FORTRAN语言程序设计课件.ppt
FORTRAN语言程序设计,1,FORTRAN语言程序设计1,第一章 程序设计概述,2,第一章 程序设计概述2,1.1 程序设计基本概念,1.程序:计算机操作命令的集合。例:求x、y、z的平均值aver的程序。2.程序设计:编制程序(操作命令)的过程。 3.程序设计语言:书写程序所采用的某种专用语言。 高级语言:数学语言或自然语言。如:FORTRAN语言等 程序设计语言的类型: 低级语言:机器语言和汇编语言。,3,1.1 程序设计基本概念1.程序:计算机操作命令的集合。例:,1.2 程序设计方法和步骤1.2.1 程序设计方法 1.结构化方法 (1)采用“自顶向下,逐步求精”的程序设计方法. (2)采用“单入口单出口”的控制结构. (3)三种基本程序结构:顺序、选择和循环. 结构化程序设计的特征: (a)模块化:把一个较大的程序划分为若干个子程序,每一个子程序独立成为一个模块; (b)层次化:先设计第一层(即顶层)。然后步步深入,逐层细分,逐步求精,直到整个问题可用程序设计语言明确地描述为止。 (c)逐步求精:是对一个复杂问题,从抽象到具体,最终编制出一个可执行的程序。 2.面向对象方法 详见P5,4,1.2 程序设计方法和步骤4,1.2.2 程序设计步骤 1.分析问题 2.建立数学模型 3.选择算法 4.编写程序 5.调试运行 6.分析结果 7.写出程序的文档,5,1.2.2 程序设计步骤5,第二章 算 法,6,第二章 算 法6,2.1 算法概述,1.算法:计算机解题的方法和步骤.2.算法特征: (1)有穷性 一个算法必须总是在执行有限步骤之后结束。 (2)确定性 算法中的每一个步骤应当是确定的,无二义性;相同的输入只能得出相同的输出。 (3)可行性 算法中的每步骤都是有效地执行。 (4)有零个或多个输入 (5)有一个或多个输出3.算法的分类: (1)数字运算:用于求数值解,此类算法有现成的模型,运用较成熟. (2)非数字运算:用于非数据处理的一些事务性工作,此类算法面广量大,要求各异,有一定难度.,7,2.1 算法概述1.算法:计算机解题的方法和步骤.7,2.2 算法特点 计算机特别适合做大量的重复性操作,如连续加、连续乘或者其他连续判断或处理。计算机对于大量的重复性操作,并非一次性完成,而是每次按部就班,循环往复重复前一次的操作 ,即每次操作方法(即循环体)相同,但操作数据不同而已。 例如,求1,2,10的累加和,其程序如下: do i=1,10 !循环语句 s=s+i !循环体 enddo 上述循环所要执行的重复操作是: s=s+i (即循环体),但每一次循环时,循环体的操作数据s,i的值是不同的。.,8,2.2 算法特点8,2.3 算法的表示方法(1)传统流程图 即用有向线段将描述算法步骤的各功能框连接起来.如下图所示: 图(a)顺序结构 图(b)选择结构,A,B,条件P,A,B,真,假,图(c)当型循环结构 图(d)直到型循环结构,循环条件,循环体,循环体,循环条件,真,假,假,真,9,2.3 算法的表示方法AB条件PAB真假图(c)当型循环结构,(2)N-S流程图 它是一种去掉流程线的流程图,称为盒图. N-S流程图形式如下图所示:,A,B,图(a)顺序结构 图(b)选择结构,图(c)当型循环结构 图(d)直到型循环结构,当执行循环的条件成立,循环体,直到退出循环的条件成立,循环体,条件,真,假,A,B,10,(2)N-S流程图AB图(a)顺序结构,第三章 FORTRAN语言简介,11,第三章 FORTRAN语言简介11,3.1 FORTRAN 语言概述,1.何谓FORTRAN语言? FORTRAN是英文“FORmula TRANslate”的缩写,即中文的“公式翻译器”之意。FORTRAN语言是一种用于科学计算的程序设计语言。2.何谓FORTRAN源程序? 用FORTRAN语言编制的程序,称为FORTRAN源程序。 举例:编制FORTRAN源程序ex02_01.f90,求x、y、z的平均值aver 。 PROGRAM ex02_01 READ *,x,y,z aver=(x+y+z)/3 PRINT *,aver END,12,3.1 FORTRAN 语言概述1.