fortran第3章1Fortran语言程序设计初步.pptVIP

第三章 Fortran语言程序设计初步 3.1 Fortran语言发展概况 3.2 简单的Fortran程序分析 3.3 Fortran源程序的书写格式 3.4 Fortran字符集 3.5 运行一个Fortran程序的过程 * * 50年代末诞生了第一个主要用于科学计算的高级语言——FORTRAN语言。Fortran是英文FORmula TRANslation的缩写，意为“公式翻译”。 它是为科学、工程问题中的那些能够用数学公式表达的问题而设计的语言，主要用于数值计算。这种语言简单易学，因为可以像抄写数学教科书里的公式一样书写数学公式，它比英文书写的自然语言更接近数学语言。 FORTRAN语言简介 3.1 Fortran语言的发展概况 Fortran语言是第一个真正推广的高级语言。至今它已有五十多年历史，但仍历久不衰，始终是数值计算领域所使用的主要语言。Fortran语言问世以来，根据需要几经发展，先后推出形成了很多版本。 FortranI: 第一代Fortran语言,在1954年提出来的，于1956年在IBM 704计算机上得以实现。 FortranII:是1958年出现的，它对FortranI进行了很多扩充(如引进了子程序)，FortranII在很多机器上得以实现。 FortranIII:未在任何计算机上实现。 FortranIV: 1962年出现。对原来的Fortran作了一些改变，使得FortranII源程序在FortranIV编译程序下不能全部直接使用，导致了语言不兼容的问题。这样就形成了当时同时使用FortranII和FortranIV两种程序设计语言的局面。 Fortran66：1966年正式公布了两个美国标准文本：标准基本Fortran X3.10-1966 (相当于FortranII)和标准Fortran X3.9-1966(相当于FortranIV)。 问题： 很多编译程序并不向这一标准靠拢，它们往往为实现一些有用的功能而忽略标准； FortranIV、66都不是结构化的语言，没有直接实现三种基本结构的语句，在程序中往往需要用一些以GOTO语句以实现特定的算法； 而且为了使非标准的Fortran源程序能够交换移植，产生了“预处理程序”，通过预处理程序读入非标准的Fortran源程序，生成标准的Fortran文本，从而实现了源程序的交换移植，但这种自动生成的Fortran程序通常让人难以理解。 Fortran77：美国标准化协会在1976年对ANSI X3.9-1966 Fortran进行了修订，基本上把各厂家行之有效的功能都吸收了进去，此外又增加了不少新的内容，1978年4月美国标准化协会正式公布将它作为美国国家标准，即ANSI X3.9-1978 Fortran，称作Fortran77 。 Fortran77还不是完全结构化的语言，但由于增加了一些结构化的语句，使Fortran77能用于编写结构化程序。此外，还扩充了字符处理功能。使Fortran不仅可用于数值计算领域．还可以适用于非数值运算领域。 Fortran90：因为Fortran77有着明显的局限性，为了引入一些新的功能，适应语言的发展，1991年通过了Fortran90新标准ANSI X3.198-1991 ，相应的国际化标准组织的编号为ISO/IEC1539:1991。 新的Fortran标准废弃了过时的严格的源程序书写格式，改善了语言的正规性，并提高了程序的安全性，功能有更大的扩充，是一个能适应现代程序设计思想的现代程序设计语言。 为了保护对Fortran77用户在软件开发上的巨大投资，整个Fortran77被作为Fortran90的一个严格子集。 对科学计算特别有益之一是自动存储、假定形状数组、可选参数、结构和指针。用更友好的接口把软件很好地工程化。 FORTRAN 2000：全面引入面向对象的编程思想。FORTRAN已经完全赶上了编程语言的潮流。 Fortran95：它的设计在1995年11月完成，是Fortran90的最小扩展。 学习Fortran语言的意义在于继承传统和紧跟时代。 科学计算编程的专家认为，科学与工程相关专业的学生应该采用Fortran而非C和C++编程。 这是因为，Fortran90具有C++所有的重要功能（，然而C语言主要是用于微机上的廉价开发，而Fortran的目的是为了产生高效最优化运行的可执行程序，用Fortran编写的大型科学计算软件较C语言编写的通常要快一个数量级，其程序编写更为自然和高效，且易学易懂。 尤其是在高性能并行计算逐渐成为时代必然的今天，不仅巨型机而且微机和工作站也有了多处理器，其串行机上的线性