fortran常用语句--读写带注释文档、动态数组等语法

1.判断读取文档有多少行数据（文档最后的空行不计入其中）：

首先在变量定义区域下方和执行语句前声明在程序中要被调用的GetFileN函数：

!声明子函数 Integer GetFileN!获取文档行数 external GetFileN

接下来在函数外部后边写上被调用函数完整代码：（之后就可以在主函数中调用这个子函数了）

 !----------------------------------------------------------------------------
 !自定义函数Function区域- https://www.jianshu.com/p/535db588d8a5
 !调用自定义函数前要声明。
 !自定义函数调用后会返回一个数值。
 !----------------------------------------------------------------------------
 !判断文档共有多少行 https://zhidao.baidu.com/question/1896723711901726340.html
 Integer Function GetFileN( iFileUnit )
 Implicit None
 Integer , Intent( IN ) :: iFileUnit
 Integer :: ioS
 Character(Len=) :: cDummy
 GetFileN =
 Rewind( iFileUnit )
 Do
 Read( iFileUnit , * , ioStat = ioS ) cDummy
 if ( ioS /=  ) Exit
 GetFileN = GetFileN +
 End Do
 Rewind( iFileUnit )
 Return
     end function GetFileN  !https://blog.csdn.net/qq_38161676/article/details/80056503  

2.使不同编译器声明的数据所占字节数统一，写一个module（放在代码最前面）：

 module constant
 implicit none
 Integer , parameter :: myINT  = SELECTED_INT_KIND(  )!myINT 会赋予  的值，含义是，IVF 上，KIND= 的整型，就足够表达 -^ 到 ^ 之间的数了  http://fcode.cn/guide-43-1.html
 integer, parameter :: fp = selected_real_kind(,)
 end module

然后再程序中使用时：

use constant integer(myINT) :: iiso,icu,icd real(fp) ::gabestPersion(:)!共有8个参数和一个目标函数

3.动态数组，使用allocatable和allocate关键字：

一个冒号就是一维动态数组，两个冒号就是二维动态数组（或者叫做可变长数组，但都是矩形形状的）

动态数组的声明：

 real(fp), allocatable ::ParaLowerBound(:),ParaUpperBound(:),ParaPrecision(:),ParaMean(:),ParaSD(:)!本构参数部分
 real(fp), allocatable ::oriPool(:,:),MatePool(:,:),oriPoolSort(:,:),MatePoolSort(:,:),XI(:),XII(:),XJ(:),XJJ(:),FitNess(:,:),goodFitness(:,:),bestPerson(:),fai0(:),GABc(:)!遗传算法数据大小
 integer(myINT), allocatable ::ParaIsUseGauss(:)
 character(len=), allocatable ::ParaName(:),lineDr(:)

动态数组的行列数重设置：

 readinLines=GetFileN()!文档总共有几行，代表有n和文档
 allocate(ParaLowerBound(readinLines))!下限
 allocate(ParaUpperBound(readinLines))!参数上限
 allocate(ParaPrecision(readinLines))!动态数组默认起始索引从1开始，而不是从0开始
 allocate(ParaMean(readinLines))
 allocate(ParaSD(readinLines))
 allocate(ParaIsUseGauss(readinLines))
 allocate(ParaName(readinLines)) 

 allocate(oriPool(PopulationNum,GeneLength))
 allocate(MatePool(PopulationNum,GeneLength))
 allocate(FitNess(PopulationNum,GeneLength+))
 allocate(goodFitness(PopulationNum,GeneLength+))

 

 allocate(XI(:GeneLength-))!一维动态数组。除了用长度法，也可以用上下限索引数来定义变长一维数组，二维同理
 allocate(XJ(:GeneLength-))!索引从0开始，共GeneLength个元素
 allocate(XII(:GeneLength-))
 allocate(XJJ(:GeneLength-))
 allocate(bestPerson(:GeneLength))
 allocate(fai0(:GeneLength-))
 allocate(GABc(:GeneLength-))

