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目录：目录：
【主程序】【语句函数】【内在过程】【内部过程】【外部过程】
【主程序】【语句函数】【内在过程】【内部过程】【外部过程】
◆外部函数◆外部子程序◆EXTERNAL属性和哑过程◆INTENT属性◆OPTIONAL属性◆哑元改名◆关键字变元INTRINSIC属性◆类属过程◆过程接口 INTERFACE◆超载操作符◆自定义操作符◆超载赋值号
【模块】【块数据】【指针】
- 【主程序】
!-----------------------------------------------------------------------
[PROGRAM [程序名]]
[说明部分]
[可执行部分]
[CONTAINS
内部过程]
END [PROGRAM [程序名]]
!-----------------------------------------------------------------------
- 【语句函数】 f(x)=x**2+1
- 【内在过程】 max，abs，sin，char。。。。
- 【内部过程】 Contains
与宿主程序共享变量名, 外部过程FUNCTION, SUBROUTINE都可以有自己的内部过程。
通常没有说明语句。
没有哑元，无哑实结合。
使用内部过程的规则：在宿主中不要定义子程序名和函数名的类型，也不能指定它们是有EXTERNAL属性。宿主中的变量名和数组名等在内部过程中有效，有相同的数值。但同一名若在内部过程中又进行了类型声明，则此名被视为其过程中的独立变量，无相同的数值。内部过程中也可引用另一内部过程。
例：
!-----------------------------------------------------------------------
program internal
real a,b,c
call find
print *,c
contains
subroutine find
read *, a,b
c=sqrt(a**2+b**2)
end subroutine find
end
!-----------------------------------------------------------------------
- 【外部过程】
过程=函数&子程序
哑元调用方式：传址调用call by adress，即传递4字节的变量的内存地址。
◆外部函数
调用：函数名(实元表) 函数名()
如果没有结果名，则函数名就是结果名。
!-----------------------------------------------------------------------
[前缀] FUNCTION 函数名([哑元列表])[RESULT(结果名)]
[说明部分]
[可执行部分]
[CONTAINS
内部过程]
END [FUNCTION 函数名]
!-----------------------------------------------------------------------
◆外部子程序：
调用：
CALL 子程序名 [(哑元列表)]
哑元可以是变量名、数组名、过程名、指针名等均可作为哑元。它们之间用逗号隔开。
前缀是F90中新增的，它可以是：[类型说明] 或[关键词]。关键词：RECURSIVE(F90)，PURE(F95)，ELEMENTAL(F95)。RECURSIVE表示过程时可以直接或间接地调用自身，即递归调用，其过程是递归过程。
!-----------------------------------------------------------------------
[前缀] SUBROUTINE 子程序名[(哑元列表)]
[说明部分]
[可执行部分]
[CONTAINS
内部过程]
END [SUBROUTINE [子程序名]]
!-----------------------------------------------------------------------
一个有用的例子：互换数字
!-----------------------------------------------------------------------
SUBROUTINE swap(p,q)
INTEGER :: p,q,r
r=p;p=q;q=r
RETURN
END
!-----------------------------------------------------------------------
◆EXTERNAL属性和哑过程 (哑元为外部过程，即哑过程)
指定EXTERNAL语句或属性说明实元实际上是外部过程
类型定义语句： 类型,EXTERNAL :: 外部函数名[,外部函数名]…
或EXTERNAL语句：EXTERNAL [外部函数名][,子程序名][,块数据名]…
哑元也可以是一个过程，这时作为哑元的过程称为哑过程。（至少两层调用）
例如：
!-----------------------------------------------------------------------
Programm main
Real x,y
External Plus !外部过程名作实元，必须用External说明，或者具有External属性
x=1.0 ; y=2.0
Print,* Calculate(x,y,Plus) !调用Calculate函数，实元为外部过程Plus
End Program main
Real Function Plus(a,b) !(第二层被调用的外部函数)
Real, Intent(In) :: a,b
Plus=a+b
End Function Plus
Real Function Calculate (x,y,func)
Real, Intent(In) :: x,y
