fortran語法手冊.docx

1 FORTRAN77四則運算符+ - */ * (其中*表示乘方)在表達式中按優(yōu)先級次序由低到高為： +或-*或/*函數(shù)()2 FORTRAN77變量類型2.1 隱含約定：I-N規(guī)則凡是以字母I，J，K，L，M，N六個字母開頭的，即認為是整型變量，其它為實型變量。2.2 用類型說明語句確定變量類型：可以改變I-N規(guī)則INTEGER整型REAL實型DOUBLE PRECISION雙精度實型COMPLEX復型，賦值形式為(實部，虛部),如D=(8.76E+0.5,-67.8E-3),C=(3.0,6.3),如果含表達式則用CMPLX,如C=CMPLX(3.0*A,6.0+B)LOGICAL邏輯型,邏輯常量有“T”和“F”，“T”表示“.TRUE.”,“F”表示“.FALSE.”CHARACTER*N字符型,N為字符串長度,可以在變量名稱后重新指定長度,如CHARACTER*8 STR1,STR2*10 ,賦值形式為STR2=IM A BOY.2.3 用IMPLICIT語句將某一字母開頭的全部變量指定為所需類型如 IMPLICIT REAL (I,J)三種定義的優(yōu)先級別由低到高順序為：I-N規(guī)則IMPLICIT語句類型說明語句，因此，在程序中IMPLICIT語句應放在類型說明語句之前。2.4 數(shù)組的說明與使用使用I-N規(guī)則時用DIMENSION說明數(shù)組，也可在定義變量類型同時說明數(shù)組，說明格式為：數(shù)組名(下標下界,下標上界），也可省略下標下界，此時默認為1，例：DIMENSION IA(0:9),ND(80:99),W(3,2),NUM(-1:0),A(0:2,0:1,0:3)REAL IA(10),ND(80:99)使用隱含DO循環(huán)進行數(shù)組輸入輸出操作：例如WRITE(*,10) (I=,I,A=,A(I),I=1,10,2)10FORMAT(1X,5(A2,I2,1X,A2,I4)2.5 使用DATA語句給數(shù)組賦初值變量表中可出現(xiàn)變量名,數(shù)組名,數(shù)組元素名,隱含DO循環(huán)，但不許出現(xiàn)任何形式的表達式：例如DATA A,B,C/-1.0,-1.0,-1.0/DATA A/-1.0/,B/-1.0/,C/-1.0/DATA A,B,C/3*-1.0/CHARACTER*6 CHN(10)DATA CHN/10*/INTEGER NUM(1000)DATA (NUM(I),I=1,500)/500*0/,(NUM(I),I=501,1000)/500*1/3 FORTRAN77程序書寫規(guī)則程序中的變量名，不分大小寫；變量名稱是以字母開頭再加上1到5位字母或數(shù)字構成，即變更名字串中只有前6位有效；一行只能寫一個語句；程序的第一個語句固定為PROGRAM 程序名稱字符串某行的第個字符至第個字符位為標號區(qū)，只能書寫語句標號或空著或注釋內容；某行的第個字符為或號時，則表示該行為注釋行，其后面的內容為注釋內容；某行的第個字符位為非空格和非字符時，則該行為上一行的續(xù)行，一個語句最多可有19個續(xù)行；某行的第至字符位為語句區(qū)，語句區(qū)內可以任加空格以求美觀；某行的第至字符位為注釋區(qū)，字符位以后不能有內容。4 FORTRAN77關系運算符.GT. 大于.GE. 天于或等于.LT. 小于.LE. 小于或等于.EQ. 等于.NE. 不等于 .AND. 邏輯與.OR. 邏輯或.NOT. 邏輯非.EQV. 邏輯等.NEQV. 邏輯不等運算符優(yōu)先級由高到低順序為:()*或/+或-.GT.或.GE.或.LT.或.LE.或.EQ.或.NE.NOT.AND.OR.EQV.或.NEQV5 FORTRAN77語句語句說明備注WRITE(*,*) X1,X2輸出語句第一個*號是指輸入輸出文件設備號或其它設備，如果不指定則是指顯示器或打印機,第二個*號是指表控格式語句的行號，如不指定則用默認格式PRINT *,X1,X2輸出語句*號是指表控格式語句的行號，如不指定則用默認格式READ *,X1,X2輸入語句*號是指表控格式語句的行號，如不指定則用默認格式FORMAT(格式符)請見附錄一。請見附錄二。END結束程序或子程序STOP N結束程序并輸出信息NN為數(shù)字或字符串信息PAUSE N暫停程序執(zhí)行并輸出信息N，輸入回車后繼續(xù)執(zhí)行N為數(shù)字或字符串信息PARAMETER (PI=3.14)參數(shù)語句，用來定義常量，在程序中應放在類型說明語句之后EQUIVALENCE (變量表)等價語句，()內變量共用一個存儲單元。