Fortran语言简介与历史

"这是一份关于Fortran语言的教程，主要介绍了Fortran语言的基本概念、发展历程和特性，并通过一个简单的程序实例展示了如何用Fortran解决实际问题。" Fortran（Formula TRANslator）是一种专为科学和工程计算设计的高级编程语言，其历史可以追溯到1951年，由约翰·贝克斯等人发起研究。1957年，第一个Fortran程序成功在IBM704机上运行，随后经过多个版本的迭代，包括FortranⅡ、FortranⅣ、Fortran66、Fortran77，直至现代的Fortran90、Fortran95和Fortran2003，不断适应编程语言的发展趋势。 Fortran语言的主要特征在于其自然的数学表达能力，使得编写与数学公式类似的代码变得容易。它具有严格的语法结构，支持直接处理矩阵和复数运算，因此在数值计算领域广泛应用，并且有大量高效可靠的源代码库。由于其在科学计算中的重要性，许多高性能计算机对Fortran进行了优化，使其在并行计算和高性能计算领域表现出色。 随着版本的更新，如Fortran90、Fortran95和Fortran2003，Fortran逐渐引入了现代高级编程语言的特性，增强了其可读性和模块化能力，允许程序员使用更先进的编程技术。 教程中通过一个简单的例子来介绍Fortran编程。例如，要解一元二次方程`ax^2 + bx + c = 0`，可以利用求根公式`x1, x2 = (-b ± sqrt(b^2 - 4ac)) / (2a)`。在Fortran中，可以这样编写代码： ```fortran program quadratic_equation implicit none real :: a, b, c, x1, x2, discriminant a = 1.0 b = 3.0 c = -5.6 discriminant = b**2 - 4.0*a*c if (discriminant >= 0) then x1 = (-b + sqrt(discriminant)) / (2.0*a) x2 = (-b - sqrt(discriminant)) / (2.0*a) write(*,*) 'The roots are:', x1, x2 else write(*,*) 'No real roots exist.' end if end program quadratic_equation ``` 这段代码定义了变量，计算判别式，根据判别式的值判断方程是否有实根，并输出根的值。这展示了Fortran如何简洁、直观地实现数学计算。 Fortran语言教程旨在帮助学习者理解和掌握这种强大的科学计算工具，通过学习，可以提升在数值分析、物理模拟等领域的编程能力。