Fortran程序设计基础与实战

"该资源主要介绍了Fortran程序设计的基础知识，包括控制结构、输入输出、数据结构、Fortran的基础概念、语句函数与子程序以及计时函数。它还提到了Fortran语言的发展历程和常见的Fortran编译器。此外，提供了一个简单的矩阵乘法编程实例来展示基本的编程结构。" Fortran，全称Formula Translation，是一种历史悠久的高级程序设计语言，最初设计用于科学和工程计算。自1951年由约翰·贝克斯等人开始研发以来，Fortran经历了多次版本升级，如Fortran66、Fortran77、Fortran90、Fortran95，直至2004年的Fortran 2003，支持面向对象程序设计，并且Fortran 2008标准也在不断发展中。 控制结构是程序设计中的核心部分，包括选择结构（如IF语句和CASE结构）和循环结构（如DO循环）。在Fortran中，这些结构使得程序可以根据条件执行不同的代码块或重复执行某段代码直到满足特定条件。 输入和输出是程序与用户交互的关键。Fortran提供了多种方式来处理输入输出，例如使用`READ`和`WRITE`语句，或者更高级的`INQUIRE`函数来管理文件和数据的读写。 数据结构在Fortran中主要涉及数组，数组可以是一维、二维或多维的，这对于科学计算尤其重要，例如在上述矩阵乘法例子中，使用了二维数组来表示和操作矩阵。 Fortran的基础概念包括变量、常量、数据类型（如整型、实型、复数、字符等）、声明语句以及算术、逻辑和关系运算符。程序通常由一系列的语句组成，每个语句执行特定的操作。 语句函数是在表达式中直接使用的简短函数，它们可以在一行内完成简单计算。子程序则包含过程（PROCEDURE）和函数，允许将代码组织成可重用的模块，提高代码的可读性和复用性。 计时函数在科学计算中非常有用，它们可以帮助测量程序运行的时间，评估算法效率。Fortran提供了诸如`CPU_TIME`之类的函数来获取程序执行时间。 在提供的编程实例中，展示了如何使用Fortran进行矩阵乘法。程序首先定义了矩阵的大小（通过参数n），然后初始化矩阵元素，接着使用三重循环实现矩阵乘法，最后打印出结果并结束程序。这个例子直观地演示了Fortran的基本语法和控制结构的使用。 Fortran作为一门专为数值计算优化的语言，其简洁的语法和高效性能使其在科学计算领域仍然有着广泛的应用。学习Fortran的基础知识，包括控制结构、输入输出、数据结构以及如何编写和调用子程序，是掌握这一语言的关键。