，w輸出數(shù)據(jù)的字段寬度。邏輯值“.TRUE."，在輸出時(shí)打印一個(gè)字母T；邏輯值".FLASE."，在輸出時(shí)打印一個(gè)字母F。第二十八頁(yè)，共50頁(yè)。Fortran的數(shù)據(jù)類型X格式一般形式：nX用于輸出空格，n輸出的空格數(shù)目。即插入n個(gè)空格，或者說，使打印(dǎyìn)的“當(dāng)前位置”向右移動(dòng)n列。/(斜杠)格式斜杠（/）編輯(biānjí)符的作用是：結(jié)束本記錄的輸出并開始下一個(gè)記錄的輸出。第二十九頁(yè)，共50頁(yè)。字符（CHARACTER）計(jì)算機(jī)除了存儲(chǔ)數(shù)字(shùzì)之外，也可以在內(nèi)存中記錄一段文本，字符類型可以記錄的東西非常廣，從鍵盤輸入的任何東西，不論是數(shù)字(shùzì)、文本或任何特殊符號(hào)，它都可以記錄，只記錄一個(gè)字母、符號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)類型稱為“字符”，記錄一連串的字符時(shí)，就稱為“字符串”，記錄一個(gè)西文字符需要一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間。一個(gè)漢字為兩個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間。一般記為：Aw，w為字符數(shù)例:Character(LEN=10)::wordlen=10可以直接寫為10或缺省長(zhǎng)度為1；如只有一個(gè)沒有命名的參數(shù),一定是長(zhǎng)度整數(shù)Fortran的數(shù)據(jù)類型第三十頁(yè)，共50頁(yè)。Fortran的數(shù)據(jù)類型FORMAT(1X,S)其中：1X縱向走紙符，S輸出格式,用不同的“格式編輯符”（簡(jiǎn)稱“編輯符”）來實(shí)現(xiàn)指定的輸出格式，各格式間用逗號(hào)相隔(xiānggé)。FORMAT語(yǔ)句又叫“格式語(yǔ)句”，是一個(gè)非執(zhí)行語(yǔ)句，本身不產(chǎn)生任何操作，只是提供輸入或輸出的格式。FORMAT語(yǔ)句可以出現(xiàn)在程序的任何地方（但必須在PROGRAM語(yǔ)句之后和END語(yǔ)句之前，如果在子程序中用FORMAT語(yǔ)句，則應(yīng)在子程序定義語(yǔ)句之后）。第三十一頁(yè)，共50頁(yè)。2.3.4名字(míngzi)對(duì)于名字有下列要求：1.名字的長(zhǎng)度不能超過31個(gè)字符2.名字的組成成分可以是字母、數(shù)字和下劃線3.名字的第一個(gè)字符必須是字母4.在名字中不能出現(xiàn)空格提倡使用具有一定含義(hányì)的名字，提高程序的清晰度和可讀性。第三十二頁(yè)，共50頁(yè)。1、定義：程序運(yùn)行過程中值(zhōnɡzhí)可變化的量2、命名的規(guī)則字母、數(shù)字、下劃線組成(zǔchénɡ)字母開頭長(zhǎng)度1-31個(gè)錯(cuò)例3A、x-3、3.14、A3$2.3.5變量(biànliàng)第三十三頁(yè)，共50頁(yè)。3、變量含義：實(shí)際是內(nèi)存中的一個(gè)存儲(chǔ)單元，存放變量的值。特性：取之不盡，一沖就跑，總采用當(dāng)前值參與運(yùn)算。例：A=2.0AB B=3.0 A=A+B5.015.0 B=A*B注：A、B必須有確定值，如未定義，值不可預(yù)測(cè)(yùcè) （有時(shí)按0處理）2.03.0第三十四頁(yè)，共50頁(yè)。4、變量類型：基本類型有五種，同常量I-N規(guī)則（隱式說明）：在程序變量名中，凡以字母I、J、K、L、M、N六個(gè)字母開頭的變量為整型變量。implicitnone可以取消I-N規(guī)則。五種變量的類型說明關(guān)鍵字：整型：INTEGER實(shí)型：REAL復(fù)型：COMPLEX邏輯型：LOGICAL字符(zìfú)型：CHARACTER待說明的變量放在后面，中間用雙分隔符::隔開，對(duì)于同時(shí)說明多個(gè)變量，變量之間用逗號(hào)分隔。第三十五頁(yè)，共50頁(yè)。Fortran90關(guān)于變量說明的新功能：1.在變量說明的同時(shí)(tóngshí)，可以給變量賦初值。INTEGER::I=5，J=126REAL::X=7.2，Z，W=774.22.在說明變量的同時(shí)(tóngshí)也可說明其種別3.在說明變量的同時(shí)(tóngshí)，還可說明變量的屬性INTEGER，PARAMETER::I=5，J=123REAL，DIMENSION(1:10)::A第三十六頁(yè)，共50頁(yè)。2.3.6派生(pàishēng)數(shù)據(jù)類型根據(jù)需要而由基本數(shù)據(jù)類型定義新的數(shù)據(jù)類型。在一個(gè)派生類型中可包含多個(gè)(duōɡè)基本類型。如：TYPESTUDENT(定義開始)CHARACTER(LEN=20)::DEPARTMENTCHARACTER(LEN=10)::CLASSCHARACTER(LEN=15)::NAMEINTEGER::NUMBER（成員定義）ENDTYPESTUDENT（定義結(jié)束）第三十七頁(yè)，共50頁(yè)。