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FORTRAN编程设计

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简介:
《FORTRAN编程设计》是一本专注于Fortran语言的教程书籍,旨在帮助读者掌握科学计算和工程应用中的高效编程技巧。书中详细介绍了Fortran的基本语法、数据类型、控制结构及数组处理等核心概念,并通过丰富的示例讲解了如何利用Fortran进行复杂数值运算与算法实现。适合初学者入门以及需要编写高性能计算程序的专业人士参考学习。 Fortran全称为Formula Translation,是一种历史悠久的编程语言,在科学计算与工程领域有着广泛应用。它最初设计是为了简化数学公式的编程处理,因此非常适合解决复杂的数学问题和数值计算任务。 本书《Fortran程序设计》可能涵盖以下知识点: 1. **基础语法**:包括变量声明、数据类型(如实数、整数、字符等)、赋值语句、控制流结构(例如IF语句、DO循环和SELECT CASE)以及子程序与函数的使用。 2. **数组处理**:Fortran在多维数组操作方面表现出色,非常适合大规模数据分析。书中可能详细讲解了如何声明、初始化及索引数组,并介绍了一些常用的数组函数。 3. **模块(MODULE)与程序单元**:现代Fortran中,通过模块组织代码可以实现封装和数据隐藏;而SUBROUTINE和FUNCTION等程序单元则有助于提高代码的重用性和可维护性。 4. **输入输出操作**:书中可能详细介绍了如何使用格式化及未格式化的读写方法处理文本段落件、二进制文件以及与用户交互的数据输入输出。 5. **数值算法**:考虑到Visual Fortran中常用的数值算法集,本书可能会介绍一些常见的计算技术,如线性代数问题(求解矩阵的逆和特征值)、微积分中的数值积分及差分方程等,并可能涉及优化方法(例如梯度下降法、牛顿法)。 6. **并行处理**:随着对更高性能的需求增长,Fortran引入了OpenMP库支持多核处理器上的并行编程,以加速计算任务的执行速度。 7. **错误处理与调试**:书中可能会讲解如何在Fortran中检测和解决程序中的问题,并可能介绍一些常用的调试工具和技术。 8. **面向对象编程**:尽管最初并非为此设计,但自Fortran 90版本以后引入了类和继承的概念,使得该语言也能支持面向对象的编程方式。 9. **实际应用示例**:为帮助读者更好地理解和运用所学知识,《Fortran程序设计》可能包含了一些科学计算或工程问题的实际案例分析(如物理模拟、天气预报模型等)。 10. **开发环境介绍**:Visual Fortran是Microsoft提供的一个集成于Visual Studio中的编译器,书中可能会详细介绍如何使用该工具进行代码编辑、调试及项目管理。 通过学习本书的内容,读者不仅能掌握Fortran的基本语法和编程技巧,还能了解如何利用它解决实际数值计算问题,并进一步提高自己在科学计算领域的专业能力。

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客服
客服
  • FORTRAN
    优质
    《FORTRAN编程设计》是一本专注于Fortran语言的教程书籍,旨在帮助读者掌握科学计算和工程应用中的高效编程技巧。书中详细介绍了Fortran的基本语法、数据类型、控制结构及数组处理等核心概念,并通过丰富的示例讲解了如何利用Fortran进行复杂数值运算与算法实现。适合初学者入门以及需要编写高性能计算程序的专业人士参考学习。 Fortran全称为Formula Translation,是一种历史悠久的编程语言,在科学计算与工程领域有着广泛应用。它最初设计是为了简化数学公式的编程处理,因此非常适合解决复杂的数学问题和数值计算任务。 本书《Fortran程序设计》可能涵盖以下知识点: 1. **基础语法**:包括变量声明、数据类型(如实数、整数、字符等)、赋值语句、控制流结构(例如IF语句、DO循环和SELECT CASE)以及子程序与函数的使用。 2. **数组处理**:Fortran在多维数组操作方面表现出色,非常适合大规模数据分析。书中可能详细讲解了如何声明、初始化及索引数组,并介绍了一些常用的数组函数。 3. **模块(MODULE)与程序单元**:现代Fortran中,通过模块组织代码可以实现封装和数据隐藏;而SUBROUTINE和FUNCTION等程序单元则有助于提高代码的重用性和可维护性。 4. **输入输出操作**:书中可能详细介绍了如何使用格式化及未格式化的读写方法处理文本段落件、二进制文件以及与用户交互的数据输入输出。 5. **数值算法**:考虑到Visual Fortran中常用的数值算法集,本书可能会介绍一些常见的计算技术,如线性代数问题(求解矩阵的逆和特征值)、微积分中的数值积分及差分方程等,并可能涉及优化方法(例如梯度下降法、牛顿法)。 6. **并行处理**:随着对更高性能的需求增长,Fortran引入了OpenMP库支持多核处理器上的并行编程,以加速计算任务的执行速度。 7. **错误处理与调试**:书中可能会讲解如何在Fortran中检测和解决程序中的问题,并可能介绍一些常用的调试工具和技术。 8. **面向对象编程**:尽管最初并非为此设计,但自Fortran 90版本以后引入了类和继承的概念,使得该语言也能支持面向对象的编程方式。 9. **实际应用示例**:为帮助读者更好地理解和运用所学知识,《Fortran程序设计》可能包含了一些科学计算或工程问题的实际案例分析(如物理模拟、天气预报模型等)。 10. **开发环境介绍**:Visual Fortran是Microsoft提供的一个集成于Visual Studio中的编译器,书中可能会详细介绍如何使用该工具进行代码编辑、调试及项目管理。 通过学习本书的内容,读者不仅能掌握Fortran的基本语法和编程技巧,还能了解如何利用它解决实际数值计算问题,并进一步提高自己在科学计算领域的专业能力。