何谓FORTRAN语言,3.2 FORTRAN程序的执行过程,13,3.2 FORTRAN程序的执行过程13,3.3 FORTRAN语言的发展历程,(1)1951年,John Backus在纽约首次提出FORTRAN语言 ,并于1954年对外发布,称FORTRAN。 (2)1958年,扩充和完善FORTRAN, 推出FORTRAN。 (3)1960年,推出FORTRAN ,但没有在计算机上实现。 (4)1963年,推出了FORTRAN 。没有充分考虑兼容性。 (5)1966年,推出FORTRAN 66美国标准,后被ISO采用。 (6)1978年,推出FORTRAN 77,兼容性好,结构化特征。 (7)1991年,推出FORTRAN 90现代语言,可视化编程。 (8)1997年,公布FORTRAN 95标准,并行运算的支持。 (9)1997年,微软和数据设备公司合作推出Digital Visual FORTRAN 5.0。,14,3.3 FORTRAN语言的发展历程(1)1951年,Joh,第四章 FORTRAN语言开发环境,详见教材:3.3 FORTRAN语言开发环境,15,第四章 FORTRAN语言开发环境 详见教材:,第五章 FORTRAN 语言基础知识,16,第五章 FORTRAN 语言基础知识16,5.1 字符集,FORTRAN语言允许使用的字符集为:,应当注意:在FORTRAN语言中,英文字母不区分大小写,在保留字、变量名和函数名中,大、小写字母都是等价的,如REAL何real或Real是一样的。,17,5.1 字符集 FORTRAN语言允许使用的字符集为:,5.2 名称及保留字,5.2.1 名称 作用:用来表示FORTRAN源程序中的变量、符号常量名、 数组、函数、过程等实体的名称。 名称的定义(即语法描述):由英文字母开头的31个以内 的字母、数字、下划线(_)以及美元符字符序列组成。 例:NUMBER、x1、root_2、y$ _ab、5xy、x.y5.2.2 保留字 一个语句中的特定单词,如PROGRAM、END、IF、ENDIF、 DO、ENDDO等,称为语句保留字。 说明: FORTRAN90程序中允许用保留字作为其它实体的名称,但是一般不提倡。,18,5.2 名称及保留字5.2.1 名称18,5.3 程序单元,一个完整的FORTRAN程序,应由以下程序单元构成: 主程序单元 外部子程序单元1 PROGRAM MAIN SUBROUTINE SUB1() 主程序体 子程序体 END PROGRAM END 其中主程序单元只能有1个,其它程序单元可以有0-n个。 程序单元的描述详见第十章。,19,5.3 程序单元 一个完整的FORTRAN程序,应由以,5.4 语句的排列顺序,一个程序单元中语句的排列顺序如下: 非执行语句 程序单元 可执行语句例:编制FORTRAN源程序eex5_1.f90,求x、y、z的平均值aver 。 PROGRAM eex5_1 REAL x,y,z,aver READ *,x,y,z aver=(x+y+z)/3 PRINT *,aver END,20,5.4 语句的排列顺序 一个程序单元中语句的排列顺序如下,5.5 程序的书写格式,(1)固定格式:将一个语句行分为若干个区域,如下图所示:(2)自由格式:一个语句的书写不受区域的限制。 FORTRAN90的源程序格式采用自由格式书写,源程序文件扩展名为.f90。 例:详见eex5_1.f90的源程序格式及其扩展名。,21,5.5 程序的书写格式(1)固定格式:将一个语句行分为若干,5.6 数据类型,5.6.1 基本概念 1.内部数据类型 FORTRAN语言将内部数据划分为以下类型: 整型 实型 算术型 数据类型 复型 逻辑型 字符型 2.种别 一个数据在内存中均占有一定字节个数的存储单元。上述每类数据都有其不同的种别(即Kind)特性,即上述每类数据根据其种别特性(即Kind值)的不同分别拥有不同字节个数的存储单元。 3.数据对象 1)常量:程序运行时,其值不能改变的量,称为常量。如:5,3等等。 2)变量:程序运行时,其值可以改变的量,如:变量a, a是一个存储单元。