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Chapter 3 輸出入及宣告

Chapter 3 輸出入及宣告. < Ex. 完整程式 >. program main write(*,*) "hello, world!" stop end program main. 印出的字串要用 " " 框起來. < Ex. 執行結果 >. hello, world!. 1 write, print 輸出敘述. 填入 數字 或 * ：輸出的格式 *表示不特別設定輸出的格式. 填入 數字 或 * ：輸出的位置 6 或*表示輸出的位置使用內定值 ( 也就是螢幕 ). 1 write, print 輸出敘述. 程式說明

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Chapter 3 輸出入及宣告

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  1. Chapter 3 輸出入及宣告

  2. < Ex. 完整程式> program main write(*,*) "hello, world!" stop end program main 印出的字串要用" "框起來 < Ex. 執行結果> hello, world! 1 write, print輸出敘述

  3. 填入數字或*：輸出的格式*表示不特別設定輸出的格式填入數字或*：輸出的格式*表示不特別設定輸出的格式 填入數字或*：輸出的位置6或*表示輸出的位置使用內定值(也就是螢幕) 1 write, print輸出敘述 程式說明 write (*,*) "hello, world!"

  4. 填入數字或*：輸出的格式*表示不特別設定輸出的格式填入數字或*：輸出的格式*表示不特別設定輸出的格式 1 write, print輸出敘述 完整寫法 write (unit = *, FMT = *) "hello, world" print寫法(只印在螢幕上) print *, "hello, world"

  5. < Ex. 完整程式> program ex0301 implicit none integer :: A real :: B character(len=1) :: C logical :: D A = 1 B = 1.0 C = 'c' D = .TRUE. write(*,*) "A=",A,"B=",B,"C=",C,"D=",D stop end program ex0301 < Ex. 執行結果> A= 1 B= 1.0 C=cD= T 2 宣告(Declaration) 在程式當中，程式設計師要問電腦的作業系統，要求電腦的記憶體中，預留一個存放程式進行所需要資料的空間

  6. < Ex. 完整程式> program ex0302 implicit none integer :: A A = 2+2*4-3 write(*,*) "2+2*4-3=",A stop end program ex0302 以2+2*4-3計算結果來設定變數A的數值 印出變數A的值 < Ex. 執行結果> 2+2*4-3= 7 2 宣告(Declaration) 不同資料型態的宣告 • integer integer :: A宣告一個叫做A的整數變數

  7. <Note> • 省略(kind)敘述時，會以(kind = 4)為integer型態的內定值 • 整數變數小數點的部份無條件忽略 < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> integer :: A A=3/2 write(*,*)A A=1/2 write(*,*)A 1 0 2 宣告(Declaration) integer :: A,B,C宣告A,B,C皆為整數變數 integer (kind=2) :: A使用兩個位元組來記錄一個整數 integer (kind=4) :: A使用四個位元組來記錄一個整數

  8. <Note> • 省略(kind)敘述時，會以(kind = 4)為real型態的內定值 • 電腦在儲存浮點數時，都會先把它轉成以指數來表示的科學符號型式，其中可儲存6位小數。 <Ex.> 12345 → 1234567 → 2 宣告(Declaration) • real real :: a宣告一個叫做a的單精確度浮點數變數 real (kind=4) :: a宣告一個叫做a的單精確度浮點數變數 real (kind=8) :: a宣告一個叫做a的雙精確度浮點數變數

  9. < Ex. 完整程式> program ex0303 implicit none real :: a, b a = 10000.0 b = 0.0001 write (*,*) a,"+",b,"=",a + b stop end program ex0303 < Ex. 執行結果> 10000.0 + 1.0E-4 = 10000.0 2 宣告(Declaration)