EQUIVALENCE(X1,X2,XN),(X1,X2,XN),COMMON X1,公用語句，其后變量相等，用來在程序單位間傳遞數(shù)據(jù)，同時可以用來說明數(shù)組。程序中可有一個無名公用區(qū)和多個有名公用區(qū)。無名公用區(qū):在主程序各子程序中相同,均在可執(zhí)行語句之前,如COMMON A(5),I有名公用區(qū)：名稱放在兩個“/”之間,如COMMON /X1,X2,X3/C1/X4,X5,X6OPEN (說明項1)打開舊文件或創(chuàng)建新文件說明項1中內容：UNIT=N, FILE=NAM, STATUS=STR1, ACCESS=STR2, FORM=STR3, RECL=C, BLANK=STR4, ERR=BH, IOSTAT=M其中：1.N=199；2.NAM為文件名,可以是字符常量或變量；3.STR1=NEW時新建文件；OLD時打開文件；SCRATCH時表示臨時文件，關閉時自動刪除,且不能與FILE=NAM項共存；UNKNOWN時由計算機系統(tǒng)規(guī)定文件狀態(tài)；4.STR2為文件存取方式,SEQUENTIAL表示順序存取，DIRECT表示直接存取，省略此項時表示按順序存??；5.STR3為記錄格式說明,FORMATTED表示記錄按有格式形式存放, UNFORMATTED表示記錄按無格式形式存放。省略此項時,對于順序文件是有格式的,對于直接存取文件是無格式的；6.C表示記錄長度,以字節(jié)為單位,直接存取文件必指定,順序文件必省略;7.STR4表示數(shù)字值格式輸入字段中空格含意,NULL時表示忽略不計,ZERO時表示按0計。省略此項時按0計；8.BH表示出錯時處理語句行標號,可以省略此項；9.M為整數(shù),出錯時返回該整數(shù),可以省略此項。CLOSE (說明項2)關閉已打開文件說明項2中內容：UNIT=N,STATUS=STR5,ERR=BH,IOSTAT=M其中STR5為文件關閉狀態(tài),KEEP時保留,DELETE刪除,省略此項時為保留；ERR=BH,IOSTAT=M可以省略。REWIND (說明項3)將文件讀寫指針置于文件開頭說明項3中內容：UNIT=N,ERR=BH,IOSTAT=MERR=BH,IOSTAT=M可以省略BACKSPACE (說明項3)將文件讀寫指針回退一行6 FORTRAN77選擇判斷語句6.1 邏輯IF語句IF (邏輯表達式) 程序語句6.2 無ELSE塊IF (邏輯表達式) THEN程序塊END IF6.3 標準選擇IF (邏輯表達式) THEN程序塊1ELSE程序塊2END IF6.4 多重選擇塊IF (邏輯表達式1) THEN程序塊1ELSE IF (邏輯表達式2) THEN程序塊2ELSE IF (邏輯表達式2) THEN程序塊2.ELSE IF (邏輯表達式N) THEN程序塊NELSE程序塊N+1END IF7 FORTRAN77循環(huán)語句7.1 GO TO語句標號程序行程序塊GO TO 標號7.2 DO語句DO 標號,記數(shù)變量=起始值,終止值,步距”語句，如DO 標號,N=1,100,1程序塊標號CONTINUE7.3 DO WHILE 語句DO 標號,WHILE(PI.EQ.3.14159)程序塊標號CONTINUE7.4 DO UNTIL語句DO 標號,UNTIL (邏輯表達式)”語句，如DO 標號,UNTIL(PI.GT.3.14159)程序塊標號CONTINUE8 FORTRAN77內部函數(shù)INT(X)將數(shù)字串或數(shù)值X轉換為整型數(shù)REAL(X)將數(shù)字串或數(shù)值X轉換為實型數(shù)DBEL(X)將數(shù)字串或數(shù)值X轉換為雙精度型數(shù)CMPLX(X)將數(shù)字串或數(shù)值X轉換為復型數(shù)CHAR(X)將數(shù)值X轉換為字符(0X255)ICHAR(X)將字符X轉換為整數(shù)AINT(X)截去X的小數(shù)部分ANINT(X)將X舍入到最接近的整數(shù)NINT(X)將X舍入到最接近的整型數(shù)ABS(X)返回X的絕對值MOD(X1,X2)返回X1/X2的余數(shù)SIGN(X1,X2)取X2的符號,取X1的絕對值DIM(X1,X2)當X1X2時,等于X1-X2,當X1X2時,等于0DPROD(X1,X2)雙精度乘(X1,X2均為實數(shù))AIMAG(X)返回字符串X的虛部CONJG(X)返回字符串X的共軛MAX(X1,X2,X3,.,XN)返回X1,X2,X3,.,XN中最大值MIN(X1,X2,X3,.,XN)返回X1,X2,X3,.,XN中最小值SQRT(X)返回X的平方根(X0)EXP(X)返回E的X次方LOG(X)返回以E為底的X的對數(shù)即自然對數(shù)(X0