Fortran程序设计初步学习课程

1、1/116本本 章章 主主 要要 内内 容容3.1 FORTRAN3.1 FORTRAN语言发展概况语言发展概况3.2 3.2 简单程序分析简单程序分析3.3 Fortran3.3 Fortran书写格式书写格式3.4 Fortran 3.4 Fortran 源程序输入方式源程序输入方式3.5 3.5 常量常量3.6 3.6 变量变量3.7 FORTRAN3.7 FORTRAN内部函数内部函数3.8 FORTRAN3.8 FORTRAN算术表达式算术表达式3.9 3.9 赋值语句赋值语句3.10 3.10 简单的输出语句简单的输出语句3.11 3.11 简单的输入语句简单的输入语句3.12 3

2、.12 参数语句参数语句3.13 END 3.13 END 、 STOP STOP 、 PAUSE PAUSE 语句语句3.14 3.14 程序举例程序举例FORTRAN语言基础第1页/共139页第一页，编辑于星期五：十九点 五十二分。2/1163.1 FORTRAN语言发展概况 FORTRAN-Formula Translation (公式翻译) 是世界上第一个被正式推广使用的高级语言( (于于1954年提出; 1956年正式使用) ) Fortran是数值计算领域里使用的主要语言； 发展( (有代表性的几个版本) )：Fortran 1958Fortran 1962 ( (Fortran

3、66) )Fortran 77 1978 Fortran 90 1990早期的版本不是结早期的版本不是结构化语言构化语言, ,没有直没有直接实现三种基本接实现三种基本结构的语句结构的语句( (使用使用gotogoto实现特定操实现特定操作作).F77).F77才在才在F66F66作了大幅度的修改作了大幅度的修改. . FORTRAN的特点第2页/共139页第二页，编辑于星期五：十九点 五十二分。3/1163.1 FORTRAN语言发展概况 1958 FORTRAN 1962 FORTRAN 1978 FORTRAN77 1991 FORTRAN90 1997 FORTRAN95FORRAN95

4、FORRAN95不象不象FORTRAN90FORTRAN90在在FORTRAN77FORTRAN77的基础上添加的基础上添加了很多内容，了很多内容，FOR95FOR95只能只能视为视为FOR90FOR90的修正版，加强的修正版，加强了并行运算方面的支持功能了并行运算方面的支持功能. .NEXT第3页/共139页第三页，编辑于星期五：十九点 五十二分。4/1163.2 简单程序分析 10 20 30 40 50 60 70 8001234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789C CAL

5、CULATE THE AVERAGE OF THREE NUMBERSx=90.5y=87.0z=68.5AVER=(x+y+z)/3.0print * * ,the three numbers are , x , y , zprnt * * , average=, averendVoid main() float x,y,z;x=90.5;y=87.0;z=68.5;Aver=(x+y+z)/3Printf(“%f%f%fn”,x,y,z);Printf(”%f”,Aver);第4页/共139页第四页，编辑于星期五：十九点 五十二分。5/116第5页/共139页第五页，编辑于星期五：十九点

6、五十二分。6/116第6页/共139页第六页，编辑于星期五：十九点 五十二分。7/1163.2 简单程序分析 10 20 30 40 50 60 70 8001234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789C MAIN PROGRAMPROGRAM EX2print * * ,R , 1.0,C=, C( (1.0) ) print * * ,R , 1.5,C=, C( (1.5) )print * * ,R , 3.0,C=, C( (3.0) )print * * ,R , 12

7、.5,C=, C( (12.5) )end01234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789C SUBPROGRAMFUNCTION C( (R) )pi=3.1415926C=2 * * pi * * Rreturnend例如：将此文件保存为:li3.for如保存此文件:li3_1.for分别将两个文件编译再build li3.EXE 即可运行第7页/共139页第七页，编辑于星期五：十九点 五十二分。8/116从上例可以看出计算机程序的组成：单位定义部分单位定义部分( (主、子程序主

8、、子程序) )说明部分说明部分输入部分输入部分计算或处理部分计算或处理部分输出部分输出部分ENDEND结束结束第8页/共139页第八页，编辑于星期五：十九点 五十二分。9/116从上例可以看出计算机程序的组成: 程序单位：具有以上各部分组成的程序称为一个程序单位，可以单独编译，也可以一起编译。程序单位：具有以上各部分组成的程序称为一个程序单位，可以单独编译，也可以一起编译。 在在C中，程序的组成是由若干个函数组成。中，程序的组成是由若干个函数组成。第9页/共139页第九页，编辑于星期五：十九点 五十二分。10/116使用Compaq Visual Fortran 6(或 Microsoft F

9、ortran Powerstation4.0)建立程序与执行过程如下:1)1)首先在首先在D D盘中建立文件夹盘中建立文件夹, ,如：如： For_testFor_test2)2)进入进入FortranFortran启动程序启动程序(Developer Studio);(Developer Studio); 3)3)“文件文件” “新建新建” “FILEFILE” “Fortran Fortran Fixed Format Source FileFixed Format Source File”在在Location: For_test Location: For_test OKOK4)4)进入

