【Fortran】I/O（WRITE 和 READ）格式化输出、输入（初级）
目录
- Fortran中的 I/O 格式化用法
- 1.用法（`READ`和`WRITE`一致）
- 2.格式描述符
- 3.`WRITE`使用对象
- 1) 整数输出（`I`）
- 2) 实数输出（`F`）
- 3) 实数输出（`E`）
- 4) 实数输出（`ES`）
- 5) 逻辑输出（`L`）
- 6) 字符输出（`A`）
- 7) 水平定位（`X`和`T`）
- 8) 垂直定位(`/`)
- 9) 格式描述符组重复使用
- 10) 注意事项
- 4.`READ`使用对象
- 1) 整数输入（`I`）
- 2) 实数输入（`F`、`E`、`ES`）
- 3) 实数输入（`L`）
- 4) 字符输入（`A`）
- 5) 水平定位（`X`和`T`）
- 6) 垂直定位（`/`）
- 7) 注意事项
Fortran中的 I/O 格式化用法
格式化：用来指定程序打印输出变量的具体形式，如位置、有效位数等。
READ(* , *)和WRITE(* , *)括号中第二个*号均表示采用自由格式，此时输出中经常有多个额外的空格，且格式往往不统一。因此，可以采用格式化输出模式（采用格式描述符），来指定具体样式。
1.用法（READ和WRITE一致）
-
采用
FORMAT语句，并且结合语句标号（行号）来使用，如：INTEGER:: a = 123 WRITE(*,100) a 100 FORMAT( ' ' , I5 ) ! 100是语句标号，将a变量用I5形式输出； ' '前面放置空格，实际上可以不要 -
直接在第二个
*号中指定具体样式，如：INTEGER:: a = 123 WRITE(*,"(I5)") a ! 单引号也可以，如 WRITE(*,'(I5)')
2.格式描述符
| 符号 | 使用对象 |
|---|---|
I |
整数 |
F |
实数 |
E |
实数，指数表示法（非标准科学计数法） |
ES |
实数，标准科学计数法 |
L |
逻辑数 |
X |
插入空格 |
T |
移动至同一数据行中某一字符位置 |
/ |
换行 |
| 符号 | 用途 |
|---|---|
c |
一行中的第c个字节位置 |
d |
用于实数，输入或输出的小数位数，不足则四舍五入 |
m |
至少输出的位数，若为2，则至少输出两位，即是变量的字符数小于2，也要输出两位 |
n |
插入空格的数目 |
r |
描述符的使用次数，如2I2，表示紧邻的两个变量用I2格式输出，而不需要重复写两次 |
w |
域宽，输入或输出占用的字符数，可以理解成是放字符的有效空间 |
3.WRITE使用对象
1) 整数输出（I）
-
具体使用格式为：
rIw或rIw.m，具体用法见上述。 -
须注意：
- 整数在输出域内为右对齐；
- 字符个数超出域宽，输出时会用
*号填充； I0是特殊描述符，可以输出任意整数，而不需担心域宽不足。
-
具体例子：
PROGRAM my_test IMPLICIT NONE INTEGER:: a = -123 , b , c = 5 , d = 12345 b = a+123 WRITE(*,100) a , b , c , d WRITE(*,101) a , b , c , d WRITE(*,200) a , b , c , d WRITE(*,201) a , b , c , d WRITE(*,300) a , b , c , d WRITE(*,400) a , b , c , d 100 FORMAT( ' ' , I5 , I5 , I6 , I10) 101 FORMAT( ' ' , 2I5 , I6 , I10) ! 用了rIw中的r 200 FORMAT( ' ' , 2I5.0 , I6 , I10.6) ! 用了rIw.m中的r和m，m是至少显示的位数，这里是0，则输出必须要≥0位，由于b的数值为0，因此没有显示值 201 FORMAT( ' ' , 2I5.2 , I6 , I10.6) ! 输出必须≥1位，b要显示出“00” 300 FORMAT( ' ' , 2I5 , I6 , I3) ! d的数值有5位，但域宽只有3位，装不下，因此输出“ * ”作为警告s 400 FORMAT( ' ' , 4I0) ! 特殊零长度描述符，使整数完整显示出来，此时的域宽w就是整数的长度，总是能够容纳进去 STOP END PROGRAM my_test相应结果为：
-123 0 5 12345 -123 0 5 12345 -123 5 012345 -123 00 5 012345 -123 0 5*** -1230512345
2) 实数输出（F）
-
具体使用格式为：
rFw.d，具体用法见上述。 -