4.读取带注释的文档

比如我的文档，以一个星号 “*” 开头的表示注释行，每行的参数以等号为分隔符，等号后为具体值：

比如文档如下，名称为 2-3-CSUHParaRange.INP ：

 *Parameter-name,lower-bound,upper-bound,precision,is-use-gauss,mean,Standard-Deviation
 PROPM=0.5,1.8,0.01 ,,1.50,1.0
 ENU=0.01 ,0.49 ,0.01,,0.30,1.0
 PKAPPA=0.01 ,0.1,0.001,,0.05,1.0
 PLAMDA=0.01 ,0.25 ,0.001,,0.30,1.0
 PNVOID=0.2,2.5,0.01 ,,0.80,1.0
 Z=0.1,1.25 ,0.01,,0.40,1.0
 CHI=0.1,1.0,0.01,,0.80,1.0
 SM=0.1,5.0,0.01,,2.50,1.0

第一行为注释行

后面为具体参数名称，等号，后面为上下限，精度，是否用高斯概率、平均值、方差。

读这样的文档的代码：

open(unit=,file="2-3-CSUHParaRange.INP",STATUS='OLD',ACCESS='SEQUENTIAL') !
readinLines=GetFileN()!文档总共有几行，代表有n和文档
j=!1有效数据多少行？
do i = , readinLines
read (, '(A200)')  line
!!allocate(linetemp(lnblnk(line))) !lnblnk     字符串最后一个非空格的字符的位置 http://blog.sciencenet.cn/blog-456367-426706.html
!linetemp=TRIM(line)
!l=index (linetemp, "=")!ParaName(j),
l=index (line, "=")!ParaName(j),
m=LEN(TRIM(line))
k=index (line, "*")!k==1是注释行
!line=linetemp(l+:m)
if( k/= )then!如果不是注释行
    j=j+!有效数据多一行
    !BACKSPACE !回退一行，重新读入。*Parameter-name,lower-bound,upper-bound,precision,is-use-gauss,mean,Standard-Deviation
    read(line(l+:m),'(3G14.6,I4,2G14.6)')ParaLowerBound(j),ParaUpperBound(j),ParaPrecision(j),ParaIsUseGauss(j),ParaMean(j),ParaSD(j)
end if
end do
GeneLength=j!有效参数个数，基因长度，

5.随机数按精度保留一定的位数：

 !每个元素赋初值
 !保留几位小数 https://www.zybang.com/question/537e2bd0430e869ef1ed0ffe28d2d2cb.html
 !fortran 取随机数  http://fcode.cn/guide-96-1.html
 call random_seed()!在 IVF 编译器上，这一切都比较容易。因为它规定，只要random_seed不加入任何参数，则自动用时间设置种子
 call random_number(oriPool) !// 随机数种子部分忽略不写
 do i=, PopulationNum!遍历一代内每个个体
     do j=,GeneLength
 
         ParaPrecisionCoBa=1.0/ParaPrecision(j)!精度的倒数
         ParaLowerB=ParaLowerBound(j)*ParaPrecisionCoBa
         ParaUpperB=ParaUpperBound(j)*ParaPrecisionCoBa
         oriPool(i,j)= INT(abs(ParaUpperB-ParaLowerB) * oriPool(i,j) + min(ParaLowerB,ParaUpperB))/ParaPrecisionCoBa
         !a = 1.0   !// 产生从 1.0
         !b = 100.0 !// 到 100.0 之间的随机数
         !x = abs(b-a) * x + min(a,b)
         FitNess(i,j)=oriPool(i,j)
     end do
 end do