Real, External func !类型定义语句, 说明哑元时一个外部过程, 也可以直接用External说明
Calculate=func(x,y) !调用自定义的外部函数
End Function Calculate
!-----------------------------------------------------------------------
或者将 Real, External func 改为接口程序：
Interface
Real Function Plus(a,b) !Plus被接口块说明为一个哑元，即一个哑过程
Real, Intent(In) :: a,b
End Function Plus
End Interface
◆INTENT属性 (过程的哑元说明)
在类型定义语句中： 类型,INTENT(意图说明符) :: 哑元名表
或用INTENT语句 ： INTENT(意图说明符) :: 哑元名表
意图说明符为以下字符串：
IN 指明哑元仅用于向过程提供数据，过程的执行期间哑元不能被重定义或成为未定义的，相联合的实元可以是常数、变量、数组以及它们的算术表达式。
OUT 指明哑元用于把过程中的数据传回调用过程的程序，与之相结合的实元只允许是变量，不得为常数。
INOUT 指明哑元既可以用于向过程提供数据，也可用于返回数据，与之相结合的实元只允许是变量。
◆OPTIONAL属性可选变元，部分哑元作哑实结合
内在函数PRESET用来反映它的自变量是否在程序执行部分中出现。PRESET(A)的值是一个逻辑值，以此来构造不同的算法。
例如，要求编一子程序，既能求四边形同长(A+B+C+D)的值，也能求三角形周长(A+B+C)的值。此时D就是可选择变元，并规定当D不出现时，置D值为零。子程序如下：
!-----------------------------------------------------------------------
SUBROUTINE SUM(S,A,B,C,D)
IMPLICIT NONE
REAL,INTENT(IN) :: A,B,C
REAL,INTENT(IN),OPTIONAL :: D
REAL,INTENT(OUT) :: S
REAL :: TEMP
IF(PRESET(D)) THEN
TEMP=D
ELSE
TEMP=0.
END IF
S=A+B+C+TEMP
END SUBROUTINE SUM
!-----------------------------------------------------------------------
◆哑元改名
例如，对于上面求边长的子程序，如调用时欲把哑元名A,B,C,D改为物理意义明确的名称UPPER,DOWN,LEFT,RIGHT，只需在主调程序中写入接口块，在接口块的哑元表中用新的哑元名即可：
!-----------------------------------------------------------------------
PROGRAM SUMMATION
INTERFACE
SUBROUTINE SUM(S,UPPER,DOWN,LEFT,RIGHT)
IMPLICIT NONE
REAL,INTENT(IN) :: UPPER,DOWN,LEFT
REAL,INTENT(IN),OPTIONAL :: RIGHT
REAL,INTENT(OUT) :: S
REAL :: TEMP
END SUBROUTINE SUM
END INTERFACE
READ *, UPPER,DOWN,LEFT,RIGHT
CALL SUBROUTINE SUM(S,UPPER,DOWN,LEFT,RIGHT)
……
END PROGRAM SUMMATION
!-----------------------------------------------------------------------
◆关键字变元
哑实结合：(哑元名＝实元表达式)
例如： CALL TEST(1,10,D=1000,C=100)
同： CALL TEST(A=1,B=10,D=1000,C=100)
F90也允许在调用语句中，前面部分实元不用关键字变元，只从某一个变元开始用关键字变元。
主调程序中如采用关键字变元调用过程，就必须写出被调子程序的接口块。
!-----------------------------------------------------------------------
PROGRAM swap_pro !交换大小两个实数swap(a,b)
INTERFACE
SUBROUTINE swap(klein,gross)
IMPLICIT NONE
REAL,INTENT(out) :: klein,gross
END SUBROUTINE swap
END INTERFACE
READ *, klein,gross
CALL SUBROUTINE swap(klein,gross)
……
END PROGRAM swap_pro
!-----------------------------------------------------------------------
◆INTRINSIC属性
与EXTERNAL语句或属性说明的实元是外部过程相对应，INTRINSIC语句或属性用来说明实元实际上是内在过程。其一般形式为：
类型定义语句：类型,INTRINSIC :: 内在函数名[,内在函数名]…
或INTRINSIC语句：INTRINSIC 内在过程名[,内在过程名]…
内在过程名必须是内在过程的通用名或专用名。如果是专用名，则可以在其作用范围单元中作为一个过程的实元，但它必须出现在一个INTRINSIC语句中，或被该单元中的一个类型声明语句指明具有INTRINSIC属性。需要注意的是，一个内在过程名只能在INTRINSIC语句中出现一次，并且不能同时出现在INTRINSIC语句和EXTERNAL语句中。