须注意：
- 实数在输出域内为右对齐；
- 字符个数超出域宽，输出时会用
*号填充； - 当字符小于域宽时，整数部分在左侧用
空格填充，小数部分在右侧用0填充。
-
具体例子：
PROGRAM my_test_F IMPLICIT NONE REAL:: a = -123. , b , c = 5.2456 b = a+123. WRITE(*,100) a , b , c WRITE(*,200) a , b , c WRITE(*,300) a , b , c WRITE(*,400) a , b , c 100 FORMAT( ' ' , F5.0 , F6.0 , F6.4) ! a、b变量，右对齐，左侧填空格；所有变量均使用了rFw.d中的d，即小数位数 200 FORMAT( ' ' , F5.0 , F6.0 , F6.3) ! c变量，由于只要求输出3位小数，因此四舍五入了 300 FORMAT( ' ' , F5.0 , 2F6.3) ! b变量，即使0没有小数，但也要补充完整；同时，使用了rFw.d中的r 400 FORMAT( ' ' , F5.0 , F6.3 , F3.2) ! c变量，由于需要输出2位小数，但域宽为3，而包含小数在内要4个字符宽（5.25），因此超出域宽，用*号填充 STOP END PROGRAM my_test_F相应结果为：
-123. 0.5.2456 -123. 0. 5.246 -123. 0.000 5.246 -123. 0.000***
3) 实数输出（E）
-
具体使用格式为：
rEw.d，具体用法见上述。 -
须注意：
- 不是标准的科学计数法，代表(0.1~1)×10n；
- 域宽需要满足一定的条件：
w≥d+7，如精确至2位小数则有±0.ddE±aa，共9位字符；精确至5位小数则有±0.dddddE±aa，共12位字符。
特殊时候，数字前面的±和0在某种情况下可以省略（见下述具体例子），因此该条件不是硬性条件，但由于能够满足所有情况且可视化效果较好，建议使用该条件； - 同理，字符位数超出域宽时，会用
*号填充。
-
具体例子：
PROGRAM my_test_E IMPLICIT NONE REAL:: a = -123. , b , c = 52456. b = a+123. WRITE(*,100) a , b , c WRITE(*,200) a , b , c WRITE(*,300) a , b , c 100 FORMAT( ' ' , 2E9.2 , E11.4) ! rEw.d，最好要满足 w≥d+7，a，b变量是2位小数，c变量是4位 200 FORMAT( ' ' , E8.2 , E8.2 , E13.6) ! a变量， w＜d+7，但是不影响，因为正负符号或者整数位上的0可以省略 300 FORMAT( ' ' , E7.2 , E7.2 , E13.6) ! 域宽条件：负数可以为w≥d+6，正数可以为w≥d+5（针对整数位为0），否则会用 * 号填充 STOP END PROGRAM my_test_E相应结果为：
-0.12E+03 0.00E+00 0.5246E+05 -.12E+030.00E+00 0.524560E+05 *******.00E+00 0.524560E+05
4) 实数输出（ES）
-
具体使用格式为：
rESw.d，具体用法见上述。 -
须注意：
- 标准的科学计数法，代表(1~10)×10n；
- 具体用法与
E相同，域宽满足一定条件：w≥d+7，该条件同样不是十分严格，但是均能避免不利情况，因此建议使用该条件； - 同理，字符位数超出域宽时，会用
*号填充。
-
具体例子：
PROGRAM my_test_ES IMPLICIT NONE REAL:: a = -123. , b , c = 52456. b = a+123. WRITE(*,100) a , b , c WRITE(*,200) a , b , c WRITE(*,300) a , b , c 100 FORMAT( ' ' , 2ES9.2 , ES11.4) ! rEw.d，最好要满足 w≥d+7，a，b变量是2位有效数字（小数），c变量是4位 200 FORMAT( ' ' , ES8.2 , ES8.2 , ES13.6) ! w＜d+7，a变量，域宽已经受限，b变量不影响，因为开始的符号或者整数位上的0可以省略 300 FORMAT( ' ' , ES7.2 , ES7.2 , ES13.6) ! 如果负数必须为w≥d+7，正数可以为w≥d+6（对于整数位为0，则可以w≥d+5），否则会用 * 号填充 STOP END PROGRAM my_test_ES相应结果为：