,22,5.6 数据类型5.6.1 基本概念22,5.6.2 常量,整型、实型、复型常量是一个代数值;逻辑型常量是一个逻辑值(.true.或.false.);字符型常量是一个字符串。以上常量均以书写方式确定其类型。5.6.2.1 整型常量 整型常量表示普通代数中的整数。 十进制整型常量的一般形式:n _Kind值 其中: 是该整型常量的符号。 n 是一个十进制数字(09)序列。 Kind值为:1、2、4、8之一。分别表示1、2、4、8个字节个数。 FORTRAN 90/95标准中整型常量的范围没有明确规定。 例如:122、0、-36、559_2 均为合法的整型常量 100.0、100,000、100 0、1002 均为非法的整型常量 5.6.2.2 实型常量 实型常量表示普通代数中的小数或指数。 1.小数实型常量 一般形式:n .m 或n. 或.m 其中:n、m是十进制数字序列。 n是整数值,m是小数值。 例: 12.0 、0.12 、12. 、.12,23,5.6.2 常量 整型、实型、复型,2.指数实型常量 一般形式:n .mEs 或n Es 其中:n、m是十进制数字序列。 n是整数值,m是小数值。 Es是指数部分,表示10的几次方。其中: E是指数符号,s是指数数值,是指数数符。 例:指数实型常量:12E2 0.12E-2 2E5 1E-10 相应代数值: 12x102 0.12x10-2 2x105 1x10-10 注意:单独的指数部分不能构成一个实型常量。 例:E5 5.6.2.3 复型常量 表示普通代数中的复数。即: a bi(其中a是实部, b是虚部) 一般形式:(a,b) 例:(-3,5) !表示复数:-3+5i (0,1) !表示复数:i (2.4,-2.5E2) !表示复数:2.4-2.5x102i,24,2.指数实型常量24,5.6.2.4 字符型常量 在程序中用以表示文字等非数值信息。 一般形式: 字符串 或 “字符串” 其中:字符串可以是字母、数字、汉字、特殊符号。通常字符串中字 符的个数称为字符长度。 例: PRINT *,南京信息工程大学 PRINT *,”a+b=”,ab说明:1)引号( 或 “ ”)是字符串的分隔符,并非字符常量的一部分。 2)字符串中的空白符有意义,要计数的。例:“A B” ,其字符长度是3。 3)当字符长度为0时,即为空串。 4)字符串内的字母区分大小写,a和A是不同的字符常量。 5)如果字符串中含有单引号,则这个单引号要用两个连续的单引号表示,如:Im a boy.。或者单引号和双引号交替使用,如“Im a boy.”。,25,5.6.2.4 字符型常量25,5.6.2.5 逻辑型常量 在程序中用以表示某个条件(关系表达式和逻辑表达式)的判别结果。 一般形式:.TRUE. 即为逻辑真(表示判别条件成立)。 .FALSE. 即为逻辑假(表示判别条件不成立)。 例:条件5 3的判别结果是.TRUE. ,表示判别条件5 3成立。 条件3 1的判别结果是.FALSE.,表示判别条件3 1不成立。 说明: 1.逻辑常量仅有两个,.TRUE.(真)和.FALSE.(假)。注意:逻辑常量两侧的两个小数点不能省略。逻辑型常量是具有逻辑型数据类型的非数值数据,又称为逻辑值或布尔值。 2.对于逻辑值.TRUE.,在其存储单元字节内每位为“1”,可视为整数值 -1;对于逻辑值.FALSE.,在其存储单元字节内每位为“0”,可视为整数值0,它们均能参与整数运算。如7+.FALSE.,结果仍为7。1+.TRUE.,结果则为0。,26,5.6.2.5 逻辑型常量26,5.6.2.6 符号常量 用一个符号所表示的常量值,称为符号常量。例如,圆周率、重力加速度等。使用符号常量时,应当用参数语句(PARAMETER语句)对符号常量予以声明。,27,5.6.2.6 符号常量27,变量是数据的存储单元。不同类型的变量存储不同类型的数值。整型、实型、复型变量存储一个(或一对)代数值,逻辑型变量存储一个逻辑值(.true.或.false.),字符型变量存储一个字符串。以上变量均以类型声明确定其类型。5.6.3.1 变量的种别 变量的种别,是指一个变量由几个字节组成。其种别值(即kind值)与常量相同。