1 Fortran 程序设计1-基础.ppt

Fortran 95 程序设计 2009 09 一、概述 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ FORTRAN语言的发展历史 主要内容和参考书目 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ 计算机在“程序”的控制下进行自动工作： 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ FORTRAN语言的特点？二、编译器的使用 三、FORTRAN程序设计基础 * * 计算机解决任何问题都依赖于解决问题的程序 程序设计是计算机应用人员的一项基本功， 也是大学生的一项基本思维方式训练 … 1. 机器语言（Machine Language）:二进制编码组成…计算机可以直接识别 2. 汇编语言（Assemble Language）：20世纪50年代初…用比较容易识别、记忆的助记符替代特定的二进制串 … 3. 高级语言（High-level language）：1954年，第一个高级语言—FORTRAN问世 计算机语言： 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ 被认为是科学计算的专用语言计算是科学的基石之一为什么选择FORTRAN ？—什么是科学计算问题？ 科学计算问题三个涵义: 1 问题本身以及问题的解答都能够使用数学语言予以精确描述； 2 如果要使用通常的数学方法来给出我们所需要的数值答案，会很麻烦或者根本无法给出； 3 问题以一定的科学与技术知识作为背景 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ 一个科学计算问题总是要以一个数学计算问题的形式出现，因此描述科学计算问题的语言应该能够自然地描述数学问题 … 一个科学计算问题之所以需要使用计算机，肯定是因为这个问题具有一定的计算量，因此程序的运行效率往往是选择语言时最重要的考量因素 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ FORTRAN是现在众多语言当中的绝对胜出者 描述数学语言的自然性… 为什么要学习FORTRAN语言程序设计？ C代码的执行速度最快？系统编程特性 实际的运行效率? 并行计算领域，独领风骚 ！ FORTRAN语言落后? 要自由地进行科学计算，非FORTRAN莫属 为什么用Fortran? 与其他科学计算语言或工具相比，Fortran语言在性能上历来是出类拔萃的。因为语言本身专门针对数值计算、矩阵处理等功能进行了优化，大多数Fortran编译器产生的可执行代码在效率上甚至会超过以高效著称的C或C++语言。为了在高性能的并行处理系统（如IBM的“深蓝”和我国的“曙光”）上获得更出色的执行效率，Fortran 95还特意吸收了HPF语言的优点，为Fortran语言增添了若干支持并行计算的语法特征 Fortran语言在根本上是一种面向科学计算的高级程序设计语言。 …环顾一下四周，我们很容易发现，Fortran语言最常出现的地方也是科技创新最活跃、知识密集度最大的地方：在中科院大气物理研究所里，研究人员们正使用Fortran语言编写大气数据分析软件；在国家高性能计算中心里，Fortran语言正在新安装的曙光并行计算机上执行着各种科学计算任务；在一个又一个分子生物学、高能物理学、应用数学的国家重点实验室里，Fortran是研究者们最为倚重的工具之一；在相当数量的理工科学生的课程表中，Fortran是学生进入大学课堂后接触的第一门高级语言…… ——王咏刚，Fortran 2003：完美还是虚幻？程序员， 2004.8 Fortran语言作为第一种高级语言不仅是一次创新，也是一次革命。它使程序员摆脱了使用汇编语言的冗长乏味的负担，而且它使得不再只是计算机专家才能编写计算机程序，任何一名科学家或工程技术人员，只要稍加努力学习和使用Fortran，就能按自己的意图编写出用于科学计算的程序 FORTRAN语言的发展历史 1954年，IBM公司，尝试将接近数学语言的文本翻译成机械语言 1957：第一套Fortran编译器诞生Formula Translator 1966：ANSI公布Fortran 66 1978：ANSI公布Fortran 77 添加了逻辑判断和输入输出方面的功能 1992：ISO公布Fortran 90 面向对象的概念及工具、指针、加强了数组的功能、改良旧式语法中的编写格式… 1997：ISO公布Fortran 95 是90的修正版，加强了在并行运算方面的支持 本课程主要内容和参考书目 FORTRAN程序设计基础 顺序结构程序设计 选择结构程序设计 循环结构程序设计 数组 函数 文件 指针* MODULE及面向对象* 参考书目： 彭国伦，Fortran 95程序设计，中国电力出版社，2002，9 Fortran 95/2003程序设计（第三版）（或者其英文原版） /sites/00/ Adams, Brainerd,