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fortran77程序设计简介


1.2 简单的FORTRAN 77程序分析
为了使读者从一开始就了解什么是FORTRAN 77程序, 下面先介绍两个很简单的FORTRAN 77源程序。 [例1.1]求三个数的平均数 程序代码: C CALCULATE THE AVERAGE OF THREE NUMBERS X=90.5 Y=87.0 Z=68.5 AVER=(X+Y+Z)/3.0 PRINT *, 'THE THREE NUMBERS ARE', X, Y, Z PRINT *, 'AVERAGE=', AVER END
[例1.2]分别求R=1,3,12,5时的圆周长
可以用一个子程序来求圆周长。 源程序由两部分组成: (1)主程序
(2)子程序 C SUBPROGRAM C MAIN PROGRAM FUNCTION C(R) PROGRAM EX2 PI=3.1415926 PRINT *, 'R=', 1.0, ' C=', C(1.0) C=2*PI*R PRINT *, 'R=', 3.0, ' C=', C(3.0) RETURN END PRINT *, 'R=', 12.0, ' C=', C(12.0) PRINT *, 'R=', 5.0, ' C=', C(5.0) END
(4)FORTRAN 77没有规定保留字,即可以用 FORTRAN中的函数名或语句定义符作变量名, 例如: SIN=3.5 PRINT *, SIN 或 READ *, PRINT PRINT *, PRINT
3.2.3 变量类型
常量是分为类型的,而变量是用来存放常量 的,因此变量也相应地区分为整型变量、实型变 量、双精度型变量、复型变量、逻辑型变量、字 符型变量。整型变量用来存放整型常量,实型变 量用来存放实型常量。
2、用类型说明语句确定变量类型 FORTRAN中有六个类型说明语句: INTEGER语句(整型说明语句) REAL语句(实型说明语句) DOUBLE PRECISION语句(双精度说明语句) COMPLEX语句(复型说明语句) LOGICAL语句(逻辑型说明语句) CHARACTER语句(字符型说明语句) 例如: INTEGER A, SUM, TOTAL
3.1.2 实型常量
实型常量,又称实数(real)。 实数有两种表示形式: (一)小数形式:例如+12.3,-68.56,3.75,0.0等。 它由一个或多个数字和一个小数点组成。 小数点前或小数点后可以不出现数字,但不能 小数点前后都不出现数字。 例如+0.8,-8.0,0.0,60.,.36,.0 合法 18,36,7,. 非法。
在编写程序时不仅需要考虑程序本身的结构,即操 作语句间的结构关系,还要考虑数据的结构,要清楚 数据的特性及数据间的联系,设计出适当的数据结构, 然后考虑用什么样的算法。例如学生记录那样的数据 结构可以用数组来实现。 对于同一个问题的求解,可以采用不同的数据结构 和不同的算法。对不同的数据结构有不同的算法,它 们的复杂程度不同。选择合适的数据结构,可以降低 算法的复杂程度,因此,在程序设计中应重视数据结 构的设计。 在计算机高级语言中提供实现各种数据结构的功能, 用数据类型表示不同的数据结构。每种高级语言都规 定它可以使用的数据类型。
4、FORTRON程序中的语句可以没有标号,也可以有标号, 根据需要而定。标号的作用是标志一个语句以便被其它语 句引用。在同一个程序单位中不能有两个相同标号的语句。 标号不影响语句的执行顺序。程序中语句执行的顺序一般 依照它们在程序中的位置而定,即写在前面的语句先执行, 写在后面的语句后执行。 5、一个程序单位中各类语句的位置是有一定规定的,例如 PROGRAM语句应是主程序的第一个语句,FUNCTION语 句是函数子程序的第一个语句,END语句只能是程序单位 中最后一行。 6、FORTRAN源程序必须按一定的格式书写。哪些内容写在 一行中的哪一列都有严格的规定。
FORTRAN 77语言 --结构化程序设计
主讲:王 飞 江苏科技大学
教材: 《FORTRAN语言—FORTRAN77结构化程序 设计》谭浩强等编著
第一章 FORTRAN语言程序设计初步
1.1 FORTRAN语言发展概况 1.2 简单的FORTRAN 77程序分析 1.3 FORTRAN源程序的书写格式
3、一个程序单位包括若干行。FORTRAN行分为两类: (1)语句行。由一个FORTRAN语句组成,它对程序运行情 况是有影响的。FORTRAN语句分为:执行语句和非执行语 句。执行语句使计算机在运行时产生某些操作,如赋值语 句、打印语句等。非执行语句(包括说明语句,数据语句 等)将有关信息通知编译系统,以便在编译时作出相应的 处理,例如类型说明语句、函数子程序语句等。 (2)非语句行,即注释行。它不是FORTRAN语句,它不被 翻译成机器目标指令,不产生任何机器操作。它仅仅是为 了人们阅读程序的方便而加到程序中的。一个程序中注释 行的数目不受限制,根据需要而定。但一个程序单位不能 只由注释行组成。注释行是程序的一部分,在打印程序清 单时,注释行也照样打印出来。注释行的内容完全是根据 程序设计人员需要而写的,一般是为程序(或程序中某一 部分)的作用作注释。注释可以用英文或汉语拼音文字, 还可以用汉字作注释。在一些实用程序中,注释行的篇幅 有时占整个程序的三分之一以上。