5.6.3.2 变量的类型 变量的类型均用类型说明(或称类型声明)指定。其目的是通知编译系统为变量分配存储单元,以便存放程序中的数据。 显式类型说明 类型说明方式 隐式类型说明,5.6.3 变量,28,变量是数据的存储单元。不同类型的变量存储不同,1.显式类型说明 由类型说明(声明)语句指明变量的类型。 类型说明语句的一般形式: INTEGER(kind值) 变量名表 !整型变量类型说明语句 REAL(kind值) 变量名表 !实型变量类型说明语句 COMPLEX(kind值) 变量名表 !复型变量类型说明语句 LOGICAL(kind值) 变量名表 !逻辑型变量说明语句 CHARACTER(kind值) 变量名表 !字符型变量类型说明语句其中: 1)变量名表:用逗号隔开的一系列变量名。 例如: INTEGER(2) a,b,c !a,b,c为变量名表中的变量。2) INTEGER 、REAL , 等为类型说明语句的保留字,称为类型说明符。 例如: INTEGER(2) a,b,c !INTEGER为类型说明符。,29,1.显式类型说明29,3)(kind值)=n:为变量的种别值,用以说明变量名表中的各变量由几个字节组成。n为1、2、4、8之一。 a.整型变量的不同种别值及其取值范围,如下表所示: b.实型变量的不同种别值及其取值范围,如下表所示:,c.复型变量的种别值分别为4或8,字节数为8或16,30,3)(kind值)=n:为变量的种别值,用以说明变量,d.字符型变量不同种别值的说明方式,如下表所示:,e.逻辑型变量的不同种别值,如下表所示:,31,d.字符型变量不同种别值的说明方式,如下表所示:e.逻辑型变,4)kind值为可省略项。该项省略时系统将自动采用由系统指定的缺省值。缺省值一般由编译器确定。但各类变量的种别初始缺省值如下: a.整型变量为4. b.实型变量为4. c.复型变量为8. d.字符型变量为1. e.逻辑型变量为4. 注意:当一个整型、实型变量中所存储的数值超过以上种别值取值范围时,则出错!5)类型说明语句中可以使用“:” 给变量名表中的变量赋初值。例:INTEGER: a=6,b=8 !说明变量a,b为4字节整型的同时为其赋初值 REAL(4) : e=3.5 !e为4字节单精度实型变量且初值是3.5 REAL(kind=8) : h=2.6 !h为8字节双精度实型变量且初值是2.6 LOGICAL :la=.true. !la是4字节逻辑型变量且初值是.true. CHARACTER:c1=“a” !c1是1字节字符型变量且初值是字符“a” CHARACTER*4:c2=“南京” !c2是4字节字符型变量且初值是字符串“南京” CHARACTER*5:c3=“ ” !c3是5字节字符型变量且初值为空,即空串,32,4)kind值为可省略项。该项省略时系统将自动采用由系统指定,2.隐式类型说明1)隐含约定(即系统约定,简称I-N规则):程序中凡以字母I-N开头的变量名系统约定(即默认)为整型变量,其余字母(A-H,O-Z)开头的变量名系统均约定为实型变量。 例: n1, m2, i1, j2 均被系统约定为整型变量 a1,b1,c2,d2 均被系统约定为实型变量 说明: i)上述隐含约定仅对整、实型变量有效! ii)Fortran 90虽然支持隐含约定,但不提倡使用。为此,在程序的开始用: IMPLICIT NONE语句向系统声明不使用隐含约定。2)隐含说明语句(即人为约定):按程序中变量名的首字符来确定变量的类型。 一般形式: IMPLICIT 类型说明符(字母1,,字母n) 或: IMPLICIT NONE 例: IMPLICIT REAL(i,k) !程序中凡以i,k开头的变量均为实型变量。 IMPLICIT INTEGER(n,t) !程序中凡以n,t开头的变量均为整型变量。 IMPLICIT NONE !程序中取消隐含约定。,33,2.隐式类型说明33,注意: 以上三种类型说明方式中,显式类型说明语句优先级最高,IMPLICIT语句次之,“I-N规则”则最低。 例如:INTEGER IMAX IMPLICIT REAL(I,J) 以上的类型说明语句,变量IMAX被显式类型说明语句说明为整型变量,以字母I、J开头的变量名被IMPLICIT语句说明为实型变量,程序中出现的其它整、实型变量均按I-N规则约定其类型。 