Fortran程序设计（第四版）

　　本书介绍了Fortran语言基础知识，以及结构化程序设计思想，该设计思想使得大型Fortran程序的维护更易于实现。本书在讲述Fortran知识过程中，按适用于大型项目开发的模式来展开。本书的主要内容有：计算机和Fortran语言简介，Fortran基础知识，程序设计与分支结构，循环和字符操作，基本的I/O概念，数组，过程，数组的高级特性，过程的附加特性，字符变量的更多特性，附加的内置数据类型，派生数据类型，过程和模块的高级特性，高级I/O概念，指针和动态数据结构，Fortran面向对象程序设计，优化数组和并行计算，冗余、废弃以及已被删除的Fortran特性。 \n本书是一本理想的Fortran语言资料。

　　SHEPHEN J. CHAPMAN，1975年在路易斯安那州立大学获电子工程专业学士学位，1979年在中佛罗里达大学获电子工程专业硕士学位，后在水稻田大学进行了进一步的研究升造。Chapman先生现在负责澳大利亚墨尔本的澳大利亚BAE系统的系统模型化和可操作分析工作，他是一名海军舰队反导弹攻击模型的开发团队领导人。该模型的代码已经编写了十年以上，含有超过40万条的MATLAB代码，他具有极其丰富的将MATLAB应用于实际问题的经验。Chapman先生是电力与电子工程协会（以及几个子协会）的资深会员，也是计算机械协会和（澳大利亚）工程研究会的成员。