  10. <Note> • 設定複數變數的數值a = (x,y)其中x為實部，y為虛部。 • 省略(kind)敘述時，會以(kind = 4)為complex型態的內定值。 • 複數變數在儲存時，其實是以兩個浮點數的資料型態儲存，因此以(kind = 4)的複數變數必須需要4*2=8 byte來儲存。 < Ex. 程式片段> complex :: a a=(3.2,2.5) write(*,*) a < Ex. 執行結果> (3.2,2.5) 2 宣告(Declaration) • complex complex :: a宣告一個叫做a的單精確度複數變數 complex (kind=4) :: a宣告一個叫做a的單精確度複數變數 complex (kind=8) :: a宣告一個叫做a的雙精確度複數變數

  11. 宣告一個叫做a的字元變數 宣告一個叫做a的字元變數 字串長度為80個字元 <Note> • 設定字元變數的數值a = " xxx "或 a = ' xxx ' < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> character (20) :: a a= "hello, world" write(*,*) a hello, world 2 宣告(Declaration) • character character (len = 1) :: a character (1) :: a character*1 :: a character (len = 80) :: a character (80) :: a character*80 :: a

  12. <Note> • 設定邏輯變數的數值只有a = .TRUE.（真值）或 a = .FALSE.（假值） < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> logical :: a,b a = .TRUE. b = .FALSE. write(*,*) a,b T F 2 宣告(Declaration) • logical logical :: a宣告一個叫做a的邏輯變數

  13. 2 宣告(Declaration) 使用變數名稱之原則 • 變數的名稱以英文字母為原則，可以內含下底線(_)及數字，但不能以數字來起頭。 • 變數名字的長度，只有前31個字元有效。 • 變數的名稱不能和Fortran的執行指令同名。 • 程式中辨認變數時，不會區分它的大小寫。 • 變數名稱最好具有意義，可提高程式可讀性。

  14. < Ex. 完整程式> program ex0304 integer :: A real :: B write (*,*) "Please input a (integer) number:" read (*,*) A write (*,*) "Please input a (real) number:" read (*,*) B write (*,*) A, B stop end program ex0304 < Ex. 執行結果> Please input a (integer) number:120 <輸入 1 2 0 [ENTER] >Please input a (real) number:0.25 <輸入 0 . 2 5 [ENTER]>120 0.25 3 read 輸入敘述

  15. 填入數字或*：輸入的格式*表示不特別設定輸入的格式填入數字或*：輸入的格式*表示不特別設定輸入的格式 填入數字或*：輸入的位置5或*表示輸入的位置使用內定值(也就是鍵盤) 3 read 輸入敘述 程式說明 read (*,*) A

  16. < Ex. 完整程式> < Ex. 執行結果> program ex0305 integer :: A,B,C read (*,*) A,B,C write (*,*) A,B,C stop end program ex0305 1 23 456<輸入 1 [SPACE] 2 3 [SPACE] 4 5 6 [ENTER] >1 23 456 或1,23,456<輸入 1 , 2 3 , 4 5 6 [ENTER] >1 23 456 3 read 輸入敘述 完整寫法 read (unit = *, FMT = *) A 多變數輸入 在變數間以空格( )或逗號(,)隔開

  17. < Ex. 完整程式> program main write(*,100) "hello" 100 format(A10) stop end program main 可合併寫成write(*,’(A10)’)”hello” < Ex. 執行結果> □□□□□hello < □表空格> 4 格式化輸出入 (Format)

  18. < Ex. 程式片段> < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> < Ex. 執行結果> write(*,'(A10)')"hello" write(*,'(D15.7)')123.45 □□□□□hello □□0.1234500D+03 10 7 15 4 格式化輸出入 (Format) 重要格式控制敘述 • Ap以p個字元寬來輸出字串。 • Dp.q以p個字元的寬度來輸出指數型態的浮點數，小數部分佔q個字元寬 。(p≧q+7)

  19. < Ex. 程式片段> < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> < Ex. 執行結果> write(*,'(E15.7)')123.45 write(*,'(F8.4)')123.45 □□0.1234500E+03 123.4500 7 15 4 8 4 格式化輸出入 (Format) 重要格式控制敘述 • Ep.q以p個字元的寬度來輸出指數型態的浮點數，小數部分佔q個字元寬。 (p≧q+7) • Fp.q以p個字元的寬度來輸出浮點數，小數部分佔q個字元寬。