)LOG10(X)返回以10為底的X的對數(shù)即常用對數(shù)(X0)SIN(X)返回弧度值X的正弦值COS(X)返回弧度值X的余弦值TAN(X)返回弧度值X的正切值ASIN(X)返回弧度值X的反正弦值ACOS(X)返回弧度值X的反余弦值ATAN(X)返回弧度值X的反正切值SINH(X)返回X的雙曲正弦值COSH(X)返回X的雙曲余弦值TANH(X)返回X的雙曲正切值LEN(X)返回字符串X的長度INDEX(X1,X2)返回字符串X2在字符串X1中的位置,不包含時返回0LGE(X1,X2)如果字符串X1X2則等于.TRUE.,否則等于.FALSE.LGT(X1,X2)如果字符串X1X2則等于.TRUE.,否則等于.FALSE.LLE(X1,X2)如果字符串X1X2則等于.TRUE.,否則等于.FALSE.LLT(X1,X2)如果字符串X1X2則等于.TRUE.,否則等于.FALSE.9 FORTRAN77函數(shù)與子程序9.1 FORTRAN77語句函數(shù)當函數(shù)十分簡單，用一條語句足以定義時（允許使用繼續(xù)行）才用；應該放在所有可執(zhí)行語句之前和有關類型說明語句之后，是非執(zhí)行語句；只在其所在程序單位中有意義；語句函數(shù)中的虛參就是變量名，不能是常量、表達式或數(shù)組元素等；語句函數(shù)定義語句中的表達式可以包含已經定義過的語句函數(shù)、外部函數(shù)或內部函數(shù)。語句函數(shù)通過表達式得一個函數(shù)值，此數(shù)值類型必須與函數(shù)名的類型一致。語句函數(shù)的使用同內部函數(shù)相同。語句函數(shù)例子：YMJ(R)=3.14159265*R*RZMJ=YMJ(5)9.2 FORTRAN77自定義函數(shù)定義格式：類型說明 FUNCTION 函數(shù)名(虛擬參數(shù)1,虛擬參數(shù)2,虛擬參數(shù)N)程序塊(可以含有RETURN)函數(shù)名=函數(shù)值END調用格式與內部函數(shù)相同。9.3 FORTRAN77子程序定義格式：SUBROUTINE 子程序名(虛擬參數(shù)1,虛擬參數(shù)2,虛擬參數(shù)N)程序塊(可以含有RETURN)END調用格式：CALL 子程序名(實在參數(shù)1,實在參數(shù)2,實在參數(shù)N)數(shù)據(jù)塊子程序：只是用來給有名公用區(qū)中的變量賦初值，格式如下：BLOCK DATA 子程序名DATA語句塊END附錄一、FORTRAN77控制輸入輸出格式1.在打印輸出時，每一行第1個字符不顯示，用來控制縱向走紙或顯示行。第1個字符作用空格正常回車換行0回車并跳過1行1換頁+只回車不換行其它通常是回車換行2.輸入小數(shù)時，自帶小數(shù)點優(yōu)先。3.輸出字段寬度不夠時用*號填充。附錄二、FORTRAN77控制輸入輸出格式語句1IW或IW.M整數(shù)型W為字段寬度,M為最少數(shù)字位數(shù)2FW.D實數(shù)型D為小數(shù)位數(shù)3EW.D或EW.DEE指數(shù)實數(shù)型E為指數(shù)位數(shù)，通常為3或44GW.M自動實數(shù)型5DW.D雙精度型6LW邏輯型7A或AW字符型不指定W時自動8字符串插入字符串兩個表示一個字符9NH字符串插入長度為N的字符串10NX插入N個空格11RIW,R(NX,IW.M)R個IW,R個(NX,IW.M)R為重復系數(shù)12/換行13,$禁止換行目錄：一、說明二、概述三、數(shù)據(jù)類型及基本輸入輸出四、流程控制五、循環(huán)六、數(shù)組七、函數(shù)八、文件一、說明本文多數(shù)內容是我讀彭國倫Fortran 95 程序設計的筆記。只讀到第九章，主要是39 章，都是最基本的用法（原書共16章）。這里主要摘錄了我看書過程中總結的一些Fortran和C不 同的地方，主要是語法方面。希望這份筆記能夠給學過C但沒有接觸過Fortran的同學帶去一些幫 助。要想得更清楚些，推薦看一下原書，覺得作者真的寫得很好，很清楚；如果有C語言的基礎， 看完前九應該很快的，花一兩天就行了。覺得如果耐心看完本文，基本功能應該也可以順利用起 來了。外，由于我之前沒有用過Fortran，這次為了趕文檔看書又看得很粗淺，大多數(shù)東西看過 之后都沒得及仔細想，只是按著作者的意思去理解。所以這份筆記還處于紙上談兵的層次。如果 有不妥的方，希望大家指正。謝謝！ 文中藍色的部分是程序代碼，!后面的內容為注釋。二、概述1、名詞解釋 Fortran=FormulaTranslator/Translation 一看就知道有什么特色了：可以把接近數(shù)學語言的文本翻譯成機械語言。