  • Fortran中的MPI
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    《Fortran中的MPI程序设计》一书专注于教授如何使用Fortran语言进行并行计算编程,重点介绍消息传递接口(MPI)标准的应用技巧和最佳实践。 此文档描述了Fortran上mpi的使用方法。 第一章 前言 1.1 MPI 平行计算软件介绍 1.2 国家高速网络与计算中心的平行计算环境 1.3 在IBM计算机系统上如何使用MPI 1.3.1 IBM计算机系统的MPI Fortran程序编译指令 1.3.2 IBM计算机系统的Job command file 1.3.3 IBM计算机系统的平行程式的执行指令 1.4 在PC Cluster上如何使用MPI 1.4.1 PC Cluster上的MPI Fortran程序编译指令 1.4.2 PC Cluster 上的 Job command file 1.4.3 PC Cluster 上的平行程式执行指令 第二章 无边界数据交换的并行程序 2.1 MPI 基本命令 2.1.1 mpif.h include 文件 2.1.2 MPI_INIT, MPI_FINALIZE 2.1.3 MPI_COMM_SIZE, MPI_COMM_RANK 2.1.4 MPI_SEND, MPI_RECV 2.2 无边界数据交换的顺序程序 T2SEQ 2.3 数据不分割的并行程序 T2CP 2.4 MPI_SCATTER,MPI_GATHER,MPI_REDUCE 2.4.1 MPI_SCATTER,MPI_GATHER 2.4.2 MPI_REDUCE, MPI_ALLREDUCE 2.5 数据分割的并行程序 T2DCP 第三章 需要边界数据交换的并行程序 3.1 MPI_SENDRECV, MPI_BCAST 3.1.1 MPI_SENDRECV 3.1.2 MPI_BCAST 3.2 边界数据交换的顺序程序 T3SEQ 3.3 数据不分割的边界数据交换并行程序 T3CP 3.4 数据分割的边界数据交换并行程序(一) T3DCP_1 3.5 数据分割的边界数据交换并行程序 (二) T3DCP_2 第四章 格点数不能整除的并行程序 4.1 格点数不能整除的顺序程序 T4SEQ 4.2 MPI_SCATTERV、MPI_GATHERV 4.3 MPI_PACK、UNPACK、BARRIER、WTIME 4.3.1 MPI_PACK、MPI_UNPACK 4.3.2 MPI_BARRIER、MPI_WTIME 4.4 数据分割的并行程序 T4DCP 第五章 多维数组的并行程序 5.1 多维数组的顺序程序 T5SEQ 5.2 不进行数据切割多维数组并行程序 T5CP 5.3 最后一维数据切割的多维数组并行程序 T5DCP 5.4 与二维分割相关的 MPI 子例程 第六章 提升MPI程序效率的方法 6.1 非阻塞的数据传输 6.2 数据传输合并 6.3 使用边界计算代替边界交换 6.4 输入输出数据的安排 第七章 导出的数据类型 7.1 导出的数据类型介绍 7.2 数组转换方法 7.3 两方回归与管线法 第八章 多方向依赖及SOR解法 8.1 四向依赖及SOR解法 8.2 黑白点间隔 SOR 解法 8.3 斑马线 SOR 解法 8.4 八向依赖和四色点间隔的SOR解法 第九章 有限元方法程序 9.1 有限元方法顺序程序 9.2 并行化的有限元方法程序 附录一 编写C语言的MPI程序 参考文献 Parallel Processing without Partition of 1-D Arrays Parallel Processing with Partition of 1-D Arrays Parallel on the 2nd Dimension of 2-D Arrays without Partition Parallel on the 2nd Dimension of 2-D Arrays with Partition Partition on the 3rd dimension of 3-D Arrays
  • Fortran助手:Simply Fortran操作手册
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    《Simply Fortran操作手册》是专为使用Fortran进行编程的用户提供的一份详尽指南,详细介绍如何利用Simply Fortran开发环境高效编写、编译和调试程序。 《Simply Fortran操作手册》提供了关于Fortran跨平台开发工具的详细指南。该手册帮助用户了解如何使用此工具进行高效的编程工作。
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    《FORTRAN编程指南》是一本深入介绍Fortran语言及其应用的专业书籍,适合初学者和进阶用户阅读,旨在帮助读者掌握高效科学计算的方法。 学习Fortran编程的必备工具是Sun Studio 11。
