Fortran，全称为“Formula Translation”，是一种面向数值计算和科学计算的高级编程语言。自1957年诞生以来，它一直是科学计算领域的主流选择，尤其在物理学、工程学、气象学等领域应用广泛。本教程将带你快速入门Fortran语言，理解其基本语法和特性，帮助你更好地读懂和编写Fortran代码。
一、Fortran基础语法
1. 变量声明：Fortran中的变量需要先声明后使用，类型包括INTEGER、REAL、COMPLEX和CHARACTER等。例如：
```fortran
INTEGER :: age
REAL :: weight
```
2. 注释：Fortran的注释以感叹号(!)开始，直到行尾。
```fortran
! 这是一条注释
```
二、程序结构
1. 程序单位：Fortran程序由程序单位组成，如PROGRAM、SUBROUTINE、FUNCTION等。
2. 主程序：以`PROGRAM`关键字开始，以`END PROGRAM`结束。
```fortran
PROGRAM my_program
! 程序代码
END PROGRAM my_program
```
3. 子程序：包括SUBROUTINE和FUNCTION，用于封装功能。
```fortran
SUBROUTINE my_subroutine(x, y)
REAL, INTENT(IN) :: x
REAL, INTENT(OUT) :: y
! 子程序代码
END SUBROUTINE my_subroutine
```
三、控制流
1. 条件语句：IF-THEN-ELSE结构用于条件判断。
```fortran
IF (condition) THEN
! 如果条件满足的代码
ELSE
! 如果条件不满足的代码
ENDIF
```
2. 循环语句：DO循环用于迭代计算。
```fortran
DO i = 1, 10
! 循环体代码
END DO
```
四、数组
1. Fortran支持一维、二维及多维数组。
```fortran
REAL, DIMENSION(10) :: array1 ! 一维数组
REAL, DIMENSION(3, 4) :: array2 ! 二维数组
```
2. 数组操作：包括数组赋值、索引和遍历。
五、输入/输出
1. 使用`READ`和`WRITE`语句进行文件读写。
```fortran
OPEN(unit=1, file='data.txt')
READ(1, *) value1, value2
WRITE(1, *) result
CLOSE(1)
```
2. `FORMAT`子句用于指定数据格式。
六、函数和子例行程序
1. 内建函数：Fortran提供许多内建数学函数，如SIN、EXP、SQRT等。
2. 用户自定义函数和子例行程序：用于扩展功能。
七、模块（MODULE）
1. 模块允许组织和重用代码，通过USE关键字引入。
```fortran
MODULE my_module
IMPLICIT NONE
! 定义变量、子例行程序等
END MODULE my_module
PROGRAM main
USE my_module
! 主程序代码
END PROGRAM main
```
八、并行计算
1. 利用OpenMP库，可以实现Fortran的并行计算。
```fortran
USE OMP_LIB
INTEGER :: thread_id
! 并行区
!$OMP PARALLEL
thread_id = OMP_GET_THREAD_NUM()
! 并行代码
!$OMP END PARALLEL
```
通过深入学习以上知识点，并结合提供的《Fortran快速入门》PDF文档，你将能够快速掌握Fortran的基础，并进一步探索其在科学计算中的应用。实践是检验真理的唯一标准，尝试编写一些简单的Fortran程序，结合理论与实践，你的Fortran技能将得到显著提升。
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