的確，從一開始 ，IBM設計的時候就是為了方便數(shù)值計算和科學數(shù)據(jù)處理。設計強大的數(shù)組操作就是為了實現(xiàn)這一 目標。ortran奠定了高級語言發(fā)展的基礎?，F(xiàn)在Fortran在科研和機械方面應用很廣。2、Fortran的主要版本及差別 按其發(fā)展歷史，F(xiàn)ortran編譯器的版本其實很多?，F(xiàn)在在廣泛使用的是Fortran 77和Fortr an90。ortran 90在Fortran 77基礎上添加了不少使用的功能，并且改良了77編程的版面格式， 所以編程時推薦使用90。鑒于很多現(xiàn)成的程序只有77版本，有必要知道77的一些基本常識，至少保 證能夠看77程序。以下是77和90的一些格式上的區(qū)別。Fortran 77：固定格式（fixed format），程序代碼擴展名：.f或.for （1）若某行以C,c或*開頭，則該行被當成注釋； （2）每行前六個字符不能寫程序代碼，可空著，或者15字符以數(shù)字表明行代碼（用作格 式化輸入出等）；772為程序代碼編寫區(qū)；73往后被忽略； （3）太長的話可以續(xù)行，所續(xù)行的第六個字符必須是0以外的任何字符。Fortran 90：自由格式（free format）， 擴展名：.f90 （1）以!引導注釋； （2）每行可132字符，行代碼放在每行最前面； （3）以&續(xù)行，放在該行末或下行初。 以下都是討論Fortran 90。3、Fortran的一些特點，和C的一些不同 其實很多，在下面涉及具體方面時可以看到。這里只是大致提一些。 （1）不分大小寫 （2）每句末尾不必要寫分號 （3）程序代碼命令間的空格沒有意義 （4）不像C，F(xiàn)ortran不使用 （5）數(shù)據(jù)類型多出了復數(shù)和邏輯判斷類型。比如復數(shù)類型complex : a!聲明復數(shù)的方法。復數(shù)顯然方便了科學計算，滿足了工程方面需求a=(1.0,2.0)! a=1+i （6）多出了乘冪運算（*）。乘冪除了整數(shù)還可以是實數(shù)形式。如開方，開立方a=4.0*0.5，a=8.0*(1.0/3.0)。 （7）數(shù)組有一些整體操作的功能；可以方便的對部分元素進行操作 （8）有些情況下可以聲明大小待定的數(shù)組，很實用的功能4、Fortran 的基本程序結構先看一看所謂的Hello Fortran程序。program main!程序開始，main是program的名字，完全自定義write(*,*) Hello!主程序stop!終止程序end programmain!end用于封裝代碼，表示代碼編寫完畢。 中的內容可省略，下同。再看一段實用一些的程序，好有點感性認識。程序用于計算圓柱的表面積，要求輸入底面 半徑和。其中展示了Fortran的一些特色用法。程序摘自維基。其實是一個叫的網上引的維基的網頁。推薦去看看!能查到不少有意思的東西。program cylinder!給主函數(shù)起個名字! Calculate the area of a cylinder.! Declare variables and constants.! constants=pi! variables=radius squared and heightimplicit none! Require all variables to be explicitly declared !這個一般都是要寫上的。下面會進一步說明。integer : ierrcharacter : ynreal : radius, height, areareal, parameter : pi = 3.1415926536!這是常量的聲明方法interactive_loop: do!do循環(huán)，F(xiàn)ortran 中的循環(huán)可以加標簽，如d前面的 !interactive_loop就是標簽! Prompt the user for radius and height and read them.write (*,*) Enter radius and height.!屏幕輸出read (*,*,iostat=ierr) radius,height!鍵盤輸入。isotat的值用判斷輸入成功否。! If radius and height could not be read from input, then cycle through the loop.if (ierr /= 0) thenwrite(*,*) Error, invalid input.cycle interactive_loop!cycle 相當于C里的continueend if! Compute area. The * means raise to a power.area = 2 * pi * (radius*2 + radius*height)! 