Fortran基本用法小结

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Fortran的基本程序结构
先看一看所谓的"Hello Fortran"程序。
program main          !程序开始，main是program的名字，完全自定义
write(*,*) "Hello"    !主程序
stop                  !终止程序
end [program[main]]   !end用于封装代码，表示代码编写完毕。
[ ]中的内容可省略，下同。

程序用于计算圆柱的表面积，要求输入底面半径和高。其中展示了Fortran的一些特色用法。程序摘自维基。其实是一个叫www.answers.com的网上引用的维基的网页。推荐去看看!能查到不少有意思的东西。

program cylinder        !给主函数起个名字
! Calculate the area of a cylinder.
!
! Declare variables and constants.
! constants=pi
! variables=radius squared and height

  implicit none         ! Require all variables to be explicitly declared
                        ! 这个一般都是要写上的。下面会进一步说明。
  integer :: ierr
  character :: yn
  real :: radius, height, area
  real, parameter :: pi = 3.1415926536   !这是常量的声明方法

  interactive_loop: do       !do循环，Fortran中的循环可以加标签，如do前
                             !面的 interactive_loop就是标签

!    Prompt the user for radius and height and read them.

     write (*,*) 'Enter radius and height.'    !屏幕输出
     read (*,*,iostat=ierr) radius,height      !键盘输入。isotat的值用于判断
                                               !输入成功否。

!    If radius and height could not be read from input,
!    then cycle through the loop.
     if (ierr /= 0) then         
        write(*,*) 'Error, invalid input.'
        cycle interactive_loop                  !cycle 相当于C里的continue
     end if

!    Compute area.  The ** means "raise to a power."

     area = 2 * pi * (radius**2 + radius*height)        ! 指数运算比C方便

!    Write the input variables (radius, height)
!    and output (area) to the screen.

     write (*,'(1x,a7,f6.2,5x,a7,f6.2,5x,a5,f6.2)') &     !"&"表示续行。这里
                                                          !还显示了格式化输出
          'radius=',radius,'height=',height,'area=',area

     yn = ' '
     yn_loop: do                                           !内嵌的另一个do循环
        write(*,*) 'Perform another calculation? y[n]'
        read(*,'(a1)') yn
        if (yn=='y' .or. yn=='Y') exit yn_loop
        if (yn=='n' .or. yn=='N' .or. yn==' ') exit interactive_loop
     end do yn_loop                                         !结束内嵌do循环

  end do interactive_loop   
end program cylinder        

Fortran程序的主要结构就是这样了。一般还会有些module的部分在主函数前，函数在主函数后。

三、数据类型及基本输入输出
1、数据类型，声明及赋初值
（1）integer： 短整型kind=2, 长整型kind=4     
   integer([kind=]2) :: a=3
   如果声明成integer:: a，则默认为长整型。
  !"::" 在声明并同时赋初值时必须要写上；类型名后面有形容词时也必须有；其他情况可略去 !所谓形容词，可以看一下这个。比如声明常数
   real，parameter :: pi=3.1415926 。parameter就是形容词。
（2）real：单精度kind=4（默认），双精度kind=8   
   real([kind=]8) :: a=3.0
   还有指数的形式，如1E10为单精度，1D10为双精度
（3）complex 单精度和双精度         
   complex([kind=]4) b
（4）character   
   character([len=]10) c  !len为最大长度
（5）logical      
   logical*2 :: d=.ture. (等价于logical(2)::d=.ture.)
（6）自定义类型type：类似于C中的struct

Fortran 77中给变量赋初值常用DATA命令，可同时给多个变量赋初值
data  a,b,string  /1, 2.0, 'fortran'/

与C不同的是，Fortran中变量不声明也能使用,即有默认类型（跟implicit命令有关）。按照默认的规定，以i,j,k,l,m,n开头的变量被定义为integer,其余为real。取消该设置需在程序声明部分之前加implicit none。彭国伦建议一般都使用该语句。
另一点关于声明的不同是Fortran有"等价声明"：
integer a,b
equivalence(a,b)
使得a,b使用同一块内存。这样可以节省内存；有时可精简代码。如：equivalence(很长名字的变量,比如三维数组的某个元素，a)，之后使用a来编写程序就简洁多了。

