Fortran 95/2003程序設(shè)計(jì)

前言

本書第一版是我編寫維護(hù)國(guó)防和地球物理領(lǐng)域的大型Fortran程序的產(chǎn)物。我在工作期間，成功編寫了大型程序，這取決于策略和技術(shù)，很顯然，那時(shí)候?qū)τ谝粋€(gè)年輕的工程師來(lái)說(shuō)，維護(hù)Fortran程序與學(xué)校學(xué)習(xí)Fortran程序的編寫是完全不同的。一旦程序投入服務(wù)，維護(hù)和修改大型程序絕對(duì)需要高昂的令人難于置信的費(fèi)用。因?yàn)榫幊痰娜巳菀桌斫獬绦颍薷某绦虻娜讼鄬?duì)于原程序員來(lái)說(shuō)就很難明白它們的內(nèi)容了。我編寫本書的目標(biāo)是，既傳授Fortran語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，又較好地傳授編寫和維護(hù)程序的技術(shù)。另外，還希望本書對(duì)今后打算從事編程工作的學(xué)生有一定的參考價(jià)值。在學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)過(guò)程的早期，要教會(huì)他們花更多的精力來(lái)保證程序的可維護(hù)性是非常難的。因?yàn)檎n堂上的編程任務(wù)都很簡(jiǎn)單，一個(gè)人足可在短期內(nèi)完成編程任務(wù)，且這些程序也不需要多年的維護(hù)。也因?yàn)轫?xiàng)目簡(jiǎn)單，一個(gè)學(xué)生只要參加了課程學(xué)習(xí)，完成所有編程任務(wù)，通過(guò)考試，即使始終不學(xué)實(shí)際工作中參加大型編程項(xiàng)目時(shí)需要的經(jīng)驗(yàn)，常常就能勝任從“編寫”到產(chǎn)生代碼這一整個(gè)過(guò)程的任務(wù)。本書一開(kāi)始傳授編寫的Fortran程序就適用于大型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，這樣可以強(qiáng)調(diào)在編代碼前認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要性。其中設(shè)計(jì)過(guò)程使用的技術(shù)是自頂向下設(shè)計(jì)技術(shù)，即把大型程序分解為可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的若干個(gè)邏輯部分。書中還強(qiáng)調(diào)完成單個(gè)邏輯部分編寫過(guò)程的重要性和在將各個(gè)獨(dú)立部分集成為最終產(chǎn)品的過(guò)程開(kāi)始之前測(cè)試單元的重要性。

內(nèi)容概要

　　Fortran是計(jì)算世界最早出現(xiàn)的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，隨著面向?qū)ο缶幊虝r(shí)代的到來(lái)，F(xiàn)ortran語(yǔ)言不僅保持了發(fā)展的步伐，而且繼續(xù)在科學(xué)計(jì)算方面領(lǐng)先?！禙ortran95/2003程序設(shè)計(jì)（第3版）》在第2～7章介紹了Fortan語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)，為初學(xué)者提供入門學(xué)習(xí)資料；在第8～15章介紹了Fortran語(yǔ)言高級(jí)特性，為深入用好Fortran語(yǔ)言提供支持；在第16章講述了Fortran語(yǔ)言面向?qū)ο缶幊谭椒?，支持代碼的復(fù)用實(shí)現(xiàn)；在第17章簡(jiǎn)述Fortran95版本宣布廢棄的特性，支持人們對(duì)新變化的認(rèn)識(shí)。在附錄B詳細(xì)列出內(nèi)置函數(shù)功能說(shuō)明，使《Fortran95/2003程序設(shè)計(jì)（第3版）》猶如Fortran語(yǔ)言編程指南。書中語(yǔ)言淺顯易懂，例題詳細(xì)展示知識(shí)的用法，測(cè)驗(yàn)幫助讀者檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，涉及各學(xué)科實(shí)際工程計(jì)算作業(yè)有利于培養(yǎng)解決科學(xué)計(jì)算方面問(wèn)題的能力。《Fortran95/2003程序設(shè)計(jì)（第3版）》是一切樂(lè)于用Fortran語(yǔ)言進(jìn)行計(jì)算的讀者的首選。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó))Stephen J.Chapman 譯者：劉瑾 龐若梅 趙越 合著者：章小莉