指數(shù)運算比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) &!&表示續(xù)行。這里還顯示了格式化輸出radius=,radius,height=,height,area=,area yn = yn_loop: do!內嵌的另一個do循環(huán)write(*,*) Perform another calculation? ynread(*,(a1) ynif (yn=y .or. yn=Y)exit yn_loopif (yn=n .or. yn=N .or. yn= )exit interactive_loopend do yn_loop!結束內嵌do循環(huán)end do interactive_loop end program cylinderFortran 程序的主要結構就是這樣了。一般還會有些module的部分在主函數(shù)前，函數(shù)在主函 數(shù)后。三、數(shù)據(jù)類型及基本輸入輸出1、數(shù)據(jù)類型，聲明及賦初值（1）integer： 短整型kind=2, 長整型kind=4integer(kind=2) : a=3如果聲明成integer: a，則默認為長整型。 !: 在聲明并同時賦初值時必須要寫上；類型名后面有形容詞時也必須保留:；其他情況可略去 !所謂形容詞，可以看一下這個。比如聲明常數(shù)real，parameter : pi=3.1415926。parameter就是形容詞。（2）real：單精度kind=4（默認），雙精度kind=8real(kind=8) : a=3.0還有指數(shù)的形式，如1E10為單精度，1D10為雙精度（3）complex 單精度和雙精度complex(kind=4) b（4）charactercharacter(len=10) c!len為最大長度（5）logicallogical*2 : d=.ture.(等價于logical(2):d=.ture.)（6）自定義類型type：類似于C中的structFortran 77中給變量賦初值常用DATA命令，可同時給多個變量賦初值data a,b,string /1, 2.0, fortran/與C不同的是，F(xiàn)ortran 中變量不聲明也能使用,即有默認類型（跟implicit命令有關）。按照默認的定，以i,j,k,l,m,n開頭的變量被定義為integer,其余為real。取消該設置需在程序聲明部分之前implicit none。彭國倫建議一般都使用該語句。另一點關于聲明的不同是Fortran有等價聲明：integer a,b equivalence(a,b)使得a,b使用同一塊內存。這樣可以節(jié)省內存；有時可精簡代碼。如：equivalence(很長名字的變量如三維數(shù)組的某個元素，a)，之后使用a來編寫程序就簡潔多了。2、基本輸入輸出輸入：read(*,*) a!從鍵盤讀入輸出：write(*,*) text!在屏幕上輸出。Fortran 77用 text。Fortan 90中一般 和 都可print *，text!只能用于屏幕輸出 （*,*）完整寫為（unit=*,fmt=*）。其中unit為輸入/輸出位置，如屏幕，文件等；fmt為 格式。如這兩項都寫成*，則按默認的方式進行，即上面描述的。print后面的*表示按默認格式輸 出。四、流程控制1、運算符（1）邏輯運算符= /= = = !Fortran 90用法.EQ. .NE. .GT. .GE. .LT. .LE. !Fortran 77用法（2）涉及相互關系的集合運算符.AND. .OR. .NOT. .EQV. .NEQV. ! 僅.NOT.連接一個表達式，其余左右兩邊都要有表達式（可以是logical類型的變量） !.EQV.：當兩邊邏輯運算值相同時為真， .NEQV.：當兩邊邏輯運算值不同時為真2、IF(1) 基本 ：if(邏輯判斷式) thenend if如果then后面只有一句，可寫為if(邏輯判斷式) !then和end if可省略(2) 多重判斷：if（條件1） thenelse if（條件2）thenelse if （條件3）thenelseend if(3) 嵌套：if(邏輯判斷式) thenif(邏輯判斷式) thenif(邏輯判斷式) thenelse if(邏輯判斷式) thenelseend ifend ifend if(4) 算術判斷：program exampleimplicit nonereal cwrite (*,*) input a numberread (*,*) cif(c) 10,20,30!10,20和30為行代碼,根據(jù)c小于/等于/大于0，執(zhí)行10/20/30行的程10 write (*,*) Agoto 40!goto可實現(xiàn)跳到任意前面或后面的行代碼處，但用多了破壞程序結20 write (*,*) Bgoto 4030 write (*,*) Cgoto 4040 stopend3、SELECT CASE類似于C的switch語句select case(變量)case（數(shù)值1）! 