Fortran 语言的入门与心得.docx

### Fortran 语言入门与心得知识点汇总 #### 第一部分：Fortran 语言基础介绍 - **Hello World 程序示例**： ```fortran program main implicit none print *, 'Hello World' end program main ``` - **程序结构解析**： - `program main`：定义程序的开始，`main` 是程序的名字。 - `implicit none`：声明所有变量都必须明确指定类型，避免使用默认类型。 - `print *, 'Hello World'`：输出字符串到标准输出设备。 - `end program main`：程序结束。 - **Fortran 特性简介**： - **大小写不敏感**：Fortran 语言中的关键字、变量名等都不区分大小写。 - **无需行末分号**：与 C/C++ 等语言不同，Fortran 不需要在每行代码结尾处加上分号。 - **无大括号{}**：Fortran 使用关键字如 `end` 来表示代码块的结束，而不是使用 `{}`。 - **五种基本数据类型**：包括 `integer`（整数）、`real`（浮点数）、`character`（字符）、`logical`（逻辑）、`complex`（复数）。其中，复数类型是 Fortran 的特色之一。 - **`double precision` 与 `real(8)`**：在现代 Fortran 版本中，通常使用 `real(8)` 替代 `double precision`，后者在 Fortran 90 之前的版本中较为常见。 #### 第二部分：Fortran 编程注意事项 - **隐含约定(I-N 规则)**：如果未显式声明变量类型，则变量名以 `I` 至 `N` 开头的变量默认为整型，其余为实型。 - **示例**：`i, j, k` 默认为整型，`a, b, x` 默认为实型。 - **建议**：在现代 Fortran 版本中，最好显式声明所有变量的类型，以提高代码的可读性和维护性。 - **变量名长度限制**： - **Fortran 77**：变量名不得超过 6 个字符。 - **Fortran 90**：变量名不得超过 31 个字符。 - **变量初始化**： - **`data` 语句**：在 Fortran 77 中使用 `data` 语句为变量设置初始值。 - **示例**： ```fortran integer line data line /0/ ``` - **Fortran 90**：可以使用 `::` 为变量赋初值。 ```fortran real(kind=8) :: a = 0.0 ``` - **常数声明**： - **方法一**：先声明变量，再使用 `parameter` 关键字将其设为常量。 ```fortran real pi parameter (pi=3.14159) ``` - **方法二**：在 Fortran 90 中，`parameter` 可以直接作为变量声明的一部分。 ```fortran real, parameter :: pi = 3.141592653 ``` - **乘方运算符**：使用 `**` 表示乘方操作。 - **示例**：`a**b` 表示 `a` 的 `b` 次幂。 - **注意事项**：乘方运算可能比等价的单个乘法运算更耗时。 - **类型转换**：不同类型的算术运算量之间可以进行算术运算。 - **示例**：两个整数相除的结果为整数。 ```fortran 2 / 5 ``` - **结果**：上述表达式的结果为 0。 - **循环控制结构**： - **Fortran 95**：使用 `end do` 结束循环。 - **Fortran 77**：使用行号或 `continue` 结束循环。 - **循环流程控制**： - `cycle`：类似于 C++ 的 `continue`，跳过当前循环体剩余部分。 - `exit`：类似于 C 的 `break`，退出循环。 - **GOTO 语句**：虽然可以使用 `goto` 设计循环程序，但不推荐这样做，因为它降低了代码的可读性和可维护性。 - **等价声明**：通过 `equivalence` 使得多个变量共享同一块内存空间。 - **示例**： ```fortran equivalence (a, b) ``` - **关系运算符**： - **Fortran 90**：使用 `==`、`/=`、`>`、`>=`、`<`、`<=`。 - **Fortran 77**：使用 `.eq.`、`.ne.`、`.gt.`、`.ge.`、`.lt.`、`.le.`。 - **逻辑运算符**：共有 5 种逻辑运算符，包括 `.and.`、`.or.`、`.not.`、`.eqv.`、`.neqv.`。 以上内容涵盖了从 Fortran 语言的基础语法到高级特性的重要知识点，对于初学者而言非常有用。通过对这些概念的理解和实践，可以更加深入地掌握 Fortran 编程的核心思想和技术细节。