### Fortran 90/95/2003 知识点解析
#### 历史背景
Fortran(Formula Translation)是一种历史悠久且广泛应用于科学计算与工程领域的编程语言。Fortran的发展历程始于1954年IBM公司发布的首个版本,随后经历了多个重要阶段:
- **FORTRAN 66**:1966年发布,引入了许多标准化特性。
- **FORTRAN 77**:1978年发布,进行了大规模改进,并在之后多年内成为主流标准。
- **Fortran 90**:1991年发布,带来了大量的新特性,包括模块化编程、动态内存分配等,同时保持了对早期版本的向后兼容性。
- **Fortran 95**:1997年发布,进一步完善了90版本的标准,并增加了一些新功能。
- **Fortran 2003**:2004年发布,是当前最现代的Fortran标准之一,引入了更多高级特性,如对象导向编程等。
#### 核心特性解析
##### Fortran 90/95 特性
- **模块化编程**:支持模块定义,使得代码更加模块化,易于管理和复用。
- **动态内存管理**:支持动态内存分配,增强了程序的灵活性。
- **数据类型增强**:增加了更多复杂的数据类型,例如用户自定义类型。
- **数组操作**:提供了更强大的数组处理能力,支持多维数组和数组运算。
- **过程式编程**:支持函数和子程序,可以进行过程式的编程。
- **面向对象编程**:虽然不是主要特性,但部分版本如Fortran 2003开始支持面向对象编程的基本概念。
##### 示例分析
- **Pascal 示例**:该示例展示了Pascal语言的基本语法,包括变量声明、数组定义、函数定义以及流程控制语句。其中的`f(t)`函数计算了一个表达式的值,并通过循环结构实现了数组元素的处理。
- **C 语言示例**:C语言示例展示了相似的功能实现,但采用了不同的语法结构。值得注意的是,C语言中使用了`#include`指令来导入库函数,以及`main`函数作为程序入口点。
- **Fortran 示例**:从FORTRAN 0到Fortran 77再到Fortran 90/95,这些示例清晰地展现了Fortran语言随版本演进而带来的语法和结构变化。
- **FORTRAN 0**:采用早期的固定格式语法,程序较为简陋。
- **FORTRAN I**:开始引入了可读性更强的自由格式语法。
- **FORTRAN IV (即 Fortran 66)**:进一步改进了语法结构,使其更接近现代编程语言。
- **Fortran 77**:继续简化语法,提高了程序的可读性和可维护性。
- **Fortran 90/95**:引入了大量的新特性,如显式类型声明、模块化编程等,显著提升了程序的结构化程度。
#### 总结
Fortran作为一种历史悠久的编程语言,在科学计算领域具有举足轻重的地位。从最初的FORTRAN 66到当前的Fortran 2003,每一代版本都为程序员提供了更加强大和灵活的工具。特别是Fortran 90/95及其后续版本,不仅保持了向后兼容性,还引入了许多现代编程语言的特性,使其能够更好地适应当前的计算需求。对于从事科学计算工作的开发者而言,掌握这些版本的Fortran是非常有价值的。