  20. < Ex. 程式片段> < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> < Ex. 執行結果> write(*,'(I5)')100 write(*,'(L5)') .TRUE. □□100 □□□□T 5 5 < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> write(*,'(5X,I3)') 100 □□□□□100 5 4 格式化輸出入 (Format) 重要格式控制敘述 • Ip以p個字元的寬度來輸出整數。 • Lp以p個字元的寬度來輸出T或F的真假值。 • pX把輸出的位置向下跳過p個位置，配合其他格式使用。

  21. < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> write(*,'(I3)')10000 *** < Ex. 程式片段> < Ex. 執行結果> write(*,'(1X,"Ans=",I3)')10 □Ans= □10 write(*,100) AGE 100 format( 1X,"You are ", I4,"years old. " ) ≡ write(*, '(1X, "You are ", I4, "years old. " )') AGE 4 格式化輸出入 (Format) 格式化輸出入其他注意事項 • 欄位不足，會輸出*。 • 格式化輸出入可混合使用，也可以插入字串。 • 簡略寫法write(*,'( 3(2X, F5.2) )') A, B, C≡ write(*,'( 2X, F5.2, 2X, F5.2, 2X, F5.2 )') A, B, C • 合併寫法

  22. 5 宣告的其它補述 implicit內定型態 • implict 第一個字母為I,J,K,L,M,N的變數內定成整數型態，其它的變數則 被當成浮點數來使用。 • implict integer (A-F, I, K) 把A到F開頭及I, K開頭的變數都當成整數。 • implict integer (A-F, I, K) 把F到K開頭的變數都當成浮點數。 • implict integer (A-F, I, K) 把“內定型態“的功能關閉。

  23. < Ex. 完整程式> program ex0307 implicit none real, parameter :: pi = 3.14159 write(*,'(1X,A10,F5.2)') 'sin(pi/6)=', sin(pi/6.0) stop end program ex0307 < Ex. 執行結果> sin(pi/6)= 0.50 5 宣告的其它補述 parameter常數宣告

  24. 常數必須給予初始值否則沒有功用 加入parameter表示pi是常數，不佔記憶體，因為不是變數，程式執行中不能改變其值。 5 宣告的其它補述 parameter常數宣告 real, parameter :: pi = 3.14159

  25. < Ex. 完整程式> program ex0308 implicit none integer :: a = 1 real :: b = 1.0 complex :: c = (1.0, 1.0) character(len=1) :: d = 'A' logical :: e = .TRUE. write (*,'(I3,TR1,F4.2,TR1,(F4.2,TR1,F4.2),A2,L3)') a,b,c,d,e stop end program ex0308 < Ex. 執行結果> 1 1.00 1.00 1.00 A T 5 宣告的其它補述 設定變數的初值

  26. < Ex. 完整程式> 程式開始→ 主程式碼　 程式結束→ 主程式碼結束→ program ex0309 implicit none integer :: A = 2, B = 1 real :: C C = B / A write(*,*) C stop end program ex0309 ←implicit要放在宣告的最前端 開始變數宣告 主程式敘述區 必須先將整數型態轉換成浮點數型態，才能算出0.5的值 C=real(B)/real(A) < Ex. 執行結果> 0.0E+0 5 宣告的其它補述 宣告在程式中的結構

  27. < Ex. 完整程式> write(*,*) 'Input his(her) name:' read(*,*) a% name write(*,*) 'Input his(her) age:' read(*,*) a% age write(*,*) 'Input his(her) body length:' read(*,*) a% length write(*,*) 'His(her) name is ', a% name write(*,*) 'His(her) age is ', a% age stop end program ex0310 program ex0310 implicit none type :: person character(len=30) :: name integer :: age integer :: length integer :: weight character(len=80) ::address end type person type(person) :: a <接右> 5 宣告的其它補述 自訂資料型態