例：
!-----------------------------------------------------------------------
PROGRAM MAIN
REAL F
REAL,INTRINSIC :: ALOG !说明Alog是内部函数，可以作实元
F=CALCULATE(0.0,1.0,ALOG) !使用内在函数ALOG作实元
…
END PROGRAM
!-----------------------------------------------------------------------
注意这里必须用专用名ALOG，而不能用通用名LOG。
◆类属过程
允许用不同类型的实元与同一个哑元结合，如内在基本函数ABS(X)，结合的实元可以是整型、实型与复型。
例如，要编写求两数之和的类属函数时，分别编写哑元是实型和整型的函数：
!-----------------------------------------------------------------------
FUNCTION SUM_REAL(A,B) RESULT(SUM_REAL_RESULT)
REAL :: A,B,SUM_REAL_RESULT
SUM_REAL_RESULT=A+B
END FUNCTION SUM_REAL
FUNCTION SUM_INTEGER(A,B) RESULT(SUM_INTEGER_RESULT)
INTEGER :: A,B,SUM_INTEGER_RESULT
SUM_INTEGER_RESULT=A+B
END FUNCTION SUM_INTEGER
!现在把这两个函数过程综合成一个类属函数，类属函数名取为MY_SUM，在主调程序应写明如下接口：
PROGRAM SUMMATION
INTERFACE MY_SUM
FUNCTION SUM_REAL(A,B) RESULT(SUM_REAL_RESULT)
REAL :: A,B,SUM_REAL_RESULT
END FUNCTION SUM_REAL
FUNCTION SUM_INTEGER(A,B) RESULT(SUM_INTEGER_RESULT)
INTEGER :: A,B,SUM_INTEGER_RESULT
END FUNCTION SUM_INTEGER
END INTERFACE
IMPLICIT NONE
REAL :: X,Y
INTEGER :: I,J
READ *, X,Y,I,J
PRINT *, MY_SUM(X,Y),MY_SUM(I,J)
END PROGRAM SUMMATION
!-----------------------------------------------------------------------
◆过程接口 INTERFACE
一个内部过程总是由程序单元中的语句来调用的。一般来讲，编译程序知道内部过程的一切情况，如知道该过程是一个函数或子程序、过程名、哑元的名字、变量类型和属性、函数结果的特性等等。这个信息的集合被称为过程的接口(interface)。
对于内部过程、内在过程和模块，过程接口对编译程序而言是己知的和显式给出的，故称显式接口。
如在调用一个外部过程或一个哑过程时，编译系统通常不知道该过程的各种情况，这种接口是隐式的。
用EXTERNAL语句来指明一个外部过程或哑过程，但此语句仅说明每一个外部名是一个外部过程名或哑过程名，并没有指明过程的接口，所以接口仍是隐式的。
为了全面准确地通知编译系统，在主调程序中有时需要加入接口块，以说明主调程序与被调程序的接口。接口块是F90中引进的新颖程序块，它显式指明了过程接口的机制。通过接口块可用为一个外部过程或哑过程指明一个显式的接口。这比EXTERNAL语句提供了更多的信息，也提高了程序的可读性。
过程接口确定过程被调用的形式，它由过程的特性、过程名、各哑元的名字和特性以及过程的类属标识符(可以省略)组成，一般它们都被写在一个过程的开头部分。此接口块被放在主调程序的说明部分中，通常还应写在类型说明语句之前，它的内容是被调用的过程中的说明部分，功能是通知编译系统，主调程序调用的过程中各种变元的类型、属性、性质等。
用法：
!-----------------------------------------------------------------------
INTERFACE [类属说明]
[接口体]…
[模块过程语句]…
END INTERFACE [类属说明]
!-----------------------------------------------------------------------
其中类属说明的形式为：
类属名 -> 类属过程
OPERATOR -> 超载操作符、自定义操作符
ASSIGNMENT(=) -> 超载赋值号
接口体的形式为：
函数语句
[说明部分]
函数END语句
子程序语句
[说明部分]
子程序END语句
模块过程语句的形式为：MODULE PROCEDURE 过程名表。
例：
!-----------------------------------------------------------------------
interface
subroutine swap(x,y)
real x,y
end subroutine
end interface
real a,b
read *,a,b
call swap(a,b)
end
subroutine swap(x,y)
real x,y
z=x;x=y;y=z
end subroutine
!-----------------------------------------------------------------------
凡遇下列情况之一时，主调程序必须有接口块：
1、如果外部过程具有以下特征：
过程的哑元有可选择属性。
过程的哑元是假定形数组、指针变量、目标变量。