类型说明语句和IMPLICIT语句都是非执行语句。 类型说明只在本程序单位内有效。 IMPLICIT语句要置于PROGRAM语句的下一行,不能把它放在其他位置。,34,注意:34,5.7 表达式,5.7.1 算术表达式 1. 作用:表示普通数学中的代数式。 2. 组成:由算术型运算分量(如:算术型常量,变量,函数)、算术运算符以及圆括号按照通常的数学含义连接而成。 3.算术运算符:、 、 * 、 / 、 * 表示: 加、 减 、 乘、 除、 乘方 4.算术运算符的求值规则 1)优先级: 高 * * 、/ 单目+、- 低 双目+、 但括号可以改变优先级。 2)结合规则 左结合:当运算分量两侧的运算符优先级相同时,运算顺序先左后右。结合方向 右结合:当运算分量两侧的运算符优先级相同时,运算顺序先右后左。,35,5.7 表达式5.7.1 算术表达式35,FORTRAN90规定:*为右结合,+、-、*、/为左结合。例如:指出下列表达式的运算次序。 (a * b * 2 8 * c * d ) / ( - e + f * g * 3 ) (1) (3) (8) (6) (2) (4) (7) (5) (9) (10),36,36,5.算术运算的类型转换 对于混合型(即指运算分量的类型和kind值不同)的算术表达式,运算时必须将两个不同类型的运算分量转换成同一种类型才能运算。类型转换时既要考虑运算分量的类型,同时还要考虑其kind值。 类型转换原则: (1)同类型的运算分量无需转换,直接运算,其运算结果仍保持原类型。 (2)不同类型的运算分量,运算前系统会自动将它们转换成同一类型后进行运算。转换的方法是:将类型级别低的运算分量向类型级别高的运算分量转换(运算分量的类型级别如下所示)。运算结果的类型与类型级别高的运算分量相同。 运算分量的类型(含kind值)级别如下: 高 COMPLEX(8) COMPLEX(4) REAL(8) REAL(4) INTEGER(8) INTEGER(4) INTEGER(2) 低 INTEGER(1),37,5.算术运算的类型转换37,例如:INTEGER(1) i,j INTEGER(2) k REAL(4) a i * k + j * a 上述表达式的运算步骤及类型转换如下:(1)将i转换成2字节整型,即INTEGER(2),执行“ i * k ”的运算, 运算结果类型为2字节整型。(2)将j转换成4字节实型,即REAL(4) ,执行“ j * a ”的运算, 运算结果类型为4字节实型。(3)将第(1)步的运算结果转换成4字节实型,即REAL(4) , 执行最终的加法的运算,最终结果类型为4字节实型。,38,例如:INTEGER(1) i,j38,6.有关注意事项 1)两表达式相乘,*号不能少。 2)两表达式相除,分子和分母上的表达式要酌情加上括号。 例:(a+b)/(c-d) 3)分母不得为零,负数不能开平方。 4)表达式中只能配对使用圆括号,不能使用“ ”和“ ” 5)整型量/整型量整商(舍去小数部分自动取整) 例:1/2*g*t*2 =0,39,6.有关注意事项39,5.7.2 关系表达式,1. 作用:用以比较两个算术表达式之间的大小等同关系。2. 一般形式: 3. 关系运算符: 、 = 、 = 、 /= 或:.LT.、.LE.、.GT. 、.GE. 、.EQ.、 .NE. 4. 结果: .TRUE. 若关系表达式(即所表示的条件)成立,结果为.TRUE.逻辑值 .FALSE. 若关系表达式(即所表示的条件)不成立,结果为.FALSE. 上述逻辑值其kind值为4. 例:1)3+45 !3+4 5, 结果为.TRUE. 2)ab !a b , 若ab 结果为.TRUE.;否则为.FALSE. 3)abc ! a b c , 则无法比较! 逻辑值 代数值5.注意事项: 两个实型量慎用关系相等”=”和关系不等”/=“的比较. 例:判别实型量a,b是否相等,即a=b? 用:abs(a-b)=1e-6 即:|a-b|10-6,40,5.7.2 关系表达式1. 