比如case(1:5)代表1=變量=5會執(zhí)行該模塊!case（1，3，5）代表變量等于1或3或5會執(zhí)行該模塊case（數(shù)值2）!括號中數(shù)值只能是integer,character或logical型常量，不能real型case defaultend case4、PAUSE, CONTINUEpause暫停程序執(zhí)行，按enter可繼續(xù)執(zhí)行continue貌似沒什么用處，可用作封裝程序的標志五、循環(huán)1、DOdo counter=初值, 終值, 增/減量!counter的值從初值到終值按增/減量變，!counter每取一個值對應著一次循環(huán)。增/減量不寫則認為1!循環(huán)主體也沒有必要用end doFortran 77中不是用end do來終止，而是下面這樣子：do 循環(huán)最后一行的行代碼 counter=初值, 終值, 增/減量行代碼 !這是do的最后一行2、DO WHILEdo while(邏輯運算)end do類似于C中的while(邏輯運算) 。 一開始那個計算圓柱表面積的程序中，應該也算是這一類。不過它是通過內部的if語句來 控制循?？磥硪彩强梢缘模贿^在這本書上沒看到這樣寫。其實應該也可以歸于下面這種。3、沒看到和C里面的dowhile(邏輯運算); 相對應的循環(huán)語句，不過可以這樣，保證至少做一循環(huán)：do while(.ture.)if(邏輯運算)exit!exit就好比C里面的break。C里的continue在Fortran里是cycleend do4、Fortran的一個特色：帶署名的循環(huán) 可以這樣，不易出錯：outer: do i=1,3inner: do j=1,3end do innerend do outer還可以這樣，很方便：loop 1: do i=1,3loop2: do j=1,3if(i=3)exit loop1!exit終止整個循環(huán)loop1if(j=2)cycle loop2!cycle跳出loop2的本次循環(huán)，進行l(wèi)oop2的下次循環(huán)write(*,*) i,jend do loop2end do loop1還有一些循環(huán)主要用于Fortran中的數(shù)組運算，為Fortran特有，很實用。六、數(shù)組1、數(shù)組的聲明和C不同的是，F(xiàn)ortran 中的數(shù)組元素的索引值寫在（）內，且高維的也只用一個（），如integer a(5)!聲明一個整型一維數(shù)組real : b(3,6)!聲明一個實型二維數(shù)組類型可以是integer, real, character, logical或type。最高可以到7維。 數(shù)組大小必須為常數(shù)。但是和C語言不同，F(xiàn)ortran也有辦法使用大小可變的數(shù)組，方法如：integer, allocatable : a(:)!聲明小可變經過某個途徑得知所需數(shù)組大小size之后，用下面的語句：allocate(a(size)!配置內存空間之后該數(shù)組和通過一般方法聲明的數(shù)組完全相同。 與C不同，F(xiàn)ortran索引值默認為從1開始，而且可以在聲明時改變該規(guī)則：integer a(-3:1)! 索引值為-3，-2，-1，0，1integer b(2:3,-1:3)!b(23,-13)為可使用的元素2、數(shù)組在內存中的存放和C不同，F(xiàn)ortran 中的數(shù)組比如a(2,2)在內存中存放順序為a(1,1),a(2,1),a(1,2),a(2,2 )。原則是放低維的元素，再放高維的元素。此規(guī)則稱為column major。3、賦初值（1）最普通的做法：integer a(5)data a /1,2,3,4,5/或integer : a(5)=(/1,2,3,4,5/)若integer : a(5)=5，則5個元素均為5對于integer : a(2,2)=(/1,2,3,4/)根據(jù)數(shù)組元素在內存中存放的方式，等價于賦值a(1,1)=1,a(2,1)=2,a(1,2)=3,a(2,2)=4（2）利用Fortran的特色：隱含式循環(huán)。