四、循环语句
(一)DO语句
DO语句的一般形式为:
DO n V=e1,e2,e3
n 循环体
其中,n为语句标号;V为循环控制变量,它只能是简单变量(整型或实型),不能是表达式;e1,e2,e3分别为循环控制变量的初值、终值与增量(步长),它们都可以是表达式,当d为1时可以省略不写。循环体是若干语句的集合,其中最后一个语句为循环终端语句;若循环体只有一个语句,则该语句也就是终端语句。终端语句必须有标号n。在DO循环执行时,首先计算表达式e1,e2,e3的值,并将它们化为与循环控制变量V的类型一致;然后将初值赋给循环控制变量V,并计算需要循环的次数;最后根据循环次数重复执行循环体中的语句,并每次执行完循环体后,将循环控制变量增值一次,循环次数减少一次。当循环次数为零时,则结束循环,转向程序规定的下一个语句。
(二)继续语句CONTINUE
CONTINUE是一个可执行语句,其功能是使程序的流程继续到逻辑上的下一个语句。FORTRAN 77规定,循环终端语句必须是一个可执行语句,但不能是GOTO语句、块IF语句、ELSE语句、ELSE IF语句、ENDIF语句、DO语句、STOP语句、END语句。由于这些限制,通常用CONTINUE语句作为循环的终端语句。当然,CONTINUE语句也可用在其他场合。
(三)循环嵌套
使用循环嵌套可以实现多重循环。这时应注意各重循环的层次和循环变量的关系。例如,编写一个计算乘法表的程序段,可以写为:
DO 10 I=1,9
D0 8 J=1,9
IJ=I*J
8 CONTINUE
10 CONTINUE
本例中,外层循环控制变量I初值为1,终值为9,内层循环控制变量J初值为外层环控制变量I的当前值,终值为9。外层的第1次循环,内层经过9-1+1=9次循环,依次计算1*1=1,1*2=2,…,1*9=9,外层的第2次循环,内层经过9-2+1=8次循环,依次计算2*2=4,2*3=6,…,2*9=18;……。
(四)使用循环语句应注意的若干问题 .
1.正确选定循环变量的初值。比如,对累加问题和连乘问题,变量初值不正确,便影响最终结果。例如计算m=1!+2!+…+10!
m=0
n=1
DO 20 I=1,10
n=n*I
m=m十n
20 CONTINUE
PRINT*,m
END
例中,n用于存放连乘结果,其初值设定为1,而m用于存放累加结果,其初值设定为0。
2.DO语句可以和转换语句,条件语句等结合起来使用,此时应注意从循环体内可以
转向循环体外,但不允许从循环体外转向循环体内;从内层循环中可以转向外循环,但允许从外层循环转向内层循环中。
3.当内外层循环体的终端语句相同,且两个终端语句之间没有其他语句时,可以合并使用一个终端语句。例如,前面计算乘法表的程序段可以写为:
DO 10 I=1,9
DO 10 J=I,9
IJ=I*J
10 CONTINUE
或写为
DO 10 I=1,9
D0 10 J=1,9
10 IJ=I*J
五、输入输出语句
(一)表控输入输出
表控输入输出语句是一种隐含格式的输入输出语句,其格式由程序编译系统提供,在程序语句中不予表示。
1.表控输出语句
FORTRAN 77表控输出语句有两种方式:
PRINT*,输出量表
WRITE(*,*)输出量表
这两种表控输出语句的作用是相同的,但一般微机上的FORTRAN 77子集不提供PRINT 语句,所以通常使用WRITE语句。
2.表控输入
FORTRAN 77表控输入语句有两种型式:
READ*,输入量表
READ(*,*)输入量表
表控输入又称为自由格式输入。表控输入语句要求用户在隐含的输入设备(通常是键盘)上输入所需的数据,在输人数据时,各数据之间用逗号或空格分隔。
