Fortran90 学习笔记：数据类型与流程控制

"Fortran 知识笔记" Fortran是一种古老而强大的编程语言，尤其在科学计算领域广泛应用。本文主要涵盖了Fortran90的基础知识，包括程序单元、语句类型、数据类型、流程控制、数组和结构体以及语法和子例行程序等方面。 1. 程序单元与语句 在Fortran中，程序由一系列语句组成，包括赋值语句。这些语句定义了程序的行为。变量分为不同类型，如整型和实型。整型在存储时无误差，而实型则可能存在精度问题。 2. 数据类型与浮点数 数据类型是编程中的核心概念，Fortran中的数据类型包括整型、实型、字符型和逻辑型等。计算机只存储数据而不直接存储数据类型，因此需要编译器来帮助处理。`kind`参数用于指定数据类型的精度和大小，例如`integer(kind=1)`、`real(kind=4)`等。对于浮点数，使用`selected_real_kind()`函数可以动态选择合适的精度和范围，避免因精度不足导致的误差。 3. 流程控制 流程控制是程序执行的路径管理。Fortran支持条件判断（IF语句）、选择性案例（SelectCase）、循环（DO、DO WHILE、IMPLIED DO）以及跳转语句（如GOTO，但在Fortran90以后应避免使用）。无限循环可以通过`CYCLE`和`EXIT`来控制。 4. 数组和结构体 数组是Fortran中处理大量数据的重要工具，分为固定大小数组（静态和自动数组）和动态分配数组。访问数组的方式包括整体、元素和片段。结构体（Type）和类（Class, TypeDerived）提供了复杂数据结构的定义，允许自定义数据类型。 5. 语法和子例行程序 子例行程序（Subroutine和Function）是Fortran中复用代码的关键。函数返回一个值，而子例行程序可能没有返回值。参数传递有传值和传址两种方式，虚参和实参的匹配对函数调用至关重要。 6. 模块 模块（Module）是Fortran90引入的一个重要特性，用于组织和重用代码，提高代码的可维护性和可读性。模块可以包含数据、子例行程序和类型定义。 7. 文件读写 Fortran提供了丰富的文件操作功能，包括文本文件的顺序读写。通过`newunit`分配文件通道号，可以使用数组片段高效读写文件。无格式文件（二进制文件）的处理则需要更精确的控制，以确保数据的正确读写。 这些基础知识构成了Fortran编程的基础，对于理解和编写科学计算程序至关重要。通过深入学习和实践，可以更好地掌握这个强大的工具。