函数过程的结果是数组或指针。
对于字符型函数过程的结果、其长度不是常数，也非假定长度(*)。
2、如果调用过程时出现：
实元是关键字变元。
用一个类属名调用。
用超载赋值号(对于子程序)。
用超载操作符(对于函数)。
3、如果过程前缀关键词是ELEMENTAL
◆超载操作符
超载操作符的形式仍是系统内部操作符，如+、-、*、/等，但通过编出恰当的过程，可以扩充这些操作符的功能。例如；‘+’本来用于对数值作算术操作，但经恰当的编程后‘＋’也可用于字符型操作，这就像车辆超载一样，故称为超载操作符。定义超载操作符，需先编写一个实现此超载(扩充)功能的函数过程，再在主调程序中编写过程的接口，在接口语句后加上超载说明，其一般形式为：
INTERFACE OPERATOR(被超载使用的操作符号)
例如：要使‘+’超载能执行如下操作：把两个字符串的最后一个字母接起来。
!-----------------------------------------------------------------------
PROGRAM ADD_CHARACTER
IMPLICIT NONE
CHARACTER(LEN=10) :: A,B
INTEGER :: I,J
INTERFACE OPERATOR(+)
FUNCTION ADD(A,B) RESULT(ADD_RESULT)
IMPLICIT NONE
CHARACTER(LEN=*),INTENT(IN) :: A,B
CHARACTER(LEN=2) :: ADD_RESULT
END FUNCTION ADD
END INTERFACE
READ *, A,B
PRINT *, A+B,2+3
END PROGRAM ADD_CHARACTER
FUNCTION ADD(A,B) RESULT(ADD_RESULT)
IMPLICIT NONE
CHARACTER(LEN=*),INTENT(IN) :: A,B
CHARACTER(LEN=2) :: ADD_RESULT
ADD_RESULT=A(LEN_TRIM(A):LEN_TRIM(A))//B(LEN_TRIM(B):LEN_TRIM(B))
END FUNCTION ADD
!-----------------------------------------------------------------------
接口的作用是向编译系统提示，遇到操作符‘＋’时，如果操作数不是数值，就不是原来意义的加法，操作含义要到 FUNCTION ADD中找。当主调程序有了上述接口块后，在下面执行部分中执行字符串操作CH1+CH2时，＋号作超载用。
◆自定义操作符 .klein. .gross. .plus.
INTERFACE OPERATOR(.plus.) ! .plus. = +
MODULE PROCEDURE add
END INTERFACE
◆超载赋值号 INTERFACE ASSIGNMENT(=)
例：编一程序把逻辑量超载赋值给整型变量。先编一个实现这一功能的子程序,
!-----------------------------------------------------------------------
SUBROUTINE LOG_INT(I,L)
IMPLICIT NONE
LOGICAL, INTENT(IN) :: L
INTEGER, INTENT(OUT):: I
IF(L) I=1 !I=.True. 得到1
IF(.NOT.L) I=0 !I=.Falsh. 得到0
END SUBROUTINE LOG_INT
再在主程序内编写接口,
INTERFACE ASSIGNMENT(=)
SUBROUTINE LOG_INT(I,L)
IMPLICIT NONE
LOGICAL, INTENT(IN) :: L
INTEGER, INTENT(OUT):: I
END SUBROUTINE LOG_INT
END INTERFACE
!-----------------------------------------------------------------------
I=1 得到1
I=.True. 得到1
I=.Falsh. 得到0
- 【模块】 复制所有语句，共享所有变量
共享数据的2个方法：一个是哑实结合，一个就是数据共享
共享方式有：使用COMMON语句和EQUIVALENCE语句(F77)，使用模块(F90)。另外，使用INCLUDE复制。
!-----------------------------------------------------------------------
COMMON [/[公共块名1]/]变量名表1[[,]/[公共块名2]/变量名表2]...
EQUIVALENCE (变量名表1),(变量名表2),… !仅限于同一程序单元
INCLUDE '文件名[/[NO]LIST]'
!-----------------------------------------------------------------------
例如：下面的COMMON语句段
COMMON/happy/we,you,they
COMMON/ /our,your,their
COMMON/happy/i,he,she
COMMON/angry/dog,cat,mouse
COMMON my,his,her
等价于语句段，
COMMON/happy/we,you,they,i,he,she
COMMON/angry/dog,cat,mouse
COMMON/ /our,your,their,my,his,her
!-----------------------------------------------------------------------
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