(二)格式输入输出
1.格式输出数据语句WRITE语句和FORMAT语句
WRITE语句的一般形式为:WRITE(u,f)输出量表
其中,u为部件说明符,用以指出在哪个设备上进行输出,通常也称为通道号,当u为记号*时,表示在显示器(标准输出设备)上进行输出。f为格式说明,它通常是一个格式语句的标号,用以指出输出数据所采用的格式。
格式语句的一般形式为:
标号 FORMAT(格式说明)
例如:WRITE(*,10)A,B,A*B
10 FORMAT(1X,F6.2,F7.3,F10.4)
FORMAT语句中,第一个“1X'’称为纵向控制符,它表示前进一空格后再输出后面的数据,后面的三个项分别说明了三个实型数据输出的,称为格式编辑符。FORTRAN 77允许在WRITE语句中直接指定输出格式,从而可以省略格式语句FORMAT。例如,上面的输出语句与格式语句可以合并成一个,即:WRITE(x,(1X,F6.2,F7.3,F10.4)’)A,B,A*B
2.格式编辑符
FORTRAN常用的格式符有十几种,详细可参照任何一本FORTRAN教材或专用手册。
(三)隐循环的输入输出
数组元素的输入输出可以采用循环方式实现。例如:
DIMENSIONX(20)
DO 10 I=1,20
20 READ*,X(I)
程序段执行时进行20次循环,每次输入1个数据。这个输入程序段可以改写如下:
DIMENSIONX(20)
READ*,(X(1),I=1,20)
其中第2句就是隐循环的输入语句。循环控制变量I的初值为1,终值为20,步长而予以省略。隐循环语句的作用与DO语句是相同的;但使用隐循环语句时,20个数据允许一次性输入,当然,数据与数据之间要用空格符或逗号区别开来。 隐循环语句也用于输出语句,也可使用多重循环。例如
DIMENSIONY(10,6)
READ(*,*) ((Y(I,J),J=1,6),I=1,10)
WRITE(*,5) ((Y(I,J),J=1,6),I=1,10)
5 FORMAT(1X,6F10.2)
运行程序段时,首先读人60个数据,Y(1,1),Y(1,2),……,Y(1,6),Y(2,
1),Y(2,2),……,Y(2,6),……,Y(10,1),Y(10,2),……,Y(10,6),
然后输出60个数据,每行输出6个数据,数据的排列顺序与输入时相同。
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[1]
www.59wj.com六、控制语句
一般情况下,FORTRAN程序是按语句顺序执行的,但需要时,可以改变这种顺序。
这种改变可以通过各种控制转移语句、逻辑条件语句等来实现。
(一)转移语句
1.无条件转移语句
无条件转移语句的一般形式为:
GOTO n
当程序流程到达GOTO语句时,随后就转向语句标号为n的语句。标号为n的语句必须是可执行语句,但它在程序中的排列位置,可以在引导到它的GOTO语句之后,也可以在该GOTO语句之前。无条件转移语句常和其他控制语句结合起来使用。
2.算术条件转移语句
算术条件转移语句的一般形式为:
IF (e) n1,n2,n3
其中,e必须是算术表达式,当表达式运算结果e<0时,程序转向标号为n1的语句;当e=0时,转向标号为心的语句;当e>0时,转向标号为n3的语句。
例如,计算边长为B的正方形中挖去半径为R的圆后的面积,若B<2R,则给出相关信息。该问题的FORTRAN程序可用算术条件转移语句编写如下。
c Computation Of area.
