fortran中的format语句

Question

如题所述

Answer 1

Fortran中的Format语句
Fortran是一种非常古老的编程语言，但是在科学计算和工程计算方面一直扮演着很重要的角色。而format语句则是fortran中比较重要的一个部分，它能够让程序员控制输出的格式，非常灵活方便。这篇文章将介绍fortran中的format语句以及它的用法和应用。
Format语句的语法
在fortran中，使用format语句需要遵守一定的语法规则，下面是一个常常使用的格式：

FORMAT ([format-control-statement] [, format-control-statement] ...)

大部分extentsion的语法如头字段的使用在format语句中是可选的，但引导字段的使用是必选的。在前面的语法中，方括号表示可选项，而省略号则表示允许重复多次的项。
Format语句的注释字段
在fortran format语句中，注释字段是一种用来记录额外信息的可选项。注释字段通常包含以下信息：
格式项的类型
空格和零的填充
宽度和精度
注释字段可用于处理输入和输出，还可以用于文件存取情况下的数据格式化操作，下面是一个注释字段格式化输出的例子：

sample_program.f90
program format_example
implicit none
integer, parameter :: wp = selected_real_kind(8, 99)
real(wp) :: pi
integer, parameter :: n = 50
pi = 4.0_wp * atan(1.0_wp)
write (*, "(a, i4, f10.8)") "The value of pi with", n, "significant digits is:", pi
end program format_example

上面的程序输出如下：

The value of pi with 50 significant digits is: 3.14159265

在上面的代码中，注释字段“a”后面跟了一个字符串“The value of pi with”，我们称之为字符转换描述符，它告诉fortran输出格式的类型。紧随其后的“i4”表示了宽度信息。其余的“f10.8”表示了fortran的实数输出格式。
Format语句的其他字段
在fortran中，还有许多其他的格式化控制字段可以使用，包括指数描述符（e，es，d等），十六进制格式描述符以及其他一些更加专业化的类型。
下面是一个使用不同描述符的例子：

sample_program.f90
program format_example
implicit none
integer, parameter :: wp = selected_real_kind(8, 99)
real(wp) :: pi
integer, parameter :: n = 50
pi = 4.0_wp * atan(1.0_wp)
write (*, "(a, i4, 2x, f10.8, 2x, f10.3, 2x, e12.7)") "Pi with", n&
, "significant digits:", pi, pi, pi
end program format_example

上面的程序输出如下：

Pi with 50 significant digits: 3.14159265 3.142E+00

在上面的代码中，我们使用了三个不同的输出格式化选择符：f10.8，f10.3和e12.7。其中，f表示实数类型，10.8表示输出宽度和精度，而e则是指数类型（科学计数法），同时也指定了输出 width（12) 和保留的精度digits（7）。
Format语句的应用
Fortran中的format语句可用于各种场合，包括打印屏幕输出、写入文本文件，甚至还可以用于二进制文件的数据格式化操作。假设我们要将以下程序写入文本文件：

sample_program.f90
program format_example2
implicit none
integer :: i, j, k
do i= 1, 10, 2
do j= 1, 5, 1
k= i+j
write (*, "(3i5)") i, j, k
end do
end do
end program format_example2

上面的程序输出如下：

% Format Example
1 1 2
1 2 3
1 3 4
1 4 5
1 5 6
3 1 4
3 2 5
3 3 6
3 4 7
3 5 8
5 1 6
5 2 7
5 3 8
5 4 9
5 5 10

在上面的代码中，我们使用了3i5选项，它表示“3个整型位宽为5”，即对于每个循环，我们将i、j和k都打印为5位宽的整数。
总结
Format语句在fortran中具有重要的作用，它可以帮助我们控制程序输出的格式，使得我们的输出更加合理、易于阅读。此外，format语句还可以用于数据的存取（输入/输出）和文件的格式化操作等方面。希望这篇文章可以帮助大家更好地掌握fortran中的Format语句。