Fortran 语言变量声明与赋值入门指南
Fortran（Formula Translation）是一种历史悠久的编程语言，最初由IBM在20世纪50年代开发，主要用于科学计算。尽管现在有更多现代编程语言可供选择，Fortran仍然在工程和科学计算领域有着广泛的应用。本文将围绕Fortran语言中的变量声明与赋值进行详细介绍，帮助初学者快速入门。
一、Fortran 语言简介
Fortran是一种高级编程语言，具有以下特点：
1. 语法简洁，易于理解。
2. 强大的数值计算能力。
3. 广泛的数值库支持。
4. 高效的编译器。
5. 良好的兼容性和可移植性。
二、变量声明
在Fortran中，变量是存储数据的基本单位。在使用变量之前，必须先进行声明，包括变量的名称、类型和可选的长度声明。
2.1 变量类型
Fortran提供了丰富的数据类型，以下是一些常见的类型：
- 整型（INTEGER）
- 实型（REAL）
- 双精度实型（DOUBLE PRECISION）
- 复型（COMPLEX）
- 字符串型（CHARACTER）
2.2 变量声明语法
变量声明的基本语法如下：
fortran
类型 变量名 [(, 变量名) ...] [(, 变量名) ...]
例如：
fortran
INTEGER :: i, j
REAL :: x, y
DOUBLE PRECISION :: z
COMPLEX :: c
CHARACTER(LEN=10) :: str
2.3 长度声明
对于字符串型变量，可以使用`CHARACTER`类型并指定长度。例如：
fortran
CHARACTER(LEN=10) :: str
这里，`str`是一个长度为10的字符串变量。
三、变量赋值
在Fortran中，变量赋值使用等号`=`。赋值语句将右侧表达式的值赋给左侧的变量。
3.1 赋值语法
赋值语句的基本语法如下：
fortran
变量名 = 表达式
例如：
fortran
i = 5
x = 3.14
str = 'Hello, World!'
3.2 表达式
表达式可以是常量、变量、函数调用或运算符的组合。以下是一些运算符：
- 加法（+）
- 减法（-）
- 乘法（）
- 除法（/）
- 指数运算（）
- 关系运算符（<, >, <=, >=, ==, /=）
- 逻辑运算符（.AND., .OR., .NOT.）
3.3 函数调用
Fortran提供了丰富的内置函数，如`SIN`、`COS`、`ABS`等。以下是一个示例：
fortran
REAL :: a, b
a = SIN(0.5)
b = ABS(-3.0)
这里，`SIN`函数计算0.5的正弦值，`ABS`函数计算-3.0的绝对值。
四、数组和结构体
Fortran还支持数组和结构体，它们可以存储多个变量。
4.1 数组声明与赋值
数组声明的基本语法如下：
fortran
类型, DIMENSION(:) :: 数组名
例如：
fortran
INTEGER, DIMENSION(5) :: arr
数组赋值可以使用循环或内置函数。以下是一个示例：
fortran
arr = (/ 1, 2, 3, 4, 5 /)
这里，`arr`是一个包含5个整数的数组，分别赋值为1、2、3、4、5。
4.2 结构体声明与赋值
结构体是一种复合数据类型，可以包含多个不同类型的成员。以下是一个示例：
fortran
TYPE person
INTEGER :: age
REAL :: height
CHARACTER(LEN=20) :: name
END TYPE person
TYPE(person) :: p1
p1%age = 25
p1%height = 1.75
p1%name = 'Alice'
这里，`person`是一个结构体类型，`p1`是一个`person`类型的变量。使用`%`符号访问结构体的成员。
五、总结
本文介绍了Fortran语言中的变量声明与赋值，包括基本数据类型、数组、结构体等。通过学习这些内容，初学者可以快速入门Fortran编程，并在此基础上进行更深入的学习和实践。
六、扩展阅读
- Fortran 90/95/2003/2008标准文档
- 《Fortran程序设计》
- 《Fortran编程艺术》
通过阅读这些资料，可以进一步了解Fortran语言的特性和应用。
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