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    本书为初学者提供了一套全面而系统的Fortran编程入门指南,涵盖了从基础语法到高级应用技巧的各个方面,旨在帮助读者快速掌握Fortran语言。 这是一份非常不错的Fortran教程,堪称网上的最佳选择之一。
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    本教程介绍如何使用Fortran语言进行IEM(隐含排放模型)的编程实现,包括变量定义、函数编写及数值计算方法等内容。 该文件包含详细IEM模型的代码,使用Fortran语言编写,非常实用。
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    本资源提供Hankel变换的Fortran语言实现代码及应用示例,适用于科研中信号处理与滤波算法开发。下载后可直接编译运行进行实验验证和深入研究。 该资料对于使用Fortran语言进行Hankel滤波编程具有较好的实用价值。
  • Fortran 95 的 OpenMP 并行
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    《Fortran 95的OpenMP并行编程》是一本专注于使用Fortran 95语言进行并行程序开发的书籍,重点介绍OpenMP库的应用技巧和实践经验。 该手册翻译自Miguel Hermanns 的《Parallel Programming in Fortran 95 using OpenMP》,介绍了OpenMP v1.1 和 v2.0 的部分内容。资料较老,内容不多,可作为入门读物。
  • Fortran详尽指南.docx
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    《Fortran编程详尽指南》是一份全面介绍Fortran编程语言的手册,内容涵盖了从基础语法到高级应用的各项知识,旨在帮助读者掌握并精通Fortran编程技巧。 ### Fortran编程全面指南知识点详解 #### 一、Fortran编程语言概述 - **历史背景**:Fortran(Formula Translation)是由IBM公司在1950年代初期开发的一种高级编程语言,是世界上第一种广泛使用的高级编程语言之一。尽管Fortran语言历史悠久,但由于其在科学计算和工程领域的独特优势,至今仍被广泛使用。 - **应用领域**:Fortran主要应用于数值计算、科学模拟、工程分析等领域。由于其高效的数值处理能力和强大的数学库支持,Fortran在物理、化学、气象学、航空航天等科学计算领域占有重要地位。 #### 二、Fortran语言基础 ##### 1. 环境搭建 - **选择编译器**: - **GNU Fortran (gfortran)**:免费开源,跨平台支持好,适用于Linux、macOS和Windows等多种操作系统。 - **Intel Fortran Compiler**:商业编译器,提供高性能的编译和优化选项,适合追求极致性能的应用场景。 - **设置开发环境**: - 安装所选编译器,并配置相应的环境变量。 ##### 2. 基础语法 - **变量和数据类型**: - **整型**:`INTEGER`,用于表示整数。 - **实型**:`REAL`,用于表示浮点数。 - **复数型**:`COMPLEX`,用于表示复数。 - **逻辑型**:`LOGICAL`,用于表示布尔值(`.TRUE.` 或 `.FALSE.`)。 - **字符型**:`CHARACTER`,用于表示字符串。 - **数组和矩阵**: - Fortran提供了强大的数组处理能力,可以轻松创建一维或多维数组。 - 支持丰富的内置函数和运算符,便于进行复杂的矩阵操作。 - **控制流语句**: - **条件语句**:`IF`...`THEN`...`ELSE`...`ENDIF` - **循环语句**:支持传统的计数循环以及基于条件的循环 - 提供了子程序(如 `SUBROUTINE` 和 `FUNCTION`)用于封装重复使用的代码块。 #### 三、实战案例——简单的数值计算应用 - **编写程序**: - 示例:使用Fortran的基本语法结构,实现给定函数的数值近似解。 - **编译和执行**: - 使用选定的编译器编译源代码并生成可执行文件,在命令行环境中运行该文件。 - **调试和优化**: - 通过调整算法或优化代码逻辑提高程序性能。 #### 四、相关项目资源 - 学习Fortran可以通过访问如Netlib这样的科学计算软件库,以及由社区维护的Fortran Wiki获取丰富的文档和技术文章。此外,在GitHub上也可以找到很多优秀的Fortran项目供参考学习。 #### 五、结语 - Fortran作为一种历史悠久的语言,在特定领域仍然具有不可替代的地位。通过本指南的学习,读者能够快速掌握Fortran的基础知识,并能在实际项目中灵活运用。 Fortran不仅是一门编程语言,更是一种解决问题的有效工具。随着技术的发展,虽然新的编程语言层出不穷,但Fortran在科学计算领域的优势依然无法被取代。希望每位学习者都能从中获得乐趣并有所收获。
  • Fortran译器
    优质
    Fortran编译器是将用Fortran语言编写源代码转换成机器可执行的目标代码的关键软件工具,广泛应用于科学计算和工程领域。 Fortran90编译器支持Fortran90和Fortran77编程语言的编译工作。下载后解压文件并运行.exe文件即可完成安装。