Fortran语言理论及基本结构的介绍

### Fortran语言理论及基本结构知识点详解 #### 一、Fortran语言概述 - **名称来源**：FORTRAN，全称“FORmula TRANslator”，即“公式翻译器”，是世界上第一种高级编程语言。 - **应用领域**：广泛应用于科学计算、工程计算等领域，尤其是在数值计算方面有着独特的优势。 - **特点**： - 接近数学公式的自然描述，具有较高的执行效率。 - 易学且语法严谨。 - 支持直接对矩阵和复数进行运算，类似于MATLAB。 #### 二、Fortran的发展历程 - **早期版本**： - **FORTRAN 77**：长期作为标准版本存在，直到被后续版本取代。 - **FORTRAN 90**：1991年由ISO推出的标准版本，增加了现代编程语言特性，如动态数组等。 - **FORTRAN 95**：进一步完善了90版本的功能，增加了更多现代特性。 - **Fortran 2003**：引入了更多的面向对象编程特性。 - **编译器发展**： - **Microsoft Fortran PowerStation 4.0**：集成在Developer Studio中，实现了可视化编程。 - **Digital Visual FORTRAN 5.0**：由DEC公司推出，后更名为Compaq Visual Fortran。 - **Intel Fortran Compiler**：由Compaq和Intel合作开发，支持多种操作系统平台。 #### 三、Fortran的基本结构 - **程序分段**：一个完整的Fortran程序通常由一个主程序和零个或多个子程序组成。每个程序单位都以“END”语句结尾。 - **主程序与子程序**： - **主程序**：程序的入口点，控制整个程序的执行流程。 - **子程序**：可以是函数或子例程，用于实现特定功能或任务，有助于提高代码的重用性和可维护性。 - **程序单位**：一个程序单位指的是一个独立的程序部分，如主程序或子程序。每个程序单位以“END”语句结束。 - **语句行与非语句行**： - **语句行**：包含一个Fortran语句，如赋值语句、条件语句等。 - **非语句行**：通常是注释行，用于解释说明代码的目的或逻辑。 - **多行语句**：如果一个语句过长无法在一行为完整表达，则需要使用续行标志来分写在多行上。 - **语句标识符**：Fortran允许使用语句标识符，用于标识特定语句或标号，方便控制流的跳转和引用。 #### 四、Fortran的应用与发展趋势 - **科学计算**：由于其高效的数值计算能力和易于理解的数学表达形式，Fortran仍然是科学计算领域的首选语言之一。 - **并行计算与高性能计算**：随着并行计算和高性能计算需求的增长，Fortran也在不断发展新的特性以适应这些需求。 - **跨平台支持**：现代Fortran编译器支持多种操作系统，如Windows、Linux等，提供了丰富的开发工具和支持。 #### 五、总结 Fortran作为一种历史悠久的高级编程语言，在科学计算和工程计算领域有着不可替代的地位。随着技术的进步和新版本的推出，Fortran也在不断吸收现代编程语言的优点，使其能够更好地适应当前的计算环境和发展趋势。对于学习者来说，掌握Fortran不仅能够了解一种重要的科学计算工具，还能培养出良好的编程习惯和思维方式。