  28. 開始宣告一個叫做"person"的資料型態 < Ex. 執行結果> Input his(her) name:Tom <輸入 T o m [ENTER] >Input his(her) age:15 <輸入 1 5 [ENTER] >Input his(her) body length:170 <輸入 1 7 0 [ENTER] >His(her) name is TomHis(her) age is 15 自訂資料型態結束 使用自訂資料型態宣告變數 使用自訂資料型態的變數 5 宣告的其它補述 自訂資料型態 type :: person character(len=30) :: name … end type person type(person) :: a read(*,*) a% name

  29. type a%nam a%lenth a%address a%age a%weight 5 宣告的其它補述 自訂資料型態初始化 a = person("Tom", 15, 170, 60, "Taipei")

  30. < Ex. 執行結果> 產生constants.modvars.mod兩個模組檔 PI = 3.14159 G = 9.812 PI = 6.28318 < Ex. 完整程式> program ex0312 use constants use vars implicit none write(*,*) 'PI = ', pi write(*,*) 'G = ', g pi_2 = 2.0* pi write(*,*) '2 PI = ', pi_2 stop end program ex0312 module constants implicit none real, parameter :: pi= 3.14159 real, parameter :: g = 9.81 end module constants module vars implicit none real :: pi_2 end module vars <接右> 5 宣告的其它補述 module模組

  31. 自訂一個叫做“constants”的module區塊 在程式一開始宣告要使用那個模組，之後在程式中就可以使用模組的內容。 5 宣告的其它補述 module模組 module constants implicit none … end module constants program ex0311 use constants …

  32. < Ex. 完整程式> module typedef implicit none type :: person character(len=30) :: name integer :: age real :: length real :: weight end type person end module typedef 自訂一個module區塊 在module內宣告一個叫做“person”的自訂資料型態 <接下頁> 5 宣告的其它補述 module模組

  33. < Ex. 執行結果> 產生typedef.mod的模組檔 Input his name:Tom <輸入 T o m [ENTER] >Input hes age:15 <輸入 1 5 [ENTER] > Name :Tom Age : 15 < Ex. 完整程式> program ex0311 use typedef type(person) :: a write(*,*) 'Input his name:' read(*,'(A30)') a%name write(*,*) 'Input hes age:' read(*,*) a%age write(*,'(1X, A12, A20)') 'Name :', a%name write(*,'(1X, A12, I6)') 'Age :', a%age stop end program ex0311 使用模組後就可以使用模組內的自訂資料型態來宣告 5 宣告的其它補述 module模組

  34. 5 宣告的其它補述 kind 的使用 在PC上資料型態宣告變數可儲存值的範圍 integer(kind=1) -127~127 integer(kind=2) -32767~32767 integer(kind=4) -2147483647~2147483647 real(kind=4) ~ real(kind=8) ~

  35. 增加程式碼"跨平台"能力 5 宣告的其它補述 kind 的使用 selected_int_kind(p) 傳回記錄p位整數時，所應宣告的kind值。 selected_real_kind(p,q) 傳回記錄p位有效位數，指數達到q的浮點數所需的kind值。

  36. < Ex. 完整程式> module kind_var implicit none integer, parameter :: long_int=selected_int_kind(9) integer, parameter :: short_int=selected_int_kind(3) integer, parameter :: long_real=selected_real_kind(10,50) integer, parameter :: short_real=selected_real_kind(3,3) end module kind_var <接下頁> 5 宣告的其它補述 kind 的使用

  37. < Ex. 完整程式> program ex0313 use kind_var implicit none integer(kind=long_int) :: a=12345678 integer(kind=short_int) :: b=12 real(kind=long_real) :: c=1.23456789D45 real(kind=short_real) :: d=1230 write(*,'(I10)') a write(*,'(I10)') b write(*,'(E15.5)') c write(*,'(E15.5)') d stop end program ex0313 kind=4 kind=2 kind=8 < Ex. 執行結果> 產生kind_var.mod的模組檔 12345678 12 0.12346E+46 0.12300E+04 kind=4 5 宣告的其它補述 kind 的使用

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