[工学]第二章 Fortran90编程简介.ppt

结构程序设计与应用 教材：《程序结构力学》袁驷主编 第二章 Fortran90 编程简介 §2-1 Fortran90的新特性 §2-2 Fortran90的子集语言 §2-3 常用语言特性介绍 §2-4 编程风格与约定 §2-1 Fortran 90的新特性 从FORTRAN77到Fortran90具有突破性的发展， 极富现代语言特性和功能，从如下几点表示： 1.数组运算 2.数值精度 3.数据种别参数化 4.派生类型 5.模块 6.指针 7.语言进化 1.数值运算 F90中允许对整个数组进行赋值和计算，例如一 维数组A=0.0，将对A中每一个元素赋零，顺序可以任 意。 F90也可以允许数组片断运算，例如 A（6：10）=A（1：5） 几乎所有与数值计算有关的固有函数都可以使 用数组做为变元。 数组运算的突出优点： 程序代码简单、与公式表达接近、便于代码优 化、有利于并行计算。 2.数值精度 数值精度的设置 数值精度的查询 便于移植 3.数据种别参数化 种别参数（kind) 解释 可包含多国文字以及化学、音乐等特殊符号的可能性 4.派生类型 F90允许程序员用固有的数据类型派生出用户 定义的数据类型，简称为派生类型。 5.模块 包含数据声明、派生类型的定义、过程定义 利于全局数据的定义、建立子程序库及数据和 过程的封装等。 6.指针 可用于创建动态数组、链表、树、图等数据 结构 比C中的指针安全，不指向内存地址 7.语言进化 淘汰了过时的特性 本书采用了ELF90语言编译器 §2-2 Fortran90的子集语言 2-2-1两个子集语言：ELF90和F ELF90的编译器是v4.0，而且是Windows环境下 的版本，而F是有多个平台的版本。 两者的部分区别： 1.F比ELF90有更多的强迫限制和更严格的语法。 2.如：F的关键词都用小写，而ELF90用大小写均可； 对于数组的声明，F要求将dimonsion属性放在分隔符 左边： integer，dimension(20) ::a integer，dimension(10,50) ::b integer ::c 而ELF90可以采用上面的形式，也可用更简短方便的形式： integer :: a(20),b(10,50),c 这种形式的优点是允许在一行语句中声明多个不同维数、不 同长度的数组，甚至还有简单变量；代码输入也较简单。 2-2-2 ELF90子集语言 子集语言提出的好处：为了减少语法条目，使 语言集合变小，便于学习和掌握，更是为了倡导一 种先进的、优良的编程风格。 考察一下自己语言对全集语言的取舍，可以体 会到哪些是语言特性是倡导的，哪些是不倡导的， ELF90子集语言也有其取舍。 ELF90要求用户“必须用”的语言特性： F90的自由格式的源代码。 必须要用implicit none。 强迫对所有变量显式声明。 所有子过程的哑元都要求有intent属性。 若为intent（in out），则必须对哑元引用而且赋 值，否则只能是intent（in）或intent（out）。 函数子程序的哑元必须指定为intent（in）。 所有过程都要求有显式的接口块。 主程序要求有program语句。 若一个语句带有标号，则该语句标号必须被引用。 对于recursive function(递归函数）语句，必须有 result子句。 在所有派生类型（type）定义的语句中，必须用双冒号分隔符（：：）。 在程序单元的end语句中要求后跟程序单元的类型和名称。 在end type 语句中要求后跟类型的名称。 对于顺序文件，open语句中必须包含position项。 case default语句必须置于case分支的最后。 End program前必须有stop语句以表示停止执行。 子过程中必须有return语句，以表示返回。 数组哑元要求是假定形状的，或者有固定的维数和大小。字符哑元要求是假定长度的。 subroutine s( )并且call s（），即必须有括号。 ELF90要求用户“不得用”的语言特性： allocatable、intent、pointer、save、dimension parameter和target语句形式。 在类型声明语句中用相应的属性形式代替