書籍目錄

前言第1章 計(jì)算機(jī)和Fortran語(yǔ)言簡(jiǎn)介1.1 計(jì)算機(jī)1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.3 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言1.4 Fonran語(yǔ)言發(fā)展歷史1.5 Fortran的演進(jìn)1.6 小結(jié)第2章 Fortran基礎(chǔ)知識(shí)2.1 介紹2.2 Fonran字符集2.3 Fortran語(yǔ)句結(jié)構(gòu)2.4 Fonran程序結(jié)構(gòu)2.5 常數(shù)與變量2.6 賦值語(yǔ)句和算術(shù)運(yùn)算2.7 內(nèi)置函數(shù)2.8 表控輸入和輸出語(yǔ)句2.9 變量初始化2.10 IMPLICITNONE語(yǔ)句2.11 程序舉例2.12 調(diào)試Fonran程序2.13 小結(jié)第3章 程序設(shè)計(jì)與分支結(jié)構(gòu)3.1 自頂向下設(shè)計(jì)技術(shù)入門3.2 偽代碼和流程圖的使用3.3 邏輯常數(shù)、變量和運(yùn)算符3.4 控制結(jié)構(gòu)：分支3.5 有關(guān)調(diào)試Fortran程序的問(wèn)題3.6 小結(jié)第4章 循環(huán)和字符操作4.1 控制結(jié)構(gòu)：循環(huán)4.2 字符賦值和字符操作4.3 Fonran循環(huán)的調(diào)試4.4 小結(jié)第5章 基本的I/O概念5.1 格式和格式化wRITE語(yǔ)句5.2 輸出設(shè)備5.3 格式描述符5.4 格式化READ語(yǔ)句5.5 文件及文件處理初步5.6 小結(jié)第6章 數(shù)組6.1 聲明數(shù)組6.2 在Fonran語(yǔ)句中使用數(shù)組元素6.3 在Fonran語(yǔ)句中使用整個(gè)數(shù)組和部分?jǐn)?shù)組6.4 輸入和輸出6.5 程序舉例6.6 什么時(shí)候該用數(shù)組？6.7 小結(jié)第7章 過(guò)程7.1 子程序7.2 用模塊共享數(shù)據(jù)7.3 模塊過(guò)程7.4 Fonran函數(shù)7.5 過(guò)程作為參數(shù)傳遞給其他過(guò)程7.6 小結(jié)第8章 數(shù)組的高級(jí)特性8.1 二維數(shù)組8.2 多維數(shù)組8.3 對(duì)數(shù)組使用Fonran內(nèi)置函數(shù)8.4 加掩碼的數(shù)組賦值：wHERE結(jié)構(gòu)8.5 FORALL結(jié)構(gòu)8.6 可分配數(shù)組8.7 小結(jié)第9章 過(guò)程的附加特性9.1 給子程序和函數(shù)傳遞多維數(shù)組9.2 SAVE屬性和語(yǔ)句9.3 過(guò)程中的可分配數(shù)組9.4 過(guò)程中的自動(dòng)數(shù)組9.5 在Fortran2003過(guò)程中的可分配數(shù)組9.6 純過(guò)程和逐元過(guò)程9.7 內(nèi)部過(guò)程9.8 小結(jié)第10章 字符變量的更多特性10.1 字符比較操作10.2 內(nèi)置字符函數(shù)10.3 把字符變量傳入子程序或函數(shù)10.4 可變長(zhǎng)字符函數(shù)10.5 內(nèi)部文件10.6 例題10.7 小結(jié)第11章 附加的內(nèi)置數(shù)據(jù)類型11.1 REAL數(shù)據(jù)類型的可選擇類別11.2 INTEGER數(shù)據(jù)類型的可選長(zhǎng)度11.3 CHARACTER數(shù)據(jù)類型的可選類別11.4 COMPLEX數(shù)據(jù)類型11.5 小結(jié)第12章 派生數(shù)據(jù)類型12.1 派生數(shù)據(jù)類型簡(jiǎn)介12.2 派生數(shù)據(jù)類型的使用12.3 