-1.23E+02 0.00E+00 5.2456E+04 ********0.00E+00 5.245600E+04 *******.00E+00 5.245600E+04
5) 逻辑输出（L）
-
具体使用格式为：
rLw，具体用法见上述。 -
须注意：
- 输出结果为
T或F； L0会报错，因此总是可以输出结果。
- 输出结果为
-
具体例子：
PROGRAM my_test_L IMPLICIT NONE LOGICAL:: a =.TRUE. , b = .FALSE. WRITE(*,100) a , b WRITE(*,200) a , b 100 FORMAT( ' ' , 2L5) ! 意义明确，不过过多解释 200 FORMAT( ' ' , 2L1) STOP END PROGRAM my_test_L相应结果为：
T F TF
6) 字符输出（A）
-
具体使用格式为：
rA或rAw，具体用法见上述。 -
须注意：
- 输出结果为整个字符或切片后的字符；
A0会报错，因此总是可以输出结果。
-
具体例子：
PROGRAM my_test_A IMPLICIT NONE CHARACTER(len=18):: a = "This is my_test_A." WRITE(*,100) a WRITE(*,200) a WRITE(*,300) a 100 FORMAT( ' ' , A) ! 输出定义的字符串 200 FORMAT( ' ' , A25) ! 设置域宽为25，域宽大于定义长度，右对齐，左侧填充空格 300 FORMAT( ' ' , A6) ! 设置域宽为6，域宽小于定义长度，只显示局部相当于切片 STOP END PROGRAM my_test_A相应结果为：
This is my_test_A. This is my_test_A. This i
7) 水平定位（X和T）
-
具体使用格式为：
nX和Tc，具体用法见上述。 -
须注意：
nX表示在变量间插入n个空格；Tc表示将输出位置移动到本行中的第c个字节。
-
具体例子：
PROGRAM my_test_X_T IMPLICIT NONE INTEGER::a = 123 , b = 55 CHARACTER(len=5)::c = 'abcde' CHARACTER(len=3)::d = 'KJH' WRITE(*,100) a , b , c WRITE(*,200) a 100 FORMAT( ' ' , T1 ,I3 , 1X , I2 , 1X , A5 , 1X , A3) ! 先跳到本行中第1个字符位置，然后逐一输出，每个变量用1个空格分隔 200 FORMAT( ' ' , T10 , I3) ! 先跳到本行中第10个字符位置，然后输出a变量 STOP END PROGRAM my_test_X_T相应结果为：
123 55 abcde 123
8) 垂直定位(/)
-
换行符，使用：
- 可以或不使用逗号分隔换行符；
- 多个
/表示多次换行。
-
具体例子：
PROGRAM my_test_1 IMPLICIT NONE INTEGER::a = 123 , b = 55 CHARACTER(len=5)::c = 'abcde' WRITE(*,100) a , b , c WRITE(*,200) a , b , c WRITE(*,300) a , b , c 100 FORMAT( ' ' ,T1 , I3 , / , I2 ,/ , A5 ) ! 使用换行符，可以采用逗号 200 FORMAT( ' ' ,T1 , I3 / I2 / A5 ) ! 换行符不采用逗号也可以 300 FORMAT( ' ' ,T1 , I3 , /// , I2 ,// , A5 ) ! 有几个换行符，表示可以换行几次 STOP END PROGRAM my_test_1相应结果为：
123 ! 第一次输出结果 55 abcde 123 ! 第二次输出结果，与第一次结果一致 55 abcde 123 ! 第三次输出结果，多次换行 55 abcde
9) 格式描述符组重复使用
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可以用括号，括号前输入重复次数，甚至可以嵌套，如下式：
FORMAT( ' ' , I5 , 3(I5 , I6)) ! 3是重复次数 FORMAT( ' ' , I5 , I5 , I6 , I5 , I6 , I5 , I6 ) ! 与上式等效 -
如果用
*号替代重复次数，则表示括号里的内容可以无限次重复使用，直至没有可输出的数据为止，如下所示：FORMAT( ' ' , I5 , *(I5 , I6)) ! *是代表无限重复
