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。

9 s" [4 @# A6 C7 `' j6 O: @! u2 h

书面格式

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。

2 A0 k/ e6 i) `+ i

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

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。

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。

real(kind=4) :: distance

1 k" {& P% K3 R. {& s: }

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。

program test implicit none Q( `/ `" p/ } M' v* F real(KIND=4) :: a real(KIND=8) :: b ! r- P! u E& n, A9 f a=0.123456789123456 $ h/ j* V& f8 a% B4 A/ U9 o b=0.123456789123456 ; h; y( n& c" P& m) ^) M5 q write(*,*) a,b=,a,b % w+ p/ K( `8 u" Z5 i$ W7 j end !!!输出结果： a,b = 0.123456791 0.12345679104328156 B/ ^4 B2 |, Y' G8 u. D: z/ Q

: V( Z9 T& [, [, |

3.实数与整数之间的转换

3 E6 l" s- i9 o2 d0 i! I1 u2 P$ m

int(7.8) = 7 !忽略小数部分 , Q! \& K- |* F& } nint(7.8) = 8 !四舍五入后的结果 ceiling(7.8) = 8 !大于等于的整数 floor(7.8) = 7 !小于等于的整数

字符型

charcter(len=16) :: atmosphere charcter(len=20) :: ocean atmosphere = ‘1234567890’ ocean = ‘123456789123456’ !字符赋值注意使用引号 2 D7 u9 V( Q& ?

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。

logical :: a,b 8 d' |! Y7 P8 B. ^2 ^4 X3 v' N a = .true. b = .false. , e* f# l$ {7 H j9 W$ b) H if(a)then … , [7 @! n8 Q7 O endif

复数型(不常用)

complex :: a a = (a1,a2) " L. b" B8 ~+ g6 B) [

Fortran的数学表达

- g* [8 m9 S4 V

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

# R5 X$ y) r$ Z/ m0 N6 a6 d8 i

Fortran的输入输出

& `) K( C/ k2 i* `

输入

( ?* H' t( m0 O' \) w+ v: k# e

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) 3 m/ E1 v' x% d/ `9 S [

其中代号为100的这一行，作为上一行设置的输出格式

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)") " a7 F- f& a% z/ S7 e 3 F, D7 n: X8 V# m/ e write(*,"((,i2,,,i2,))") i,j - m) g- Z7 _, b# W !输出：( 1, 2) 9 a, `& u$ J. ~& k6 h" d* n 5 ?, t. D/ E* Q write(*,(5f7.2) list( !每行5个的形式输出list数组 6 g; s$ {- V1 q) b $ C% }+ B& I; i x. M. A write(*,(mf7.2) list( m>=size(list() !在一行内全部输出 ' b$ e. Q8 n4 o1 |8 ~0 p+ S

方式3

character(len=10) :: fmtstring fmtstring = (I3) 3 W5 R% O) b5 G2 |4 u! Z write(*,fmtstring) 3

4 c3 W7 _5 Z9 }" Z

声明长度为10的字符串，内容设置为输出一个整数的格式。

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

: T5 A1 N4 ]- V! U

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!"

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

9 C5 e4 |, K- ~9 A7 w1 g: { $ w- u& G& H5 I+ B4 @0 T2 \1 M : T4 G) Y$ E& U& z2 M