派生數(shù)據(jù)類型的輸入與輸出12.4 在模塊中聲明派生數(shù)據(jù)類型12.5 從函數(shù)返回派生類型12.6 派生數(shù)據(jù)類型的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配12.7 參數(shù)化派生類型12.8 類型擴(kuò)展(Fonran2003新特性)12.9 類型綁定過(guò)程12.1 0ASSOCIATE結(jié)構(gòu)12.1 1小結(jié)第13章 過(guò)程和模塊的高級(jí)特性13.1 作用范圍和作用域13.2 遞歸過(guò)程13.3 關(guān)鍵字參數(shù)和可選參數(shù)13.4 過(guò)程接口和接口塊13.5 通用過(guò)程13.6 用用戶自定義操作符和賦值符擴(kuò)展Fortran13.7 綁定賦值符和操作符13.8 限制對(duì)模塊內(nèi)容的訪問(wèn)13.9 USE語(yǔ)句的高級(jí)選項(xiàng)13.10 內(nèi)置模塊13.11 訪問(wèn)命令行參數(shù)和環(huán)境變量13.12 VOLATILE屬性和語(yǔ)句13.13 小結(jié)第14章 高級(jí)I/O概念14.1 更多格式描述符14.2 表控輸入的默認(rèn)值14.3 FortranI/O語(yǔ)句描述符詳述14.4 有名I/O列表14.5 未格式化文件14.6 直接訪問(wèn)文件14.7 流訪問(wèn)模式14.8 派生數(shù)據(jù)類型的非默認(rèn)I/O14.9 異步I/O14.10 訪問(wèn)特定處理機(jī)相關(guān)的I/O系統(tǒng)信息14.11 小結(jié)第15章 指針和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)15.1 指針和目標(biāo)變量15.2 在賦值語(yǔ)句中使用指針15.3 使用數(shù)組指針15.4 使用指針的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配15.5 指針當(dāng)作派生數(shù)據(jù)類型的元素15.6 指針數(shù)組15.7 在過(guò)程中使用指針15.8 過(guò)程指針15.9 二叉樹結(jié)構(gòu)15.10 小結(jié)15.10.1 習(xí)題第16章 Fortran面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)16.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)介紹16.2 Fortran類的結(jié)構(gòu)16.3 CLASS保留字16.4 在Fortran中實(shí)現(xiàn)類和對(duì)象16.5 第一個(gè)例子：timer類16.6 方法的分類16.7 對(duì)類成員的訪問(wèn)控制16.8 析構(gòu)函數(shù)16.9 繼承性和多態(tài)性16.10 避免在子類中重載方法16.11 抽象類16.12 小結(jié)第17章 冗余、廢棄以及已被刪除的Fortran特性17.1 Fortran90前的字符限制17.2 已被廢除的源碼格式(不再使用)17.3 冗余數(shù)據(jù)類型17.4 過(guò)時(shí)、廢棄以及不適應(yīng)需求的說(shuō)明語(yǔ)句17.5 共享內(nèi)存空間：COMMON和EQUIVALENCE17.6 不必要的子程序特性17.7 其他執(zhí)行控制特征17.8 被廢除的分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)17.9 I/O語(yǔ)句的冗余特性(不再使用)17.10 小結(jié)附錄A ASCII和EBCDIC編碼系統(tǒng)附錄B Fortran95/2003內(nèi)置過(guò)程附錄C Fortran95/2003程序中語(yǔ)句工作狀態(tài)一覽表附錄D 術(shù)語(yǔ)表附錄E 各章測(cè)驗(yàn)的答案