译者的话 

前言 

第1章 计算机和Fortran语言简介1 

1.1　计算机2 

1.2　计算机中数据的表示3 

1.3　计算机语言9 

1.4　Fortran语言发展史9 

1.5　Fortran的演进11 

1.6　小结14 

第2章 Fortran基础知识17 

2.1　介绍17 

2.2　Fortran字符集17 

2.3　Fortran语句结构18 

2.4　Fortran程序结构19 

2.5　常数与变量21 

2.6 赋值语句和算术运算27 

2.7 内置函数35 

2.8 表控输入和输出语句37 

2.9 变量初始化41 

2.10 IMPLICIT NONE语句42 

2.11 程序举例43 

2.12 调试Fortran程序49 

2.13 小结50 

第3章 程序设计与分支结构61 

3.1 自顶向下设计技术入门61 

3.2 伪代码和流程图的使用65 

3.3 逻辑常数、变量和运算符65 

3.4 控制结构：分支71 

3.5 有关调试Fortran程序的问题89 

3.6 小结90 

第4章 循环和字符操作96 

4.1　控制结构：循环96 

4.2　字符赋值和字符操作118 

4.3　Fortran循环的调试129 

4.4　小结130 

第5章 基本的I/O概念139 

5.1 格式和格式化WRITE语句139 

5.2 输出设备140 

5.3 格式描述符142 

5.4　格式化READ语句159 

5.5 文件及文件处理介绍164 

5.6 小结180 

第6章　数组191 

6.1　声明数组192 

6.2　在Fortran语句中使用数组元素193 

6.3　在Fortran语句中使用整个数组和部分数组203 

6.4　输入和输出206 

6.5　程序举例211 

6.6　什么时候该用数组？224 

6.7　小结225 

第7章　过程231 

7.1　子例程232 

7.2　用模块共享数据249 

7.3　模块过程255 

7.4　Fortran函数257 

7.5　过程作为参数传递给其他过程263 

7.6　小结267 

第8章　数组的高级特性281 

8.1　二维数组281 

8.2　多维数组290 

8.3　对数组使用Fortran内置函数293 

8.4　加掩码的数组赋值：WHERE结构295 

8.5　FORALL结构297 

8.6　可分配数组299 

8.7　小结306 

第9章　过程的附加特性316 

9.1　给子例程和函数传递多维数组316 

9.2　SAVE属性和语句325 

9.3　过程中的可分配数组329 

9.4　过程中的自动数组329 

9.5　在过程中作为形参的可分配数组335 

9.6　纯过程和逐元过程338 

9.7　内部过程340 

9.8　子模块341 

9.9　小结347 

第10章　字符变量的更多特性356 

10.1　字符比较操作357 

10.2　内置字符函数360 

10.3　把字符变量传入子例程或函数363 

10.4　可变长字符函数367 

10.5　内部文件369 

10.6　例题369 

10.7　小结374 

第11章　附加的内置数据类型379 

11.1　REAL数据类型的可选择类别379 

11.2　INTEGER数据类型的可选长度398 

11.3　CHARACTER数据类型的可选类别399 

11.4　COMPLEX数据类型400 

11.5　小结407 

第12章　派生数据类型411 

12.1　派生数据类型简介411 

12.2 派生数据类型的使用412 

12.3 派生数据类型的输入与输出413 

12.4 在模块中声明派生数据类型414 

12.5 从函数返回派生类型421 

12.6 派生数据类型的动态内存分配425 

12.7 参数化派生数据类型425 

12.8 类型扩展426 

12.9 类型绑定过程427 

12.10 ASSOCIATE结构431 

12.11 小结432 

第13章　过程和模块的高级特性438 

13.1 作用范围和作用域438 

13.2 块443 

13.3 递归过程444 

13.4 关键字参数和可选参数446 

13.5 过程接口和接口块450 

13.6 通用过程454 

13.7 用用户自定义操作符和赋值符扩展Fortran464 

13.8 绑定赋值符和操作符474 

13.9 限制对模块内容的访问474 

13.10 USE语句的高级选项477 

13.11 内置模块480 

13.12 访问命令行参数和环境变量480 

13.13 VOLATILE属性和语句482 

13.14 小结483 

第14章　高级I/O概念495 

14.1 更多格式描述符495 

14.2 表式输入的默认值503 

14.3 Fortran I/O语句详述504 

14.4 I/O名称列表522 

14.5 未格式化文件524 

14.6 直接访问文件526 

14.7 流访问模式529 

14.8 派生数据类型的非默认I/O530 

14.9 异步I/O536 

14.10 访问特定处理器相关的I/O系统信息538 

14.11 小结539 

第15章　指针和动态数据结构546 

15.1 指针和目标变量547 

15.2 在赋值语句中使用指针551 

15.3 使用数组指针553 

15.4 使用指针的动态内存分配554 

15.5 指针当作派生数据类型的元素557 

15.6　指针数组567 

15.7 在过程中使用指针569 

15.8 过程指针573 

15.9 二叉树结构576 

15.10 小结591 

第16章　Fortran面向对象程序设计597 

16.1 面向对象程序设计介绍598 

16.2 Fortran类的结构602 

16.3 CLASS保留字602 

16.4 在Fortran中实现类和对象604 

16.5 第一个例子：timer类606 

16.6 方法的分类611 

16.7 对类成员的访问控制617 

16.8 析构函数618 

16.9 继承性和多态性621 

16.10 禁止在子类中重载方法633 

16.11 抽象类633 

16.12 小结649 

第17章　优化数组和并行计算654 

17.1　Fortran中优化数组的并行处理655 

17.2　创建简单并行程序655 

17.3 优化数组657 

17.4 映像间的同步658 

17.5 例题：排序大数据集合664 

17.6 动态优化数组和派生数据类型669 

17.7 优化数组传给过程670 

17.8 临界区671 

17.9 并行程序中的极大危险671 

17.10 小结675 

第18章　冗余、废弃以及已被删除的Fortran特性680 

18.1　Fortran 90前的字符限制680 

18.2　已被废除的源码格式681 

18.3 冗余数据类型682 

18.4 过时、废弃、和/或不必要的说明语句682 

18.5 共享内存空间：COMMON和EQUIVALENCE685 

18.6 不必要的子程序特性690 

18.7 其他执行控制特性696 

18.8　被废除的分支和循环结构698 

18.9 I/O语句的冗余特性702 

18.10 小结702 

附录A　ASCII字符集708 

附录B　Fortran/C交互操作709 

附录C　Fortran内置过程717 

附录D　Fortran程序中的语句序列758 

附录E　术语表760 

附录F 各章测验的答案782 

作者介绍801