📅 最后修改于: 2020-11-04 06:15:21 🧑 作者: Mango
Fortran中的数字由三种固有数据类型表示-
整数类型只能容纳整数值。以下示例提取了通常的四个字节整数中可以保留的最大值-
program testingInt
implicit none
integer :: largeval
print *, huge(largeval)
end program testingInt
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
2147483647
请注意， huge()函数给出了可以由特定整数数据类型保存的最大数字。您还可以使用种类说明符指定字节数。以下示例演示了这一点-
program testingInt
implicit none
!two byte integer
integer(kind = 2) :: shortval
!four byte integer
integer(kind = 4) :: longval
!eight byte integer
integer(kind = 8) :: verylongval
!sixteen byte integer
integer(kind = 16) :: veryverylongval
!default integer
integer :: defval
print *, huge(shortval)
print *, huge(longval)
print *, huge(verylongval)
print *, huge(veryverylongval)
print *, huge(defval)
end program testingInt
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
32767
2147483647
9223372036854775807
170141183460469231731687303715884105727
2147483647
它存储浮点数，例如2.0、3.1415，-100.876等。
传统上有两种不同的实类型：默认实类型和双精度类型。
但是，Fortran 90/95通过种类说明符提供了对实数和整数数据类型的精度的更多控制，我们将在稍后对此进行研究。
以下示例显示了真实数据类型的使用-
program division
implicit none
! Define real variables
real :: p, q, realRes
! Define integer variables
integer :: i, j, intRes
! Assigning values
p = 2.0
q = 3.0
i = 2
j = 3
! floating point division
realRes = p/q
intRes = i/j
print *, realRes
print *, intRes
end program division
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
0.666666687
0
这用于存储复数。复数有两个部分：实部和虚部。两个连续的数字存储单元存储这两个部分。
例如，复数(3.0，-5.0)等于3.0 – 5.0i
通用函数cmplx()创建一个复数。它产生的结果是，实数和虚数部分都是单精度的，而与输入自变量的类型无关。
program createComplex
implicit none
integer :: i = 10
real :: x = 5.17
print *, cmplx(i, x)
end program createComplex
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
(10.0000000, 5.17000008)
以下程序演示了复数算法-
program ComplexArithmatic
implicit none
complex, parameter :: i = (0, 1) ! sqrt(-1)
complex :: x, y, z
x = (7, 8);
y = (5, -7)
write(*,*) i * x * y
z = x + y
print *, "z = x + y = ", z
z = x - y
print *, "z = x - y = ", z
z = x * y
print *, "z = x * y = ", z
z = x / y
print *, "z = x / y = ", z
end program ComplexArithmatic
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
(9.00000000, 91.0000000)
z = x + y = (12.0000000, 1.00000000)
z = x - y = (2.00000000, 15.0000000)
z = x * y = (91.0000000, -9.00000000)
z = x / y = (-0.283783793, 1.20270276)
整数的范围，浮点数的精度和大小取决于分配给特定数据类型的位数。
下表显示了整数的位数和范围-
| Number of bits | Maximum value | Reason |
|---|---|---|
| 64 | 9,223,372,036,854,774,807 | (2**63)–1 |
| 32 | 2,147,483,647 | (2**31)–1 |
下表显示位数，最小和最大值以及实数的精度。
| Number of bits | Largest value | Smallest value | Precision |
|---|---|---|---|
| 64 | 0.8E+308 | 0.5E–308 | 15–18 |
| 32 | 1.7E+38 | 0.3E–38 | 6-9 |
以下示例说明了这一点-
program rangePrecision
implicit none
real:: x, y, z
x = 1.5e+40
y = 3.73e+40
z = x * y
print *, z
end program rangePrecision
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
x = 1.5e+40
1
Error : Real constant overflows its kind at (1)
main.f95:5.12:
y = 3.73e+40
1
Error : Real constant overflows its kind at (1)
现在让我们使用一个较小的数字-
program rangePrecision
implicit none
real:: x, y, z
x = 1.5e+20
y = 3.73e+20
z = x * y
print *, z
z = x/y
print *, z
end program rangePrecision
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
Infinity
0.402144760
现在让我们看一下下溢-
program rangePrecision
implicit none
real:: x, y, z
x = 1.5e-30
y = 3.73e-60
z = x * y
print *, z
z = x/y
print *, z
end program rangePrecision
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
y = 3.73e-60
1
Warning : Real constant underflows its kind at (1)
Executing the program....
$demo
0.00000000E+00
Infinity
在科学编程中，人们经常需要知道在其上进行工作的硬件平台的数据范围和精度。
内在函数kind()允许您在运行程序之前查询硬件数据表示的详细信息。
program kindCheck
implicit none
integer :: i
real :: r
complex :: cp
print *,' Integer ', kind(i)
print *,' Real ', kind(r)
print *,' Complex ', kind(cp)
end program kindCheck
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
Integer 4
Real 4
Complex 4
您还可以检查所有数据类型的类型-
program checkKind
implicit none
integer :: i
real :: r
character :: c
logical :: lg
complex :: cp
print *,' Integer ', kind(i)
print *,' Real ', kind(r)
print *,' Complex ', kind(cp)
print *,' Character ', kind(c)
print *,' Logical ', kind(lg)
end program checkKind
当您编译并执行上述程序时，它将产生以下结果-
Integer 4
Real 4
Complex 4
Character 1
Logical 4