2、第6列位续行标志区: 如果在一行的第6列上写一个非空格和非零的字符, 则该行作为其上一行的续行。 3、第7~72列为语句区: 语句可以从第7列以后的任何一列开始写,但一行 只能写一个语句。语句区中的空格(除引号内的 字符串内的空格)在编译时被忽略,例如SIN(X) 与S IN( X )等效。 4、第73—80列为注释区: 程序员一般利用此8列为程序行编序号以便查找。
1.1 FORTRAN语言发展概况
FORTRAN语言是世界上第一个被正式推广使用的高级语言。它是 1954年被提出来的,1956年开始正式使用,至今已有五十多年历史, 但仍历久不衰,它始终是数值计算领域所使用的主要语言。 FORTRAN是英文FORmula TRANslation的缩写,意为‚公式翻译‛。 它是为科学、工程问题或企事业管理中的那些能够用数学公式表达的 问题而设计的,其数值计算的功能较强。 FORTRAN 77还不是完全结构化的语言,但由于增加了一些结构化的 语句,特别是‚块if”语句,提供了IF-ELSE-ENDIF形式的判断控制语 句,使FORTRAN 77能用于编写结构化程序。此外,还扩充了字符处 理功能,使FORTRAN不仅可用于数值计算领域,还可以使用于非数 值运算领域。 目前,FORTRAN77已在国内外广泛使用,大多数计算机系统都已配 置了FORTRAN 77。 FORTRAN语言的不同版本:FORTRAN I、FORTRAN II、FORTRAN IV、FORTRAN 66、FORTRAN 77、FORTRAN 90……
1.3 FORTRAN源程序的书写格式
FORTRAN源程序必须严格地按照一定 的格式书写。在编译时对一行中不同位置 上的内容分别处理。标准的FORTRAN程序 纸格式见下图。
1、第l~5列为标号区: 可以写l至5位整数。也可以没有标号。标号区 中的空格不起作用。如 l00与100 或1 0 0作用相 同。标号应是无符号整数(不应包括正负号或小数 点)。标号大小顺序没有任何要求。假如第二行的 标号为1000,第三行的标号可以是10,也可以是 10000。 标号区内不得出现标号以外的内容,但注释行 例外。注释行的内容可以写在标号区内,一行中 第一列为‚C”或‚*‛的,该行即被认为注释行。 如果在第一列上出现的不是数字、空格或‚C”和 ‚*‛的字符,编译时按出错处理。
3.1 常量
所谓常量是指其值始终不变的量,例如3,5.6,-8 在FORTRAN中允许使用下面六种常量: (1)整型常量 (2)实型常量 (3)双精度常量 (4)复型常量 (5)逻辑型常量 (6)字符型常量。
3.1.1 整型常量
整型常量,又称整型常数或整数(integer)。它 是一个正的或负的或零的数。例如5,-8,+123。 FORTRAN中的整数不应包括小数点。整数可 以包括数符,也可以不包括数符。 常数中各数字之间的空格不起作用。 常数中不允许加入逗号。

从以上例子中可以看出: 1、一个程序由一个或若干个程序单位组成。主程序和每一 个子程序分别是一个独立的程序单位。在解决一个比较复 杂的问题时,可以分别将每个功能编为一个子程序,然后 按搭积木一样将各有关程序单位组成一个程序。一个程序 单位就是一个模块,结构化程序设计需要采用模块化方法, 在FORTRAN中,子程序是实现模块化的有效方法。 2、每一个程序单位都是以‚END”结束的。在FORTRAN 77 中,END既是一个程序单位的结束标志,又是一个独立 的语句(结束语句)。主程序中的END语句的作用是使 程序‚停止运行‛,子程序中的END语句是‚使流程返 回调用程序‛。请注意在一个程序单位中只能有一个 END语句,如果需要,可以用STOP语句使程序终止或用 RETURN语句从子程序返回。
(二)指数形式: 数字部分和指数部分,例如:12.3E8,0.91E-30。 数字部分可以是不带小数点的整数形式,也可以是 带小数点的实数,例如3E5,3.0E5均合法。 指数不能为小数,例如3E5.6,8.6E-3.7不合法。 指数部分不能单独用来代表一个常数,例如E12。
3.2 变量 3.2.1 变量的概念
变量是指在程序运行期间其值是可以变化的量。 系统为程序中的每一个变量开辟一个存储单元, 用来存放变量的值。 在程序中用到的变量,应该给它赋予确定的值, 否则它有一个不确定的值。
3.2.2 变量名
一个变量需要用一个名字(变量名)来识别。 FORTRAN的变量名按以下规定选定: 1、第一个字符必须是字母; 2、在一个字母后面可以跟1~5位数字或字母。 例如:A,X1,ABCD,CHINA,RATE, TOTAL,G861是合法的,而3X,X+Y,WAN-LI, -6B,U.S.A,DR.LI是不合法的。
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