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0 \# R A' T( _8 \ 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。 % P8 l: {' O( v5 r
书面格式( D9 I( ~& [% M, Z. ]
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。
% e2 C q& v& E, }& o T, v 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
) ]" G d4 f- g2 S5 X# G: h- G 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。 ; b: l2 A5 u! X9 I5 b$ i+ }8 }6 I
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。
- d& s% l. m) _- e" G3 a real(kind=4) :: distance 5 @2 p6 \" o% M9 W; c1 [: r, g
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。 t% `* K6 S$ ^
program test
- E0 E; F% k, N; T+ S implicit none
p5 R! F( O' S9 g& q real(KIND=4) :: a+ d7 p0 s8 I9 s2 V! l1 }: k% T
real(KIND=8) :: b& G- g2 ?+ r C+ B4 T
a=0.123456789123456
0 }' l) B! N! L1 S! K b=0.123456789123456
! |! F; C) [. ^0 s$ m' U4 t* S write(*,*) a,b=,a,b
* g! Q5 x7 b. F* X. [$ t! H" ? end
6 }4 ^# {) B9 z% M. @ !!!输出结果: a,b = 0.123456791 0.12345679104328156
, X* A9 c( T h& }+ ^ : b7 k+ ~/ ?$ O
3.实数与整数之间的转换
- ?' m5 V/ D9 X0 @ int(7.8) = 7 !忽略小数部分; B2 E. c3 m$ j: @8 |; S
nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果
- X$ c* f$ p3 o* T' Z ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数9 a& m# G8 T3 ]+ D$ A6 e& g
floor(7.8) = 7 !小于等于的整数 字符型charcter(len=16) :: atmosphere4 X1 w* A& ^" M
charcter(len=20) :: ocean; g3 b8 y/ O, S$ k/ V
& W4 `& O6 m7 b5 z* |3 w1 h7 t atmosphere = ‘1234567890’
* C s: A0 {" V& h' r ocean = ‘123456789123456’ !字符赋值注意使用引号( Y7 H4 v) y: w7 c5 P% g
1 M5 F/ Y" m( j1 S# w8 T 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。
- M) {- r3 \ ]6 W5 a logical :: a,b
2 ^4 O- X; y5 b O' X a = .true.- h$ p0 ^1 T4 v- F
b = .false. t/ @( P" @5 c
if(a)then
, ?% v4 G& ^# f …
) D& d6 T: k0 t: N( c# h9 j' m endif7 v9 a' {1 z8 C
复数型(不常用)complex :: a
( |2 q8 m5 b& a p2 S3 N+ n* t! ] a = (a1,a2)
% ~. t& B# O; O' P 0 G0 r+ B: O2 E7 o. [
Fortran的数学表达
' G$ y) i7 P# Z 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 4 F* P+ |8 [3 q( I
Fortran的输入输出
) J8 b3 t: z2 B* a: f 输入' d; g% f( U8 N f6 k5 W2 ?. {
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
6 |7 f6 u7 F6 M- H8 w wirte(*,100) a
2 E" m3 W" P: g9 ] 100 format(I4)
y9 T: I) U9 c9 q7 F
! \% t3 u$ f5 e+ X, \6 D3 m 其中代号为100的这一行,作为上一行设置的输出格式 - c* D0 H, ~9 Y3 d
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)")
" L6 ~+ t& _# h; c2 U! e$ n* `: x# I+ @( y) Q( ~' E( C) }3 N
write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j' J1 l. d2 U/ B% {1 }/ h
!输出:( 1, 2)
9 v0 f3 | {% R! a% W
- Y- _4 Q+ a, W$ [ write(*,(5f7.2) list( 3 V! k: e/ V8 o8 I! t# c( N
!每行5个的形式输出list数组
7 r; ]8 {9 H- w & M; ]- _- [! ?& G. l1 R* N
write(*,(mf7.2) list(
$ J' d+ E v4 I6 y7 I m>=size(list( )8 d! r+ R4 R' s( Q
!在一行内全部输出
0 A3 k% l/ M. r 方式3character(len=10) :: fmtstring
( N/ i" x( E+ ]3 K6 @ fmtstring = (I3)
' o8 D- @4 Z) M& f, n/ }$ T: a write(*,fmtstring) 32 x% m4 q: l( M0 a/ ~2 i( U, g
4 S p" J! Z4 Q 声明长度为10的字符串,内容设置为输出一个整数的格式。
/ m1 d& u9 Z4 g- ~ 常用的格式化! {/ C; s( d& D# Q6 O8 ?
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
4 n% l" q6 S1 Y5 U: { 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!"
A( x! z3 X4 ]8 ?: }1 ^ 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
# o. q/ P5 g; m3 ~8 z7 Q# j. C# T( O3 {1 t% P: x, W
! z* [" v( M& @* M. F5 j) `& T) D
; G9 n0 d; S2 s9 } |