章節(jié)摘錄

插圖：第1章計(jì)算機(jī)和Fortran語(yǔ)言簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)可以說(shuō)是20世紀(jì)最重要的發(fā)明，它以多種方式深刻地影響著我們的生活。當(dāng)我們?nèi)ナ称返曩?gòu)物，收銀臺(tái)的掃描設(shè)備通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別我們購(gòu)買的食物?？蛻粼阢y行的賬戶是用計(jì)算機(jī)來(lái)管理，這使得我們無(wú)論白天還是晚上什么時(shí)候都可以辦理業(yè)務(wù)，因?yàn)橛泻芏嗟挠?jì)算機(jī)一直在服務(wù)著。計(jì)算機(jī)也控制著我們的電話和電力系統(tǒng)、微波爐和其他設(shè)備的運(yùn)行，甚至它還控制著汽車的引擎。今天，如果突然使他們的計(jì)算機(jī)失靈，那么發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跻灰怪g就會(huì)崩潰?？紤]到計(jì)算機(jī)對(duì)人們生活的重要性，很難想象它是在大約65年前才發(fā)明出來(lái)的東西。 這是個(gè)怎樣的設(shè)備呢？為什么對(duì)我們的生活有如此大的沖擊能力？計(jì)算機(jī)(computer)是一種特殊的機(jī)器，它可以存儲(chǔ)信息，并能對(duì)信息以令人難于置信的極高速度進(jìn)行算術(shù)計(jì)算。存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的程序(program)能告訴計(jì)算機(jī)需要按怎樣的順序執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，從而保證對(duì)信息的計(jì)算順利完成。大多數(shù)計(jì)算機(jī)都非常靈活，例如，如果在它的上面執(zhí)行相應(yīng)的程序，我用來(lái)編寫本書的計(jì)算機(jī)也可以進(jìn)行銀行賬戶管理。

編輯推薦

《Fortran95/2003程序設(shè)計(jì)(第3版)》由中國(guó)電力出版社出版。從零開(kāi)始介紹Fortran語(yǔ)言——包括發(fā)展歷程、基本知識(shí)、編程風(fēng)格，還介紹了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。是初學(xué)者學(xué)習(xí)Fortran語(yǔ)言編程的入門必選。全面講述Fortran語(yǔ)言高級(jí)特性——包括數(shù)組、過(guò)程、字符變量、自定義數(shù)據(jù)類型、高級(jí)輸入／輸出、指針和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，還逐一介紹了Fortran 95宣布廢棄但還遺留的舊版Fortran程序中常用的Fortran特性。是讀者了解Fortran發(fā)展的首選。詳細(xì)介紹Fortran2003新特性——包括read新添子句IOMSG、長(zhǎng)為63個(gè)字符的標(biāo)識(shí)符、可分配數(shù)組等，以及Fortran中面向?qū)ο缶幊谈拍罴捌渚幊獭Ｊ枪こ碳夹g(shù)人員改良編程方法的良好助手。覆蓋面廣、實(shí)用性強(qiáng)——全書圍繞各種工程任務(wù)實(shí)例，輔有包括相對(duì)論、電子工程、萬(wàn)有引力、逃逸速度、雙曲余弦、振動(dòng)周期、無(wú)線電接收機(jī)等方面的練習(xí)題，章末還歸納了實(shí)現(xiàn)良好編程的技巧。是工科院校學(xué)生學(xué)好編程的良師益友。查閱快速知識(shí)點(diǎn)——可通過(guò)索引表和附錄D中的術(shù)語(yǔ)表快速查找，引導(dǎo)讀者了解所需知識(shí)點(diǎn)。是廣大讀者朋友們方便查找和學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的工具書！

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