海洋数据分析 -海洋数据分析岛

& t) A; H" V+ t! o) V5 B; O

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。

书面格式

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。

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

5 ~+ x* O3 v/ n

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。

. }7 Z2 {3 N4 M3 S7 p2 f6 F! D+ H

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 e. X+ u4 F5 v* R( A& O

real(kind=4) :: distance

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。

program test implicit none 8 n; g. i- |7 k: S real(KIND=4) :: a real(KIND=8) :: b 6 r+ k( ^$ N' R a=0.123456789123456 b=0.123456789123456 , w# B. l9 M$ l4 X4 l write(*,*) a,b=,a,b end ( M3 J# w. t6 Y j5 w8 `) ~$ E !!!输出结果： a,b = 0.123456791 0.12345679104328156

0 e9 Y, W( p/ R/ [7 a; z( `" L! k5 ~

3.实数与整数之间的转换

, ?# S; m5 L# e" E; W

int(7.8) = 7 !忽略小数部分 nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果 8 i1 V+ X! J) l" J ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数 4 @+ ^" c q# c F! J floor(7.8) = 7 !小于等于的整数

字符型

charcter(len=16) :: atmosphere 5 A }8 h9 R% w- g' c charcter(len=20) :: ocean 2 t4 L+ S, R; ]% L4 d0 M/ \" } & l2 ]. N% V( Y atmosphere = ‘1234567890’ ocean = ‘123456789123456’ !字符赋值注意使用引号 : x# [6 F/ C* y& J, q 3 C- M' [4 |3 ?( I7 F' C* Y# S

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。

logical :: a,b a = .true. ; K; {! F+ y) b% n( _7 e& F& p! f b = .false. ! z: Q* P3 G5 v) F! e: R, [ if(a)then … endif

复数型(不常用)

complex :: a a = (a1,a2) & a+ ^2 E3 }8 ]: _! T9 Q5 k: f6 T

$ I/ w$ ?, v9 l. `3 j

Fortran的数学表达

' v# F$ M$ Q# @

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

# U1 [- C; E% H, {! |5 E% J; i

Fortran的输入输出

输入

& d8 x7 i E/ b! k6 _

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 wirte(*,100) a 100 format(I4)

其中代号为100的这一行，作为上一行设置的输出格式

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)") write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j ) ^# @, q- `6 m8 Q !输出：( 1, 2) * y7 W8 c* U4 B" v+ W write(*,(5f7.2) list( , W3 ]9 g* p5 s; r% x' I !每行5个的形式输出list数组 1 `& \4 V' I4 y" d3 Y write(*,(mf7.2) list( & n1 c& n' E9 N' A; i q* o) H m>=size(list() !在一行内全部输出

方式3

character(len=10) :: fmtstring 8 z( G/ K) d! s& G fmtstring = (I3) ( \4 }$ j* Y/ Y! J) B8 w write(*,fmtstring) 3 . C- x/ h4 V0 ?

声明长度为10的字符串，内容设置为输出一个整数的格式。

常用的格式化

* K6 M$ o0 i& ]. W+ c

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

5 h* Q! W; U/ c$ M1 |+ G, J

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!"

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

; f4 N x I; V2 p8 X1 v - d% |; w/ W$ S; U2 ^6 |