作用:用以比较两个算术表达式之间,6.例: 1234 !判别结果为.FALSE. (4+5*2).LE.10 !判别结果为.FALSE. (4.2,7.3).NE.(7.3,4.2) !判别结果为.TRUE.,41,6.例:41,5.7.3 逻辑表达式,1.作用: 用作较复杂的逻辑比较。如表示多个条件同时成立,或表示多个条件中只有一个条件成立即可,这种条件的表示方法,必须要用逻辑表达式。 例如: 1)a b .and. x y !该逻辑表达式表示:ab 同时 xy 2)x 0 .or. y 0 !该逻辑式表示这两个条件只要有一个成立即可,42,5.7.3 逻辑表达式 1.作用:42,0 x1例:1) y= 1 -10,y0(I) 2) xy= -1 x0,y0(III) 0 x*y=0 (II, ) 上述判别条件均较复杂,故引进逻辑表达式比较。 2. 组成:由逻辑型量(如:逻辑型常量、变量、函数)、关系表达式 、逻辑运算符以及圆括号连接而成。 3. 逻辑运算符: .not.、.and.、 .or. 、.xor.、 .eqv. 、 .neqv. 表示:逻辑非、逻辑与、逻辑或、逻辑异或、逻辑相等、逻辑不等.,y=1,0,-1,1,y=0,y=0,x,x*y=0,x0,y0,x0,y0,x*y=0,x,y,43,y=10-11y=0y=0 xx*y0,y0 x0,(1)逻辑运算符的运算规则 详见下表:,44,(1)逻辑运算符的运算规则 44,(2)逻辑运算符的优先级 高 .not. .and. .or. 低 .xor.、.eqv.、.neqv. (3)逻辑运算符的结合规则 除.not.为右结合外,其它运算符均为左结合。4.混合型(即含有算术、字符、关系表达式)的逻辑表达式运算顺序: 算术运算或字符运算 关系运算 逻辑运算 例: PROGRAM eex5_2 INTEGER : a=6, b=5,c=15 LOGICAL :d=.true.,e=.false.,x x=a+bc.and.d.or.e PRINT *,x=,x END,45,(2)逻辑运算符的优先级45,5.7.4 字符表达式,5.7.4.1 字符合并表达式1.作用:将字符型量(如:字符型常量、变量、函数)予以合并。2.组成:由字符型量(如:字符型常量、变量、函数)、字符运算符(即字符连接符/)或子字符串(简称子串)构成。3.子串概念 子串是由字符串中的一部分相邻字符组成,又称子字符串。 子串的一般形式: 字符型变量名(子串的起始位置:子串的终止位置) 其中:若缺省子串起始位置,系统则默认该值为1; 若缺省子串终止位置,系统则默认该值为字符串的长度值。 上述一般形式表示子串在字符串中的相对位置。 例: CHARACTER(19) string CHARACTER(10) substring string=This is a computer. substring= string(1:4) !子串为“This” substring= string(:7) !子串为“This is” substring= string(11:) !子串为“computer.“,46,5.7.4 字符表达式5.7.4.1 字符合并表达式46,4.字符串连接操作(即字符表达式) 字符串连接是由字符连接符/将若干个字符串连接起来的操作。 一般形式:字符型操作数1/字符型操作数2/字符型操作数n 例: CHARACTER(19) str1,str2*5,str3*3,str4*11 str2= This str3= is str4= a computer. str1=str2/ str3/ str4 ! str1的连接结果为 This is a computer.,47,4.字符串连接操作(即字符表达式)47,5.7.4.2 字符关系表达式1. 作用:用以比较两个字符表达式之间的大小等同关系。2. 一般形式: 3. 关系运算符: 、 = 、 = 、 /= 或:.LT.、.LE.、.GT. 、.GE. 、.EQ.、 .NE. 4. 结果: .TRUE. 若关系表达式(即所表示的条件)成立,结果为.TRUE.逻辑值 .FALSE. 若关系表达式(即所表示的条件)不成立,结果为.FALSE.5.