看例子就明白了。integer a(5)integer idata (a(i),i=2,4)/2,3,4/!(a(i),i=2,4)表示i從2到4循環(huán)，增量為默認值1 還可以這樣：integer iinteger : a(5)=(/1,(2,i=2,4),5/)!五個元素分別賦值為1，2，2，2，5integer : b(5)=(/i, i=1,5/)!五個元素分別賦值為1，2，3，4， 還可以嵌套data (a(i,j),i=1,2),j=1,2)=/1,2,3,4/!a(1,1)=1,1(2,1)=2,a(1,2)=3,a(2,2)=44、操作整個數(shù)組設a，b為相同類型、維數(shù)和大小的數(shù)組a=5!所有元素賦值為5a=(/1,2,3/)!這里假設a為一維，a(1)=1,a(2)=2,a(3)=3a=b!對應元素賦值，要求a,b,c維數(shù)和大小相同，下同a=b+c a=b-c a=b*c a=b/c a=sin(b)!內部函數(shù)都可以這樣用5、操作部分數(shù)組元素a為一維數(shù)組a(3:5)=(/3,4,5/)!a(3)=3,a(4)=4,a(5)=5a(1:5:2)=3!a(1)=3,a(3)=3,a(5)=3a(3:)=5!a(3)以及之后的所有元素賦值為5a(1:3)=b(4:6)!類似于這種的要求左右數(shù)組元素個數(shù)相同a(:)=b(:,2)!a(1)=b(1,2),a(2)=b(2,2)，以此類推6、WHEREwhere形式上類似于if，但只用于設置數(shù)組。設有兩個同樣類型、維數(shù)和大小的數(shù)組a,bwhere(a3) b=a!a中小于3的元素賦值給b對應位置的元素end where再如：where(a(1:3)/=0) c=a!略去了end where,因為只跟了一行where可嵌，也 !可類似do循環(huán)有署名標簽。7、FORALL有點像C中的for循環(huán)：forall(triplet1,triplet2 ,triplet3,mask)其中triplet形如i=2：6：2，表示循環(huán)，最后一個數(shù)字省略則增量為1例如：forall(i=1:5,j=1:5,a(i,j)10) a(i,j)=1 end forall又如：forall(i=1:5,j=1:5,a(i,j)/=0) a(i,j)=1/a(i,j)forall也可以嵌套使用，好比C中for循環(huán)的嵌套。七、函數(shù)Fortran中函數(shù)分兩類：子程序（subroutine）和自定義函數(shù)（function）。自定義函數(shù)本 質上就是學上的函數(shù)，一般要傳遞自變量給自定義函數(shù)，返回函數(shù)值。子程序不一定是這樣，可 以沒有返值。傳遞參數(shù)要注意類型的對應，這跟C是一樣的。1、子程序目的：把某一段經常使用的有特定功能的程序獨立出來，可以方便調用。 習慣上一般都把子程序放在主程序結束之后。形式：subroutine name (parameter1, parameter2)!給子程序起一個有意義的名字?？梢詡鬟f參數(shù)，這樣可以有返回值。括號內也可以 空著，代不傳遞參數(shù)。implicit noneinteger: parameter1, parameter2!需要定義一下接收參數(shù)的類型。!接下來的程序編寫跟主程序沒有任何別。return!跟C不同，這里表示子程序執(zhí)行后回到調用它的地方繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。不一定放在最后?？梢苑旁谧映绦虻钠渌恢?，作用相同；子程序中return之后的部分不執(zhí)行。end subroutine name調用：使用call命令直接使用，不需要聲明。在調用處寫：call subroutine name(parameter1,parameter2)注意點：a.子程序之間也可相互調用。直接調用就是了，像在主程序中調用子程序一樣。b.傳遞參數(shù)的原理和C中不同。Fortran 里是傳址調用(call by address/reference)，就是傳遞時用參數(shù)和子程序中接收時用的參數(shù)使用同一個地址，盡管命名可以不同。這樣如果子程序的執(zhí)行改子程序中接收參數(shù)的值，所傳遞的參數(shù)也相應發(fā)生變化。c.子程序各自內部定義的變量具有獨立性，類似于C。各自的行代碼也具有獨立性。因此各個子程序主程序中有相同的變量名、行代碼號，并不會相互影響。2、自定義函數(shù)和子程序的明顯不同在于：需要在主程序中聲明之后才能使用。