READ*,B,R
IF(B-2*R) 5, 15, 15
5 WRITE(*,10)
10 FORMAT(’Error message:Bless than 2*R)
GOT0 20
15 AREA=B*B-3.14159*R*R
WRITE*,AREA
20 CONTINUE
END
本例中,在算术条件转移语句的第1个分支后,使用了GOTO语句;倘没有此语句,则程序按顺序仍会执行标号为15的语句,从而得出不正确的结果。
3.计算转移语句
计算转移语句的一般形式为:
GOTO(n1,n2,……,nm),e
其中,ni(i=1,2,……,m)是被转向的语句标号,共m个;e是一个整型算术表达式,其值不得小于1且不得大于m。当e的值等于1时,程序转向标号n1的语句,当e的值等于2时转向标号心的语句,当e的值为m时转向标号为nm的语句。整型算术表达式e前的逗号可以省略。计算转移语句通常也和GOTO语句结合起来使用。
例如,有如下一个程序:
READ*,M
GOTO(20;30,40,50)M
20 N=M
GOTO 60
30 N=M*2
GOT0 60
40 N=M*3
GOT0 60
50 N=M*4
60 WRITE*,N
END
程序运行时,若输入1,则转向标号为20的语句,X的值为1;若输入2,则转向标号为30的语句,X的值为4;输入3,转向标号为40的语句,X的值为9,输入4,转向标号为50的语句,X的值为16。
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[2]
www.59wj.com(二)逻辑条件语句
1.逻辑IF语句
逻辑IF语句用来实现选择结构。它的一般形式为:
IF(逻辑表达式) 内嵌语句
其中内嵌语句是单独的一个可执行语句。逻辑IF语句执行时,首先计算逻辑表达式的值,如果逻辑表达式的值为“真”,则执行内嵌语句,若内嵌语句非转移语句,则执行该语句后继续按顺序往下执行,若内嵌语句是转移语句,则转向指定的语句;如果逻辑表达式的值为“假”,则不执行内嵌语句,而直接执行该语句后面的语句。
例如,从键盘读人一个代表百分制成绩的数据,如果数据在90—100之间就输出
‘Excellent’,在80—89之间输出‘Good’,在60—79之间输出‘Pass’,在60以下则输出‘Not pass’。其程序可以如下编写:
READ(*.*)IPOINT
IF(1POINT.GT.100.OR.IPOINT.LT.0) WRITE(*,*)’DATAERROR’
1F(1POINT.GE.90.AND.IPOINT.LE.100) WRITE(*,*)’Excellent’
IF(1POINT.GE.80.AND.IPOINT.LT.89) WRITE(*,*)’Good’
IF(1POINT.GE.60.AND.IPOINT.LT.79) WRITE(*,*)’Pass’,
, IF(1POINT.GE.0.AND.IPOINT.LT.59) WRITE(*,*)’Not Pass’
END
2.块IF结构的各种形式
(1)块IF和ENDIF形式
IF(逻辑表达式)THEN
语句块
ENDIF
当逻辑表达式的值为“真”时,执行语句块,否则按顺序执行ENDIF后的语句。例如,
如下程序段:
READ*,RN,AN
IF(RN.GE.0.0.AND.AN.GT.0.0)THEN
STRESS=RN/AN
WRITE*,RN,AN,STRESS
END
当RN大于等于零且AN大于零时,执行赋值语句和输出语句。
(2)使用ELSE的形式
IF(逻辑表达式)THEN
语句块1
ELSE
语句块2
ENDIF.
当逻辑表达式的值为“真”时,执行语句块1,当逻辑表达式的值为“假”时,执行语句块2。由此可见,使用ELSE的形式,可以进行两个分支的选择。
(3)使用ELSE IF的形式
IF(逻辑表达式1)THEN
语句块1
ELSE IF(逻辑表达式2)THEN
语句块2
ELSE
语句块3
ENDIF
这种形式,允许在三个分支中作出选择。当逻辑表达式1的值为“真”时,执行语句块1表示的分支;当逻辑表达式1的值为“假”而逻辑表达式2的值为“真”时,执行语句块2表示的分支;当逻辑表达式1的值和逻辑表达式2的值均为“假”时,执行语句块3表示的分支。
3.块IF结构的嵌套
在一个块IF结构的语句块中,可以完整地包含另一个或多个块IF结构,称为块IF 的嵌磁。块的嵌套可以多层
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