派生類型變量(biànliàng)的定義：TYPE（STUDENT）::PERSON變量(biànliàng)的賦值：PERSON=（”COMPUTER”，”92_2”，”LILIN”，21）成員的表示：PERSON%CLASS=“92_2”PERSON%NAME=“LILIN”第三十八頁(yè)，共50頁(yè)。2.3.7基本(jīběn)類型數(shù)組數(shù)組是具有相同類型的元素的有序集合。數(shù)組在使用之前必須說明。數(shù)組的說明：INTEGER，DIMENSION（1:50）::X；數(shù)組名為X，類型為整型，元素個(gè)數(shù)為50。INTEGER，DIMENSION（5，3）::B；數(shù)組名為B，類型為整型，元素個(gè)數(shù)為5*3個(gè)維界：1：50上界：下界缺省下界為1數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)稱為它的大小(dàxiǎo)，維數(shù)稱為秩，每維中元素的個(gè)數(shù)稱為維的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度的序列稱為形。第三十九頁(yè)，共50頁(yè)。數(shù)組的引用：通過指定下標(biāo)值的辦法來實(shí)現(xiàn)。下標(biāo)值可為整數(shù)或整型表達(dá)式。下標(biāo)值不能越界，個(gè)數(shù)必須與數(shù)組的秩相等。注意：1.允許(yǔnxǔ)對(duì)數(shù)組名進(jìn)行運(yùn)算。2.允許(yǔnxǔ)對(duì)數(shù)組片段進(jìn)行操作。所謂數(shù)組片段是指數(shù)組中某些連續(xù)元素的重新組合。數(shù)組片段也是一個(gè)數(shù)組。第四十頁(yè)，共50頁(yè)。2.3.8字符(zìfú)子串字符(zìfú)型常量又叫字符(zìfú)串。一個(gè)字符(zìfú)串的一部分稱為子字符(zìfú)串或字符(zìfú)子串。字符(zìfú)數(shù)組：CHARACTER（LEN=1），DIMENSION（80）::ROW引用：ROW（I）字符(zìfú)串：CHARACTER（LEN=80）::ROW引用：ROW（I：I）；ROW（4:7）特殊：ROW（:I）相當(dāng)于ROW（1:I）ROW(I:)相當(dāng)于ROW（I:80）ROW(:)相當(dāng)于ROW（1:80）特定長(zhǎng)度字符(zìfú)數(shù)組：CHARACTER（LEN=80）,DIMENSION（25）::ROWC引用：ROWC（I）（J:J）第四十一頁(yè)，共50頁(yè)。2.3.9數(shù)據(jù)(shùjù)對(duì)象和子對(duì)象由一個(gè)名引用的對(duì)象：有名標(biāo)量(biāoliàng)有名數(shù)組由子對(duì)象標(biāo)志符引用的子對(duì)象是：數(shù)組元素?cái)?shù)組片段結(jié)構(gòu)分量子串第四十二頁(yè)，共50頁(yè)?！?.4程序單元(dānyuán)概念程序單元是FORTRAN語(yǔ)言的基本成分。程序單元可以是主程序、子程序、模塊或塊數(shù)據(jù)程序單元。子程序可以是函數(shù)子程序或子例行子程序。模塊包含的說明是對(duì)其它的程序單元形成可訪問性。塊數(shù)據(jù)單元用來對(duì)有名公用區(qū)中的數(shù)據(jù)對(duì)象賦初值。（F90中不提倡(tíchàng)使用）第四十三頁(yè)，共50頁(yè)。2.4.1主程序主程序是不包含SUBROUTINE、FUNCTION、MODULE或BLOCKDATA語(yǔ)句作為其第一條語(yǔ)句的程序單元。主程序的可執(zhí)行部分不能包含有RETURN語(yǔ)句或者ENTRY語(yǔ)句。程序名對(duì)可執(zhí)行程序是全局的，而且不得(bude)于該可執(zhí)行程序中的任何其它程序單元名、外部過程名或公用塊名相同，也不得(bude)于主程序內(nèi)的任何局部名相同。在主程序的作用范圍內(nèi)的說明不得(bude)包含OPTIONAL語(yǔ)句、INTENT語(yǔ)句、PUBLIC語(yǔ)句或它們的等價(jià)屬性，在主程序內(nèi)SAVE語(yǔ)句不起作用。主程序內(nèi)的任何內(nèi)部過程的定義必須跟在CONTAINS語(yǔ)句之后。第四十四頁(yè)，共50頁(yè)。2.3.2子程序子程序是可以(kěyǐ)完成某一獨(dú)立算法或功能的程序單元，但它功能的具體體現(xiàn)要通過主程序（或子程序）的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)。按子程序與主程序的位置關(guān)系分為內(nèi)部過程和外部過程。內(nèi)部過程可以(kěyǐ)出現(xiàn)在主程序、外部過程或模塊內(nèi)。第四十五頁(yè)，共50頁(yè)。2.4.3模塊(mókuài)模塊也是一種在程序單元之外獨(dú)立編寫的程序單元。它有獨(dú)特的形式，即模塊程序單元內(nèi)沒有可執(zhí)行語(yǔ)句(yǔjù)，除了說明語(yǔ)句(yǔjù)外，最多包含內(nèi)部過程。模塊的主要作用是供其它程序單元引用。程序單元引用模塊，實(shí)際是將模塊內(nèi)的全部語(yǔ)句(yǔ