Fortran,全称为“Formula Translation”,是一种古老的、广泛应用于科学计算和工程领域的高级编程语言。它的历史可以追溯到20世纪50年代,由IBM公司开发,旨在简化数值计算和科学编程任务。随着时间的推移,Fortran经历了多次版本升级,如FORTRAN 77、Fortran 90、Fortran 95、Fortran 2003、Fortran 2008以及最新的Fortran 2018,以适应现代编程需求。
Fortran程序设计教程通常会涵盖以下几个核心知识点:
1. **基础语法**:包括变量声明、数据类型(如实型、整型、字符型、逻辑型等)、赋值语句、输入/输出(I/O)操作。Fortran支持静态类型,这意味着在声明变量时必须指定其类型。
2. **控制结构**:包括条件语句(IF-THEN-ELSE)、循环语句(DO循环、WHILE循环)、选择结构(CASE语句)等,这些是编写任何程序的基础。
3. **数组**:Fortran支持一维、二维和多维数组,这对于处理大量数据非常有用。数组可以进行切片、索引、广播等操作。
4. **子程序与函数**:Fortran中的子程序包括SUBROUTINE和FUNCTION,它们允许将代码组织成可重用的模块。函数可以返回一个值,而子程序则不返回。
5. **模块(Module)**:Fortran 90引入了模块机制,用于封装和共享数据及过程,提高代码的可读性和可维护性。
6. **并行编程**:Fortran 90以后的版本开始支持并行编程,如OpenMP库,使得多核处理器上的并行计算变得简单。通过并行化,可以大大提高大型计算任务的效率。
7. **错误处理**:Fortran提供了异常处理机制,如USE ERRMSG或ERROR STOP,帮助开发者处理运行时错误。
8. **预处理指令**:预处理器可以用来条件编译、包含其他文件、定义常量等,例如`#ifdef`、`#include`等。
9. **面向对象编程**:虽然不是Fortran的原始特性,但Fortran 2003及后续版本开始支持面向对象编程概念,如类、继承和派生类型。
10. **标准库**:Fortran拥有丰富的内置数学函数库,如三角函数、指数和对数函数、矩阵运算等,便于进行科学计算。
在学习Fortran程序设计时,一个详尽的教程会逐步引导读者从基础语法开始,逐步深入到高级特性,通过实例演示如何编写、编译和运行Fortran程序。同时,它也会强调良好的编程习惯,如注释、代码风格和调试技巧,以便于团队协作和代码维护。
"Fortran程序设计教程"的CHM格式文件是一个方便的学习资源,它可能包含了上述所有知识点的详细解释,辅以示例代码和练习,帮助读者快速掌握Fortran编程。如果你对科学计算或者工程领域感兴趣,那么学习Fortran无疑将为你打开一扇通往高效计算的大门。