FORTRAN模块详解：共享与面向对象设计

"FORTRAN模块详解" FORTRAN模块是FORTRAN编程语言中一种重要的组织结构，它允许程序员将相关的变量、常量、类型定义以及子程序等编程元素封装在一起，以便于代码的重用和模块化。在FORTRAN 90及后续版本中引入，模块的使用大大提高了代码的可读性和维护性。 7.1 模块概述 模块（MODULE）是FORTRAN程序设计中的关键组成部分，它可以包含变量声明、过程定义、派生类型声明等。模块的主要功能在于代码共享和面向对象的程序设计。当一个程序单元引用模块时，模块内的定义会被引入到该程序单元，使得不同程序单元之间能够共享数据和功能。同时，模块也支持了面向对象编程的特性，如封装、继承和多态性。 7.2 模块的基本组成与使用 一个FORTRAN模块的基本结构包括： - `MODULE 模块名`: 声明模块的开始。 - `[说明部分]`: 可以包含变量、常量、类型声明等，但不允许声明语句函数、FORMAT语句或ENTRY语句。 - `[CONTAINS]`: 用于标记模块内部的过程定义部分。 - `模块过程部分`: 包含函数和子程序的定义。 - `END[MODULE[模块名]]`: 结束模块的声明。 7.2.1 模块的基本组成形式 模块的定义通常以`MODULE`关键字开始，后面跟着模块的名称。接着可以有声明部分，定义模块内的变量和类型。`CONTAINS`关键字后可以放置模块内定义的函数和子程序。最后，以`END MODULE`结束模块。 7.2.2 共享使用 当一个程序单元使用（USE）模块时，模块内的所有定义都会被引入到该程序单元，实现数据和功能的共享。根据USE语句的不同方式，可以实现公有共享、私有使用、别名共享和部分共享。 7.3 面向对象的程序设计概述 FORTRAN通过模块支持面向对象编程，允许定义类（CLASS），创建对象（INSTANCE），并实现继承和多态性。类定义包括数据成员和操作成员，而对象则是类的实例。 7.4 类的定义与对象的使用 - 7.4.1 类的定义：通过`TYPE`关键字定义类，可以包含数据成员和派生类型。 - 7.4.2 对象的使用：通过`CLASS`关键字创建类的对象，对数据成员进行操作。 - 7.4.3 组合—类对象的使用：类对象可以作为其他类的数据成员，实现组合。 7.5 过程重载与新运算符的定义 - 7.5.1 过程重载：允许同一过程名对应多个不同参数列表的定义。 - 7.5.2 运算符重载：自定义运算符的行为，使其能作用于自定义的数据类型。 - 7.5.3 重载赋值号：可以为自定义类型定义赋值操作。 - 7.5.4 定义新运算符：通过`OPERATOR`关键字定义新的运算符。 7.6 继承性和多态性 - 7.6.1 基类和派生类：派生类可以继承基类的属性和方法。 - 7.6.2 多态性：通过虚过程（PROCEDURE）实现，允许多个不同类的对象调用相同的方法，但执行不同的操作。 7.7 模块应用举例 通过具体的示例，讲解如何在实际编程中使用FORTRAN模块来实现代码的模块化和面向对象的设计。 通过学习FORTRAN模块，开发者可以更好地组织代码，提高代码复用性，同时利用面向对象的特性，使程序设计更加灵活和高效。随着FORTRAN标准的不断演进，模块的功能和应用场景也在不断扩大。