海洋数据分析 -海洋数据分析岛

3 o3 s$ M; |7 @# B2 b$ c

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

; s0 c, J, M- Y) L D( F7 [1 ?

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。

. U- c i: Z- r) r, u7 ^! G1 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

h, T7 w# y4 W- f3 F

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。

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。

+ c6 g+ f7 v. I+ ~% N6 C

real(kind=4) :: distance

4 A+ a8 x: { q# J

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。

, O) Y. Y2 y0 @* W/ p

program test 5 U) d2 ~% A" m* @ implicit none real(KIND=4) :: a M# e+ B$ F7 G% k7 W real(KIND=8) :: b a=0.123456789123456 . ]' \' u n; \1 i* m b=0.123456789123456 write(*,*) a,b=,a,b 0 l3 b2 e' V* D4 g* D1 f end !!!输出结果： a,b = 0.123456791 0.12345679104328156 ; D/ ]5 F) b9 z

. j% H8 s& r# ?" s

3.实数与整数之间的转换

" O# t: Q, [6 J5 D$ O4 j6 E! E

int(7.8) = 7 !忽略小数部分 ' ?# ^8 u1 q: n# h5 B3 b nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果 ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数 floor(7.8) = 7 !小于等于的整数

字符型

charcter(len=16) :: atmosphere charcter(len=20) :: ocean + V+ f& E2 a: N: j atmosphere = ‘1234567890’ 4 C S7 ] {0 p9 Y ocean = ‘123456789123456’ !字符赋值注意使用引号 ! Y J- i% e7 V5 [

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。

, b. V2 J$ z4 w1 G* D) ?9 I8 L

logical :: a,b a = .true. b = .false. if(a)then * y/ o" w9 X1 c/ y ~( v; C … endif

复数型(不常用)

complex :: a 4 y, [* d5 e; n: J6 M& ?$ \$ F6 W" _ a = (a1,a2) + o# X* R, I4 g7 \

& q( `: Y- U( {$ e/ L ?

Fortran的数学表达

( V! _& P& o" _

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

; B* V0 T2 Y& U% U

Fortran的输入输出

3 Q# S% l8 V4 j& @% ]8 M% J

输入

3 p1 b3 g2 I" b8 `8 S

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 " [+ o9 S7 c4 B5 y }7 ? wirte(*,100) a 3 b* H6 \' P4 [# ] 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

* k+ c M7 T5 K/ L7 b1 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)") 3 U) r! }/ o; c8 t2 k8 ] write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j 8 \0 _' n8 |6 C !输出：( 1, 2) ! A; D) H8 D4 l7 w write(*,(5f7.2) list( !每行5个的形式输出list数组 7 f* O( X# E' Z+ a5 \ write(*,(mf7.2) list( 4 u! \ [0 Q' S0 W* a m>=size(list() . O" p. X7 B) U: r' }6 M !在一行内全部输出 & `, d6 _6 ~; j& K! U

方式3

character(len=10) :: fmtstring fmtstring = (I3) ( ~6 l: j4 y+ N' X* f write(*,fmtstring) 3 ' B! u* h/ z* C

! _0 P3 d9 @* J9 ^8 v" Y

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

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

9 W1 s. @' S7 h: m

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

' i8 R7 U$ m% e- Z4 [& L0 g 0 o4 v9 X7 ~( M- w' ?0 O8 P) t 0 [9 y1 C0 W! X1 }# w' n& Z