海洋数据分析 -海洋数据分析岛

要开始编程之前，首要要了解书写的规则以及能处理的数据类型。了解咱们手上的工具，才能更好得将其利用。

书面格式

9 E7 K+ @3 R q" k

代码的编写格式有两种，自由格式(Free Format)和固定格式(Fixed Format)。程序代码扩展名为.F / .FOR为固定格式，.F90为自由格式。推荐使用自由格式进行编码。

, }9 }. m- p/ |3 j" B

但是自由格式就是完全自由，可以随意编码吗？答案当然是否定的。与固定格式相比，它不会规定每一行的第几个字符有什么作用，但是它也有需要遵守的规则

每行可以编写132个字符叹号“！”后面的文本都是注释，没有(编程)意义代码不为区分大小写两行代码可以用符号“&”进行连接变量取名需要以字母开头，可以表现为字母和数字混合，且长度不超过32

自由格式的简单例子，引自高PPT

数据格式

% s- I! `* w) n/ J9 @3 ~" x

与python不同，fortran程序中出现的每一个数据必须声明类型，且每一数只有一种类型。数据类型是指使用Fortran在计算机内存中记录文本、数值等数据的最小单位及方法。

4 `" W* R4 x$ h" i0 r% I& I( S9 ]. h7 Y

数据类型：整数(integer)、浮点数(real)、复数(complex)、字符(character)、逻辑判断(logical)

整数需要提前声明 integer :: x,y,z数目大小不能太大，长整型占用32bits(4bytes)的空间，保存的范围为 −231+1∼231-2^{31}+1\sim2^{31} 之间，有的编译器还会提供短整型、更短整型整数和实数之间的转化，可以直接使用编译器提供的函数

real(9) = 9.0

实数/浮点数

1.精度问题。利用kind进行精度说明，值取4为单精度，值取8为双精度。实数的精度设置十分重要，将会影响最后的计算结果是否正确。

Z s, N$ ` T+ Z- T& n

real(kind=4) :: distance

$ Y2 Z b( M6 G0 [! C& v- C" w+ A

2.两个实数相等问题。输出后，由于ab精度不同，他们的值也不同。

* h) Z, S* t! h# n' k

program test 9 } K; l* d x9 D' P6 K! v implicit none real(KIND=4) :: a ' W0 ?6 q. j- r! E real(KIND=8) :: b 7 R2 a1 s( e; R: k a=0.123456789123456 b=0.123456789123456 write(*,*) a,b=,a,b end !!!输出结果： a,b = 0.123456791 0.12345679104328156 : n5 @/ b. p% K4 T

P0 H9 V/ B, Y

3.实数与整数之间的转换

! Y( N; }6 @) u. p7 E0 e: r

int(7.8) = 7 !忽略小数部分 nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果 - x. U& u7 a: R ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数 4 k4 R4 R4 t1 e2 M( ] floor(7.8) = 7 !小于等于的整数

字符型

charcter(len=16) :: atmosphere charcter(len=20) :: ocean e A4 l/ t% E7 I atmosphere = ‘1234567890’ ocean = ‘123456789123456’ !字符赋值注意使用引号 ( d# i7 a2 l& @ $ O; i9 ]- T% u

逻辑型

对于较长的代码，灵活使用逻辑型变量，可以提高代码的多样性。

$ K3 Z s6 n# M! z

logical :: a,b 5 ^; ~+ C4 S( s0 X! @& E a = .true. b = .false. 5 k- b) q# \" B, f if(a)then … 8 I) O2 O. j a- O6 l6 h* G endif , `0 L+ a7 n K0 P! U

复数型(不常用)

complex :: a ; w( g# R$ l! G' Q a = (a1,a2) 2 O; s- R/ n+ a. g

+ n x* I+ j$ q

Fortran的数学表达

3 T5 X1 X/ S) j8 x$ N2 \

数学运算符的运算优先级，由高到低排列如下

( ) 括号里优先计算* * 乘幂* 乘法 / 除法+ 加法 - 减法

需要注意：乘号容易忘记写

( U2 J& Y- ?) B2 \5 E+ }

Fortran的输入输出

输入

; R! f) @3 w' G- B

建议使用格式化进行输入输出，这样不仅可以使得显示更加美观，在某些情况下，设置恰当的输入格式才能得到正确的数据。

方式1

integer :: a wirte(*,100) a 100 format(I4)

: a1 j- Z; _1 n' R/ M& D7 H/ U" U0 A! J

其中代号为100的这一行，作为上一行设置的输出格式

* [& x; {3 |6 ? t: s9 \- B, ^9 R

当不设置输出格式时，我们发现数字前面会出现一段额外的空格，当设置的输出格式为(I4)时，也是表示用4列来显示整数a的数值。

方式2，推荐

write(*,"(1X,I5)") write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j & k! r [. B. W; D& v7 ], a S7 z !输出：( 1, 2) 3 |4 R( C& g2 G; c9 R S2 u' J7 ~! F write(*,(5f7.2) list( 3 f/ {! O( x2 r% F. T( D- s !每行5个的形式输出list数组 ) P3 O; m7 U6 m3 O write(*,(mf7.2) list( : c8 k2 `, D; h0 a m>=size(list() , n* s- Z! r/ }$ W% f& @ !在一行内全部输出

方式3

character(len=10) :: fmtstring ) d0 ~% L8 R6 d6 O" L7 q9 ` fmtstring = (I3) 5 f( t2 ~" G( S! }0 b/ Z# `7 P write(*,fmtstring) 3

声明长度为10的字符串，内容设置为输出一个整数的格式。

6 y+ J! e4 d- C, } Q! W

常用的格式化

一般来说，最常用的几种格式为“I, F, E, A, X”，不同格式之间可用用，隔开，或者不用

Iw[.m], egI4，I0是特殊描述符，此时w=整数的长度以w个字符宽度输出整数，至少输出m个数字，当数值宽度大于w时输出*。Fw.d, egF9.3以w个字符宽度输出浮点数，小数字符占d个宽，数值大雨输出宽度时出现*Ew.d[Ee], egE15.7，E9.2E3w个宽度输出浮点数，小数部分占d个，指数部分占e个Aw以w个字符宽来输出字符串，不足w个字符的部分会自动补上空格nX输出位置向右移动n位/换行输出Tc把输出的位置移动到本行的第c个字节

输出

d' f9 o5 H W3 O+ X5 X/ v

write(*,*) "nice to meet you!"

write，作用是显示后面双引号中的字符串。其中括号里第一个*表示输出位置使用默认值，即屏幕，如果写成unit=6表示的也是屏幕；第二个*表示不特别设置输出格式。write每执行一次命令后，会在佛那个换到下一行准备下一次的输出其中“”是为了输出字符，若想要输出“”需要使用两层双引号双引号和单引号都可以用来输出字符，但是若想要输出双引号时，就需要连续使用两个双引号

print *, "nice to meet you too!"

9 E5 B/ C1 _; m4 a/ M

这里的*表示不限定输出个格式，且该命令只能正对屏幕来使用。因此建议使用write来作为输出工具

; R1 B+ x: C9 G! u$ }2 n' o" a% S ( [& z2 X$ M4 Z! v* c6 O