比较方法:依次比较两个字符串(即字符表达式)中相同位置字符的ASCII码值。 例如: 1)banana=apple !由于”b“的ASCII为98,而“a”的ASCII为97,故比较结 果为.FALSE. 2)This is a pen.=This is a pencil. !由于字符“.”的ASCII为46, 而“c”的ASCII为99,故比较结果为.TRUE.,48,5.7.4.2 字符关系表达式48,5.8 赋值语句,作用:给变量赋一个确定的值。5.8.1 赋值语句的类型 算术赋值语句 类型 字符赋值语句 逻辑赋值语句5.8.2 赋值语句的一般形式 其中:1)“”称为赋值号,意义为“左传送 ”。 2)变量统称为左部变量。 语意:将 右端表达式的值赋给同类型(算术型、字符型、逻辑型)的左部变量。 即:算术型变量算术表达式 !算术赋值语句 字符型变量字符表达式 !字符赋值语句 逻辑型变量逻辑表达式 !逻辑赋值语句,49,5.8 赋值语句 作用:给变量赋一个确定的值。49,5.8.3 赋值语句举例1.算术赋值语句 赋值时类型转换: 当赋值号两端的类型及其kind值一致,无需类型转换,直接赋值;若赋值号两端的类型及其kind值不一致,系统自动把右端表达式之值的类型转换成左部变量的类型。转换规则如下: a)类型相同而kind值不同 右端表达式值的kind值j左部变量的kind值i,仅转换i个低位字节值 例:INTEGER(1) :b=126 INTEGER(2) :a,c=56 INTEGER(4) :d=32771 a=b !a=126,ji,类型转换后,赋值结果改变,即a值出错!,50,5.8.3 赋值语句举例50,b)类型不同实型左部变量=整型右端表达式值,则将右端表达式值添加小数点后再赋值。整型左部变量=实型右端表达式值,仅取右端表达式值的整数部分数值赋值。例: INTEGER :a=23,c REAL : b=98.78,d d=a !d=23.0 ,将整型右端表达式值添加小数点后再赋值给d。 c=b !c=98 ,仅取实型右端表达式值的整数部分数值赋值给c。,51,b)类型不同51,2.字符赋值语句 当字符型左部变量与字符型右端表达式的长度不相等时,需进行长度转换。 例:1)CHARACTER*7 str1,str2 str1=student ! str1=student str2=He is a/student ! str2=He is a 2)CHARACTER*5 str1,str2*3 str1=is ! str1=is str2=china ! str2=chi3.逻辑赋值语句 例: LOGICAL L,L1,L2,L3,L4 REAL : A=3,B=5,C=2 L=.TRUE. !L的结果是一个逻辑常量.TRUE. L1=A.GT.B !L1的结果是关系表达式的结果,即逻辑常量.FALSE. L2=B.GT.C !L2的结果是关系表达式的结果,即逻辑常量.TRUE. L3=L1.AND.L2 !L3的结果是逻辑表达式的结果,即逻辑常量.FALSE. L4=L3 !L4的结果是逻辑变量的值.FALSE.,52,2.字符赋值语句52,1.作用:给变量或数组赋初值。 2.一般形式:DATA 变量名表1/初值表1/,变量名表2/初值表2, 其中:变量名表中可以是变量名、数组名、数组元素,变量名表中的各变量间用逗号隔开,初值表中只允许出现常量,不允许出现表达式。 例如:DATA a,b,i/3.0,-3.1,8/ !给a,b分别赋初值3.0,-3.1;i赋初值8 3.说明:(1)初值表中如果有几个连续相同的常量可以简写为:n*常量 例如:DATA a,b,c,i,k/3*1.0,2*3/!给a,b,c均赋初值1.0;i,k均赋初值3(2)变量名表中的变量与初值表中的常量个数应当相同,类型应当一致。 例如:DATA a,b,c,d/3.0,2*2.0/,i/3.0/ (3)若一个程序中有多个DATA语句给同一个变量赋初值,则以最后一个DATA语句所赋的初值为准。例如:DATA a,b,c,d/1.0,3.0,2*0.0/DATA x,y,c/4.0,2.0,7.5/其中变量c分别在两个DATA语句中出现,并且赋的值不同,结果c的值应为7.5,5.9 DATA语句,53,1.