10) 注意事项
-
对于
WRITE和FORMAT语句，程序从变量列表和格式描述符列表的最左端开始，从左往右扫描并一 一对应，如果变量与格式描述符不是同样的类型和次序，则运行时会报错，如下例子；INTEGER::a = 123 , b = 55 CHARACTER(len=5)::c = 'abcde' WRITE(*,100) a , b , c 100 FORMAT( ' ' , I3 , I2 , I5 ) ! I5是整数类型的，c变量是字符串，会报错注意，同时需要考虑格式重复的次数。
-
如果变量的个数大于格式描述符的个数，则可以重复调用，如下例所示：
PROGRAM my_test_2 IMPLICIT NONE INTEGER::a = 123 , b = 55 , c = 32 WRITE(*,100) a , b , c 100 FORMAT(I5) STOP END PROGRAM my_test_2相应结果为：
123 55 32
4.READ使用对象
1) 整数输入（I）
- 具体使用格式为：
rIw，具体用法见上述。 - 整数数值可以放置在区域内的任何位置，并且可以被正确读取和解释，最好用逗号隔开不同变量。
2) 实数输入（F、E、ES）
- 具体使用格式为：
rFw.d，具体用法见上述。 - 输入值最好是使用带小数点的实数，输入不带小数点的数值可能会出现错误。
3) 实数输入（L）
- 具体使用格式为：
rLw，具体用法见上述。 - 输入数值为
.TRUE.和.FALSE.，或者以T和F开头的字符串。
4) 字符输入（A）
- 具体使用格式为：
rA或rAw，具体用法见上述。 - 使用方法与
WRITE的方法相同。
5) 水平定位（X和T）
X作用是跳过输入数据中不想读取的区域；T作用是跳到某一位置。
6) 垂直定位（/）
- 可以理解成为，换行选取所有的变量参数。
7) 注意事项
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常规用法是变量个数和格式描述符个数相同，扫描顺序、重复次数及括号的使用与
WRITE相一致。 -
当变量与格式描述符的个数不相一致时：
-
如果
READ语句在格式结束前用完了所有的变量（变量小于格式），则格式的使用就停在最后读取的变量后面，下一个READ语句将从一个新的输入缓冲区开始，原来的输入缓冲区（即上一个READ语句输入的数值）的数据将被丢弃，例子：PROGRAM my_test_read IMPLICIT NONE INTEGER::i , j ,k , l , m READ(*,100) i , j READ(*,100) k , l , m 100 FORMAT( 5I2 ) WRITE (*,100) i , j ,k , l , m STOP END PROGRAM my_test_read键盘输入为：
1,2,3,4,5 6,7,8,9,10相应的结果为：
1 2 6 7 8总结：变量用完了，格式描述符剩余，一个
READ对应一个输入缓冲区，如果要再次建立输入缓冲区，则要再使用READ语句，新的READ会重新读取新的输入缓冲区，而将上一次的输入缓冲区的数据丢弃。
-
如果
READ语句在使用完格式描述符后仍剩余变量（变量多于格式），则程序会自动丢弃当前的输入缓冲区，自动建立新的输入缓冲区（不需要READ语句），并在格式中最右边不带重复次数的开始括号处重新开始，如下例子1：PROGRAM my_test_read1 IMPLICIT NONE INTEGER::i , j ,k , l , m READ(*,100) i , j , k , l , m 100 FORMAT( T1, I2 , (T5 , 2I2) ) ! 第二次的输入缓冲区从右侧括号的T5开始 WRITE (*,100) i , j ,k , l , m STOP END PROGRAM my_test_read1键盘输入为：
1,2,3,4,5 6,7,8,9,10相应的结果为：
1 3 4 8 9例子2：
PROGRAM my_test_read2 IMPLICIT NONE INTEGER::i , j ,k , l , m READ(*,200) i , j , k , l , m 200 FORMAT( T1, I2 , T5 , 2I2 ) ! 里面没有括号，从左往右依次读取 WRITE (*,200) i , j ,k , l , m STOP END PROGRAM my_test_read2键盘输入为：
1,2,3,4,5 6,7,8,9,10相应的结果为：
1 3 4 6 8
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