10、编辑状态进入编辑状态输入源文件输入源文件保存文件保存文件1 15)5)重复步骤重复步骤3 3建立文件建立文件2 26)6)打开文件打开文件1 1编译编译; ; 打开文件打开文件2 2编译编译; ;7)Build 7)Build * *.Exe .Exe 文件文件运行运行! !第10页/共139页第十页，编辑于星期五：十九点 五十二分。11/116单独运行* *.EXE文件1)运行CMDD:2)可以删除原文件以及目标文件等;3)直接运行*.EXE程序.第11页/共139页第十一页，编辑于星期五：十九点 五十二分。12/116Fortran 语言的基本特点1)1)一个程序由一个或若干个程序单位组成

11、一个程序由一个或若干个程序单位组成; ;2)2)每一个程序单位都是以每一个程序单位都是以“ENDEND”作为结束作为结束; ;3)3)一个程序单位包括若干行一个程序单位包括若干行: :(1)语句行执行语句（使计算机在运行时产生某些操作）非执行语句（如类型说明语句、数据语句）(2)非语句行(注释行)尽管不执行，但在打印清单时是要打印出来的4 4）FortranFortran语句可以没有标号，但也可以有标号；语句可以没有标号，但也可以有标号；5 5）一个程序单位中各类语句位置是有一定规定的）一个程序单位中各类语句位置是有一定规定的; ;6 6）FortranFortran源程序必须按一定的格式书写

12、。源程序必须按一定的格式书写。!第12页/共139页第十二页，编辑于星期五：十九点 五十二分。13/116FORTRAN编译系统的安装第13页/共139页第十三页，编辑于星期五：十九点 五十二分。14/116FORTRAN编译系统的安装运行安装程序第14页/共139页第十四页，编辑于星期五：十九点 五十二分。15/116FORTRAN编译系统的安装选择安装第15页/共139页第十五页，编辑于星期五：十九点 五十二分。16/116FORTRAN编译系统的安装第16页/共139页第十六页，编辑于星期五：十九点 五十二分。17/116FORTRAN编译系统的安装第17页/共139页第十七页，编辑于星

13、期五：十九点 五十二分。18/116FORTRAN编译系统的安装第18页/共139页第十八页，编辑于星期五：十九点 五十二分。19/116FORTRAN编译系统的安装第19页/共139页第十九页，编辑于星期五：十九点 五十二分。20/116FORTRAN编译系统的安装第20页/共139页第二十页，编辑于星期五：十九点 五十二分。21/116FORTRAN编译系统的安装第21页/共139页第二十一页，编辑于星期五：十九点 五十二分。22/116FORTRAN编译系统的安装第22页/共139页第二十二页，编辑于星期五：十九点 五十二分。23/116FORTRAN编译系统的安装第23页/共139页第

14、二十三页，编辑于星期五：十九点 五十二分。24/116FORTRAN编译系统开始运行第24页/共139页第二十四页，编辑于星期五：十九点 五十二分。25/116FORTRAN编译系统开始运行第25页/共139页第二十五页，编辑于星期五：十九点 五十二分。26/116FORTRAN编译系统开始运行第26页/共139页第二十六页，编辑于星期五：十九点 五十二分。27/116FORTRAN编译系统开始运行第27页/共139页第二十七页，编辑于星期五：十九点 五十二分。28/116FORTRAN编译系统开始运行第28页/共139页第二十八页，编辑于星期五：十九点 五十二分。29/116FORTRAN编

15、译系统建立源文件第29页/共139页第二十九页，编辑于星期五：十九点 五十二分。30/116FORTRAN编译系统保存源文件第30页/共139页第三十页，编辑于星期五：十九点 五十二分。31/116FORTRAN编译系统开始编译第31页/共139页第三十一页，编辑于星期五：十九点 五十二分。32/116FORTRAN编译系统编译第32页/共139页第三十二页，编辑于星期五：十九点 五十二分。33/116FORTRAN编译系统连接装配第33页/共139页第三十三页，编辑于星期五：十九点 五十二分。34/116FORTRAN编译系统连接装配第34页/共139页第三十四页，编辑于星期五：十九点 五十

16、二分。35/116FORTRAN编译系统开始运行第35页/共139页第三十五页，编辑于星期五：十九点 五十二分。36/116FORTRAN编译系统显示结果第36页/共139页第三十六页，编辑于星期五：十九点 五十二分。37/116FORTRAN编译系统开始运行 FORTRAN90编译系统界面简介 FORTRAN90编译系统操作步骤 FORTRAN90编译系统基本设置等GO第37页/共139页第三十七页，编辑于星期五：十九点 五十二分。38/116FORTRAN程序举例Exa3_1.for (P46)Exa3_2main.for(P47)Exa3_2sub.for(P47)（通过实际运行来演示）

