fortran中类型

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由于 GNU 的 Fortran 和 C 语言二者的函数彼此可以直接相互调用，所以混合编程可以非常容易地实现。只要你足够仔细，确保函数调用时传递的参数类型正确，函数就可以在两种语言间来回调用，就像它们是同一种语言一样。

下表中列出了 Fortran 的数据类型和它们在 C 中对应的类型。这张表在大多数平台下是没问题的，但是或许会有例外的情况发生。在你打算传递某种数据类型时，先编写一个简单的例子进行测试将是很明智的。

C 类型	Fortran 类型	描述
signed char	INTEGER*1	8位有符号整数
short	INTEGER*2	16位有符号整数
int	INTEGER	32位有符号整数
float	REAL	32位浮点数
double	DOUBLE PRECISION	64位浮点数
void sub_()	SUBROUTINE SUB()	无返回值的 C 函数等价于 Fortran 子程序
float fun_()	REAL FUNCTION FUN()	有返回值的 C 函数等价于 Fortran 的函数

由于 Fortran 总是以引用的方式传递参数，而 C 则始终以地址方式传递数组，因此数组做参数时不需做任何修改。但是对多维数组来说，混合调用时其下标需要翻转，因为 Fortran 的数组是以列为主序（column-major order）而 C 数组以行为主序（row-major order）。

Fortran调用C函数

下面的 Fortran 程序调用一个 C 函数，函数传递的参数是一个字符串和一个浮点数：

C   fortran2c.f
C
        PROGRAM FORTRAN2C
C
        CHARACTER*32 HELLO
        REAL PI
C
        HELLO = "Hello C from Fortran"
        HELLO(21:21) = CHAR(0)
        PI = 3.14159
        CALL SHOWHIPI(HELLO,PI)
        END PROGRAM FORTRAN2C

其中，可存储32个字符的 CHARACTER 型字符串变量 HELLO 中，存有 21 个字符，剩余部分用空格填充。要将该字符串格式化为 C 语言标准的字符串，我们必须在实际字符串结束的位置插入一个 ascii 码为“0”字符作为结束标志。而 REAL 型浮点数 PI 存储方式和 C 中 float 型变量完全一样，因此可以直接传递给函数。

理解 Fortran 的参数总是通过引用传递是非常重要的，因此 C 函数接收到的总是被传递的变量的地址而不是变量值本身。下面的 C 函数输出 Fortran 程序传递进来的字符串和和浮点数：

/* showhipi.c */
#include
void showhipi_(char *string,float *pi)
{
       printf("%s\nPI=%f\n",string,*pi);
}

在不同的平台下 Fortran 和 C 语言的命名惯例和数据类型的匹配关系是不同的。如同你在本例中看到的，在函数名后添加一下划线是必须的。

下面的命令编译两个源文件并将其链接成一个可执行程序：

$ gfortran -c fortran2c.f -o fortran2c.o
$ gcc -c showhipi.c -o showhipi.o
$ gfortran fortran2c.o showhipi.o -o fortran2c

最后一条命令也可用

$ gcc fortran2c.o showhipi.o -o fortran2c -lgfortranbegin -lgfortran

 

 

字符：Fortran不区分大小写

Fortran 格式：自由格式和固定格式。Fortran程序代码扩展名为：*.For 或*.F的文件就是指固定格式；以*.F90为扩展名的文件，就是自由格式。

à固定格式：规定了程序代码每一行中每个字段的意义。第7~72个字符，是可以用来编写程序的字段。每一行的前5个字符只能是空格或数字，数字用来作为“行代码”。每一行的第6个字符只能是空格或“0”以外的字符。

第1个字符	如果是C、c或者星号*，这行文本会被当成说明批注，不会被编译
第1~5个字符	如果是数字，就是用来给这一行程序代码取个代号。不然只能是空格
第6个字符	如果是“0”以外的任何字符，表示这一行程序会接续上一行
第7~72个字符	Fortran程序代码的编写区域
第73个字符之后	不使用，超过的部分会被忽略，有的编译器会发出错误信息

à自由格式：叹号（！）后面的文本都是注释。 每行可以编写132个字符。行号放在每行程序的最前面。一行程序代码的最后如果是符号&，代表下一行程序会和这一行连接；如果一行程序代码的开头是符号&，代表它会和上一行程序连接。

Fortran的数据类型

à整型（Integer） à浮点数(Real) à复数(Complex) à字符(Character)

à逻辑判断(Logical)—True or False

Remark: Visual Fortran安装好后，默认的安装目录C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\DV98\bin下有一个Bitviewer程序可以用来表看各种数据格式实际在内存中的二进制数据。

Fortran的数学表达式

（）（括号）、**（乘幂）、*（乘法）or /（除法）、+（加法） or –（减法） à优先级(高 à低).

输入（Write）输出（Print）命令

Fortran程序通常以Program描述来开头，Program后面还要接一个自定义的程序名称（这个名称可以完全自定义，不需要和文件名有任何关系）。Fortran程序最后还要有End描述，表示程序代码写到这一行结束。

Write（*，*）命令：括号中的两个星号都有各自的意义，第一个星号代表输出的位置使用默认值，也就是屏幕，第二个星号则代表不特别设置输出格式。

终归一句话，Write这个命令的最简单用法，就是在括号中挂上两个星号，再把所要输出的字符串用两个双引号引起来放在后面。

E.g.：write (*,*) “Hello, Acuzio!” à 完整的写法 write(Unit = *, FMT=*) “Hello, Acuzio!”