調用方式也有差別。另外按照慣例用函數(shù)不去改變自變量的值。如果要改變傳遞參數(shù)的值，習慣上用子程序來做。聲明方式：real, external : function_name一般自定義函數(shù)也是放在主程序之后。形式：function function_name(parameter1, parameter2)implicit none real: parameter1, parameter2!聲明函數(shù)參數(shù)類型，這是必需的real:function_name!聲明函數(shù)返回值類型，這是必需的function_name=.!返回值的表達式returnend也可以這樣直接聲明返回值類型，簡潔些：real function function_name(parameter1, parameter2)implicit nonereal: parameter1, parameter2!這個還是必需的function_name=.!返回值表達式returnend調用：function_name(parameter1,parameter2)不需要call命令。 自定義函數(shù)可以相互調用。調用時也需要事先聲明。 總之，調用自定義函數(shù)前需要做聲明，調用子程序則不需要。3、關于函數(shù)中的變量（1）注意類型的對應。Fortran 中甚至可以傳遞數(shù)值常量，但只有跟函數(shù)定義的參數(shù)類型 對應才會到想要的結果。如call ShowReal(1.0)就必須用1.0而不是1。（2）傳遞數(shù)組參數(shù)，也跟C一樣是傳地址，不過不一定是數(shù)組首地址，而可以是數(shù)組某個 指定元素地址。比如有數(shù)組a(5)，調用call function(a)則傳遞a(1)的地址，調用call functio n(a(3)則遞a(3)的地址。（3）多維數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)，跟C相反的是，最后一維的大小可以不寫，其他維大小必須 寫。這決于Fortran中數(shù)組元素column major的存放方式。（4）在函數(shù)中，如果數(shù)組是接收用的參數(shù)，則在聲明時可以用變量賦值它的大小，甚至可 以不指定小。例如：subroutine Array(num,size)implicit noneinteger: size integer num(size)!可以定義一個數(shù)組，其大小是通過傳遞過來的參數(shù)決定的。這很實用returnend（5）save命令：將函數(shù)中的變量值在調用之后保留下來，下次調用此函數(shù)時該變量的值就 是上次保的值。只要在定義時加上save就行：integer, save : a=1（6）傳遞函數(shù)（包括自定義函數(shù)、庫函數(shù)、子程序都是可以的）。類似于C中的函數(shù)指針需要在 主程序和調用函數(shù)的函數(shù)中都聲明作為參數(shù)傳遞的函數(shù)。如real, external : function!自定義函數(shù)real, intrinsic : sin!庫函數(shù)external sub!子程序（7）函數(shù)使用接口（interface）：一段程序模塊。以下情況必需： a.函數(shù)返回值為數(shù)組 b.指定參數(shù)位置來傳遞參數(shù)時 c.所調用的函數(shù)參數(shù)個數(shù)不固定 d.輸入指標參數(shù)時 e.函數(shù)返回值為指針時。 具體用法結合例子容易看懂。例子都很長。看書吧。4、全局變量功能就不用說了。原理：根據(jù)聲明時的相對位置關系而取用，不同與C中根據(jù)變量名使用。如果在主程序中定義：integer : a,bcommon a,b!就是這樣定義全局變量的在子程序或自定義函數(shù)中定義：integer : c,dcommon c,d則a和c共用相同內存，b和d共用相同內存。全局變量太多時會很麻煩?？梢园阉鼈內藶闅w類，只需在定義時在common后面加上區(qū)間名,如common /groupe1/ a,common /group2/ b。這樣使用時就不必把所有全局變量都列出來，再聲明common /groupe1/ c就可以用a、c全局變量了?？梢允褂胋lock data程序模塊。在主程序和函數(shù)中不能直接使用前面提到的data命令給全局變量賦初值?？梢越o它們各自賦初值；如果要使用data命令必須要這樣：block data nameimplicit noneinteger a,b,creal d,ecommon a b ccommon /group1/ d,edata a,