17、第38页/共139页第三十八页，编辑于星期五：十九点 五十二分。39/116FORTRAN编译系统( (FORTRAN子集) )第39页/共139页第三十九页，编辑于星期五：十九点 五十二分。40/116FORTRAN编译系统(FORTRAN子集)第40页/共139页第四十页，编辑于星期五：十九点 五十二分。41/116关于F77shell的文件建立与编译: 在在DOSDOS环境下环境下: : 建立文件建立文件; ; 保存文件于当前文件夹保存文件于当前文件夹( (编译文件夹编译文件夹);); 编译编译: FOR1: FOR1 运行运行: PAS2: PAS2 建立连接建立连接: LINK: L

18、INK 运行可执行文件运行可执行文件: : 文件名文件名第41页/共139页第四十一页，编辑于星期五：十九点 五十二分。42/1163.3 Fortran书写格式Fortran程序代码的编写格式有两种： Fixed Format（固定格式）本教材采用扩展名：.F或.FOR Free Format（自由格式4.0版本以上）扩展名：.F90第42页/共139页第四十二页，编辑于星期五：十九点 五十二分。43/1163.3 Fortran书写格式Fortran一行80列，分为四个区域:1)1)标号区（标号区（1 1 5 5列）列）：15位无符号的整数，中间空格不起作用（100、 100、1 0 0是

19、相同的）没有大小顺序。标号区第一列必须是空格、数字、C、*（F90:可以是任何英文字符和!作为行注释）2)2)续行标志区（第续行标志区（第6 6列）列）非空格或非0的字符：作为上一行的继续行3)3)语句区（第语句区（第7 7 7272列）列）一行只写一条语句,空格被忽略（s in ( x) 有效）4)4)注释区（第注释区（第7373 8080列）列）：不是语句的部分，除打印清单外，编译系统不予处理第43页/共139页第四十三页，编辑于星期五：十九点 五十二分。44/1163.3 Fortran书写格式 Fixed Format（固定格式）第第1个字符个字符当为字母当为字母c、C或或*，这一行文

20、本会当成说明，这一行文本会当成说明或批注，不会被编译。或批注，不会被编译。第第15个字符个字符当为数字，就是用来给这一行程序代码取当为数字，就是用来给这一行程序代码取个代号，不然只能是空格。个代号，不然只能是空格。第第6个字符个字符如果是非如果是非0非空的任何字符，表示这一行程非空的任何字符，表示这一行程序会接续上一行。序会接续上一行。第第772个字符个字符Fortran程序代码的编写区域。程序代码的编写区域。第第7380个字个字符以后符以后不使用这些列，语句超过该列的部分会被不使用这些列，语句超过该列的部分会被忽略，有的编译器会发出错误信息。忽略，有的编译器会发出错误信息。第44页/共139

21、页第四十四页，编辑于星期五：十九点 五十二分。45/1163.3 Fortran书写格式(For FORTRAN90) Free Format（自由格式） 基本上允许非常自由的编写格式，它没有规定每一行的第几个字符有什么作用，但要注意：1.！感叹号后面的文本都是注释（行内也一样）2.每行可以编写132个字符。3.行号放在每行程序的最前面。4.一行程序代码的最后如果是符号&，代表下一行程序会和这一行连接。如果一行程序代码的开头是符号&，代表它会和上一行程序连接。5.程序命令之间的空格，无意义。第45页/共139页第四十五页，编辑于星期五：十九点 五十二分。46/1163.3 Fo

22、rtran书写格式(For FORTRAN90) ！Free Format program main write(* *,* *)”Hello” !这也是注释 write(* *,* *)& ”Hello” wri& &te(* *,* *)”Hello” end第46页/共139页第四十六页，编辑于星期五：十九点 五十二分。47/116第47页/共139页第四十七页，编辑于星期五：十九点 五十二分。48/116FORTRAN77字符集：编写编写Fortran77Fortran77程序时，所能使用的所有字符及符程序时，所能使用的所有字符及符号就是号就是F77F77的字符

23、集：的字符集： A AZ Z（a az z）程序中不区分大小写）程序中不区分大小写 2626个个 0 09 9 1010个个 空格空格 = + - = + - * * / / （ ） ，：，：. $ . $ 2222个个 _(_(下划线下划线) )、！、！、”、% %、& &、；、；、 、 Files Insert-Files into Project into Project 会自动形成会自动形成* *.f90.f90或或* *.for.for的文件。的文件。第129页/共139页第一百二十九页，编辑于星期五：十九点 五十二分。130/1165 5、输入文件内容、存盘（文件菜

24、等）、输入文件内容、存盘（文件菜等） 注意自由格式和固定格式输入的区别。注意自由格式和固定格式输入的区别。6 6、 BuildBuildCompileCompile： 编译编译 BuildBuildBuildBuild： 连接连接 BuildBuildExetuceExetuce： 运行运行重复重复3 3 6 6进行第二个源程序进行第二个源程序（注意一个项目中只能含有注意一个项目中只能含有1 1个主程序文件，不能将两个个主程序文件，不能将两个独立的程序文件放入同一个项目中，否则会导致编译错独立的程序文件放入同一个项目中，否则会导致编译错误。误。）或用或用DELDEL移去已建立的文件，重复移去已建立的文件，重复4 46 6第130页/共139页第一百三十页，编辑于星期五：十九点 五十二分。131/116 注意：注意： 1 1）所移