Write命令注意：

l 每一次执行Write命令后，会自动切换到下一行来准备做下一次的输入

l 因为双引号是用来“输出”字符串的，所以想要输出双引号时，要连用两个双引号。

l Fortran90可以使用双引号或单引号来封装字符串，Fortran77标准中只能使用单引号，不过大部分的Fortran77编译器还是可以接受双引号。

STOP命令：是终止程序的意思，它可以出现在程序的任何地方，程序执行到这个命令就会中止。除非必要，不要把Stop命令使用在主程序结束之外的其他地方。因为一个程序，如果有太多的终止点会容易出错。

把上面例子中用Print命令，程序执行的结果是一样的 àPrint *, ”Hello, Acuzio!”

Print的用法和write大致上相同，只是print后面不使用括号，而且只有一个星号。这个星号的意义是不限定输出格式。Print和Write的不同处就在于少了Write的第一个星号，也就是少了赋值输出位置的能力，Print命令只能针对屏幕来使用。 建议尽量使用Write来做输出的工作，因为如果日后想把程序的输出转换到其他地方，例如转换到文件中，使用Write命令的程序改写起来比较容易，只有把UNIT值指到另一个输出位置就行了。

Integer：Integer(kind = 4) a Integer *4 aInteger(4) a

其中kind=4、*4、（4）都是赋值要使用4个bytes来存放整数的意思。

声明变量的原则：

l 变量的名称以使用英文字母为原则，可以内含下划线或数字，但前缀必须是英文字母

l 变量名字的长度，在77标准中最起码支持6个字符长，90标准中最起码支持31个字符长。也就是说在Fortran77中变量长度最后是在1~6之间，在Fortran90中变量长度则最后是在1~31之间

l 变量名称最好不要和Fortran的执行命令同名，也不能和主程序的名称或是前面声明过的变量同名。

l 程序中辨认变量时，不会区分它的大小写

Fortran90的声明语法多了一些变化，它可以在类型的后面先写两个冒号“：：”，再写上变量的名称

Real：

Real(kind=4)表示单精度。Real(kind=8)表示双精度

Complex：

Fortran中声明复数的方法：Complex a

复数是有实部和虚部两个部分组成，而Fortran中保存这两个数字的方法是用两个浮点数来保存，所有复数也可以分成单精度及双精度两种类型。

要设置一个复数数值的方法如下：a=(x,y) !x为实部，y为虚部，当a=（3.2，2.5）时，表示a=3.2+2.5i

Character:

声明：character(len=10) a character(10)a character*10 acharacter*(10) a

字符串长度需要多少字符，就赋值多少数字给它

Program ex Character(len=20) string String = “Good morning.” Write(*,*) string String(6) = “evening.” !重新设置从第六个字符之后的字符串 Write(*,*) string end

上例中 string(1:2) = “GO” !字符串最前面两个字符会变成GO

String(13:13)=”!” !字符串的第13个字符会变成叹号

用（//）可以把前后两个字符串连接起来

Fortran有关字符串运行的函数

Char（num）	返回计算机所使用的字符表上，数值num所代表的字符
IChar(char)	返回所输入的char字符在计算机所使用的字符表中所代表的编号，返回值是整数类型
Len（string）	返回输入字符串的声明长度，返回值是整数类型
Len_Trim(String)	返回字符串去除尾端空格后的实际内容长度
Index（string,key）	所输入的String和key都是字符串。这个函数会返回key这个“子字符串”在“母字符串”String中第一次出现的位置
Trim（string）	返回把string字符串尾端多余空格清除过后的字符串

Logical：

逻辑变量并赋值。Logical a = .true.

设置逻辑变量的方法：当设置“真”值或者“假”值，请注意要在true和false的前后要加上两个点

输入命令Read

Read(*,*) read命令在使用时和write一样，都有两个星号。代表的意义也是差不多的，第一个星号代表输入的来源使用默认的设备（也就是键盘），第二个星号代表不指定输入格式

格式化输入输出（Format）

Program ex Integer a a = 100 write(*,100) a !使用行代码100，也就是第五行的格式来输出变量a 100 format(I4) !最前面的100是行代码，把这一行程序代码给一个编号 End

Format格式

Aw	以w个字符宽来输出字符串
BN	定义文本框中的空位为没有东西，在输入时才需要使用
BZ	定义文本框中的空位代表0，在输入时才需要使用
Dw.d	以w个字符宽来输出指数类型的浮点数，小数部分占d个字符宽
Ew.d[Ee]	以w个字符宽来输出指数类型的浮点数，小数部分占d个字符宽，指数部分占e个字符
ENw.d[Ee]	以指数类型来输出浮点数
ESw.d[Ee]	以指数类型来输出浮点数
Fw.d	以w个字符宽来输出浮点数，小数部分占d个字符宽
Gw.d[Ee]	以w个字符宽来输出整数，最少输出m个数字
Iw[.m]	以w个字符宽来输出整数，最少输出m个数字
Lw	以w个字符宽来输出T或F的真假值
nX	把输出的位置向右跳过n个位置
/	代表换行
：	在没有更多数据时结束输出
kP	K值控制输入输出的SCALE
Tn	输出的位置移动到本行第n列
TLn	输出的位置向左相对移动n列
TRn	输出的位置向右相对移动n列
SP	在数值为正时加上“正号”
SS	取消SP
Fortran 90添加的格式
Bw[.m]	把整数转换成二进制来输出、输出会占w个字符宽，固定输出m个数字。m值可以不给定
Ow[.m]	把整数转换成八进制来输出，输出会占w个字符宽，固定输出m个数字。m值可以不给定
Zw[.m]	把整数转换成十六进制来输出，输出会占w个字符宽，固定输出m个数字。m值可以不给定