2、基本输入输出
输入：read(*,*) a           !从键盘读入   
输出：write(*,*) "text"     !在屏幕上输出。Fortran 77用 'text'。Fortran 90   
                            !一般" "和' '都可
     print *，"text"        !只能屏幕输出
（*,*）完整写为（unit=*,fmt=*）。其中unit为输入/输出位置，如屏幕，文件等；fmt为格式。如果这两项都写成*，则按默认的方式进行，即上面描述的。print后面的*表示按默认格式输出。

四、流程控制
1、运算符
（1）逻辑运算符
==    /=    >    >=   <    <=        !Fortran 90用法
.EQ.  .NE.  .GT.  .GE.  .LT.  .LE.   !Fortran 77用法

（2）涉及相互关系的集合运算符
.AND.  .OR.  .NOT.  .EQV.  .NEQV.  
! 仅.NOT.连接一个表达式，其余左右两边都要有表达式（可以是logical类型的变量）
!.EQV.：当两边逻辑运算值相同时为真， .NEQV.：当两边逻辑运算值不同时为真

2、IF
(1) 基本 ：
if(逻辑判断式) then
       ……
end if

如果then后面只有一句，可写为
if(逻辑判断式)  ……         !then和end if可省略

(2)  多重判断：
if(逻辑判断式) then
……
else if
……
else if
……
else
……
end if

(3) 嵌套：
if(逻辑判断式) then
  if(逻辑判断式) then
    if(逻辑判断式) then
    else if(逻辑判断式) then
    ……
    else
    ……
    end if          !没必要跟C语句多时用{}了，因为有end if
  end if
end if

(4) 算术判断：
program example
implicit none
real c
write (*,*)  "input a number"
read (*,*) c
if(c) 10,20,30     !10,20和30为行代码,根据c小于/等于/大于0，执行10/20/30行的程序
10    write (*,*)  "A"
goto 40            !goto可实现跳到任意前面或后面的行代码处，但用多了破坏程序结构
20    write (*,*)  "B"
goto 40
30    write (*,*)  "C"
goto 40
40    stop
end

3、SELECT CASE
类似于C的switch语句
select case(变量)
case（数值1） ! 比如case(1:5)代表1<=变量<=5会执行该模块
……          !case（1，3，5）代表变量等于1或3或5会执行该模块
case（数值2） !括号中数值只能是integer,character或logical型常量，不能是real型
……
case default
……
end case

4、PAUSE, CONTINUE
pause暂停程序执行，按enter可继续执行
continue貌似没什么用处，可用作封装程序的标志

五、循环

1、DO
do counter=初值, 终值, 增/减量   !counter的值从初值到终值按增/减量变化，
      ……                       !counter每取一个值对应着一次循环。增/减量不写则默认为1
      ……      
      ……                       !循环主体也没有必要用{}
      ……
end do

Fortran 77中不是用end do来终止，而是下面这样子：
do 循环最后一行的行代码  counter=初值, 终值, 增/减量   
             ……      
行代码       ……       !这是do的最后一行

2、DO WHILE
do while(逻辑运算)
……   
……   
end do
类似于C中的while(逻辑运算) {……}。
一开始那个计算圆柱表面积的程序中，应该也算是这一类。不过它是通过内部的if语句来控制循环。看来也是可以的，不过在这本书上没看到这样写。其实应该也可以归于下面这种。

3、没看到和C里面的do{……}while(逻辑运算); 相对应的循环语句，不过可以这样，保证至少做一次循环：
do while(.ture.)
……
……
if(逻辑运算) exit  !exit就好比C里面的break。C里的continue在Fortran里是cycle
end do

4、Fortran的一个特色：带署名的循环
可以这样，不易出错：
outer:  do i=1,3
      inner:  do j=1,3
         ……
      end do inner
end do outer

还可以这样，很方便：
loop 1: do i=1,3
  loop2: do j=1,3
     if(i==3) exit loop1     !exit终止整个循环loop1
     if(j==2) cycle loop2    !cycle跳出loop2的本次循环，进行loop2的下一次循环
     write(*,*) i,j
  end do loop2
end do loop1

还有一些循环主要用于Fortran中的数组运算，为Fortran特有，很实用。

zzhlrj

大学四年唯一挂科的就是fortran了。一辈子都记得啊

aas314

有尅有续集啊  求

Trinity

不错，希望楼主多写点啊

wangxue910402

谢谢谢谢谢谢

acxc4343

学习学习！！

xclllcx

实用~精简！