作用:给变量或数组赋初值。5.9 DATA语句53,5.10 停与暂停语句,用以表示程序的停止运行(END或STOP)或暂时中断程序的运行(PAUSE)。1.END语句 作用:1)表示一个程序段的结束,提示编译程序该程序段编译结束。 2)主程序中的END语句,表示程序运行到此结束可以返回操作系统。 一般形式: END 说明:END语句一般出现在一个程序段的最后。2.STOP语句 作用:表示随时执行STOP语句停止程序运行返回操作系统。 一般形式: STOP 字符串 其中:字符串用以表示STOP语句停止运行时的标记。 说明:STOP语句可以出现在一个程序段的任何可执行语句之处。3.PAUSE语句 作用:表示暂停程序的执行,一般用于调试程序时给程序设置运行断点, 当从键盘上键入任意键后,可使程序从刚暂停处(即中断点)继 续运行。 一般形式: PAUSE 字符串 说明:PAUSE语句可以出现在一个程序段的任何可执行语句之处。,54,5.10 停与暂停语句 用以表示程序的停止运行(,5.11 标准函数,对于一些常用的标准函数,编译系统已定义好且存入函数库, 只要在程序中采用“函数名(参数)”的方式直接引用即可。 1.函数分类: 标准函数 函数 语句函数 用户自定义函数 外部函数 2.标准函数的引用方式: () 其中:1):一个或用逗号隔开的一系列参数名。 2)函数名、参数表中参数的类型及个数详见附录D常用库函数. 3.说明 1)参数的个数必须与函数表中参数的个数一致。 2)参数类型和函数值类型(即函数类型),详见附录。 3)三角函数的参数均使用弧度:弧度角度*3.14159/180 4)参数可以是常量、变量、表达式,且允许函数的嵌套。 4.常用函数 FORTRAN函数表详见附录D常用库函数。,55,5.11 标准函数 对于一些常用的标准函数,编译系统已,(1)常用数值处理函数,56,(1)常用数值处理函数56,例如: INT(5.85)=5 MAX(-1,3,16,0)=16 LOG(3.0)=1.098612 SIN(1.0)=0.8414709 SQRT(4.0)=2.0 MOD(9,6)=3 SIGN(3.0,-2.0)=-3.0 SIGN(-3.0,2.0)=3.0 REAL(8)=8.0,57,例如:57,(2)常用字符处理函数,58,(2)常用字符处理函数 58,例如:PROGRAM eex5_3CHARACTER*1 c1,c2,c3*19,c4*10,c5*8,c6*8INTEGER: num=99, asc,len1,len2,len3c1=ac3=This is a computer.c4=computer c5=computerc2=CHAR(num) !调用函数CHAR()求解与参数num的ASCII代码值对应的字符asc=ICHAR(c1) !调用函数ICHAR()求解与参数a对应的ASCII代码值len1=LEN(c3) !调用函数LEN()求解字符变量c3的长度len2=LEN_TRIM(c4)!调用函数LEN_TRIM ()求解去掉字符变量c4末尾空格的实际长度len3=INDEX(c3,c5)!调用函数INDEX()求解子串c5在字符变量c3中的位置值c6=TRIM(c4) !调用函数TRIM()求解去掉字符变量c4末尾空格的字符串PRINT *,与参数num的ASCII代码值对应的字符是:,c2PRINT *,与参数字符a对应的ASCII代码值是:,asc PRINT *,字符变量c3的长度是:,len1PRINT *,去掉字符变量c4末尾空格的实际长度是:,len2PRINT *,子串c5在字符变量c3中的位置是:,len3PRINT *,去掉字符变量c4末尾空格的字符串是:,c6 END,59,例如:59,程序的运行结果是:与参数num的ASCII代码值对应的字符是: c与参数字符a对应的ASCII代码值是: 97字符变量c3的长度是: 19去掉字符变量c4末尾空格的实际长度是: 8子串c5在字符变量c3中的位置是: 11去掉字符变量c4末尾空格的字符串是:computer,60,程序的运行结果是:60,