6.往文档中写入数据：

打开时的open语句决定了是覆盖还是添加内容：

6.1：

  open(unit=,file="4-bestOut.dat",STATUS='OLD',ACCESS='SEQUENTIAL')!输出每代最好的

上面的语句是打开一个名为   4-bestOut.dat  的文本文档，STATUS='OLD' 表明这个文档在执行这句前必须已经存在，

ACCESS='SEQUENTIAL'表明这个文档不是二进制文档，就是普通的文本文档。

 write(,'(I5,8G14.6,G18.10)')iterNum,bestPerson(),bestPerson(),bestPerson(),bestPerson(),bestPerson(),bestPerson(),bestPerson(),bestPerson(),bestPerson()

每次写东西都是添加到这个文档后面。
 
--------------------------------:
6.2：

 OPEN(,FILE='CSUHPicOutError.DAT',STATUS='UNKNOWN',ACCESS='SEQUENTIAL')
 WRITE(,'(8F15.8,5E20.8)')para(),para(),para(),para(),para(),para(),para(),para(),ErrorObjqz,ErrorObjpz,ErrorObjeVoid,ErrorObju,objfun

上面的语句是打开一维名为 CSUHPicOutError.DAT 的文本文档，STATUS='UNKNOWN' 表示如果不存在就新建一个这个名称的文档。 ACCESS='SEQUENTIAL'表示读取的时候是顺序读，而且不是二进制文档，是文本文档。写入的时候也是顺序写。

!UNKNOWN REPLACE http://blog.sina.com.cn/s/blog_6617725a0100rrr0.html  http://muchong.com/html/201212/5344833.html

7. if语法

== 表示逻辑判断是否相等（ .EQ. ）

/= 表示逻辑判断是否不等( .NE. )

>=     .GT.

<=     .LT.

if ( isnan(ErrorObj) ) then!如果实数ErrorObj是NAN，也就是not a number(不是数)，则 ErrorObj=1e300 end if

if(a==b)then ... end if

                          if(ErrorObj>10000000.0)then!如果误差是无穷大，那么为了提高效率，就重新初始化这个个体
 ...
                          else
 ...
 
                          end if

8. 分支选择   SELECT CASE  ：

                 !判断是哪种实验    %1代表不排水，2代表等p，3代表围压不变，4代表侧限,.代表减载的三轴伸长
                 SELECT CASE (myType)
 
                     case ()
 
                             ! !     师姐三轴不排水（不同的b）
                             dS1 = de1(i) / ((C11 + b * C12) - (C11 + C21 + C31 + b * (C12 + C22 + C32)) * (( - b) * C12 + C13) / (C13 + C23 + C33 + ( - b) * (C12 + C22 + C32)))!
                             dS3 = -(C11 + C21 + C31 + b * (C12 + C22 + C32)) * dS1 / (C13 + C23 + C33 + ( - b) * (C12 + C22 + C32))!
                             dS2 = b * dS1 + ( - b) * dS3!!这个根据b的定义求导可得
                             de2 = (C21 + b * C22) * dS1 + (( - b) * C22 + C23) * dS3!
                             de3 = (C31 + b * C32) * dS1 + (( - b) * C32 + C33) * dS3!
 
                     case ()
 
                             !我的等p
                             dS1 = (b - ) * de1(i) / (- * C11 + b * C11 + C12 -  * b * C12 + C13 + b * C13)!
                             dS2 = ( * b - ) * de1(i) / ( * C11 - b * C11 - C12 +  * b * C12 - C13 - b * C13)!
                             dS3 = ( + b) * de1(i) / (- * C11 + b * C11 + C12 -  * b * C12 + C13 + b * C13)!
                             de2 = C21 * dS1 - C22 * dS1 - C22 * dS3 + C23 * dS3!
                             de3 = C31 * dS1 - C32 * dS1 - C32 * dS3 + C33 * dS3!
 
                     case ()
 
                             !我的围压不变
                             dS1 = de1(i) / (C11 + b * C12)!
                             dS2 = b * de1(i) / (C11 + b * C12)!
                             dS3 = !
                             de2 = (C21 + b * C22) * dS1!
                             de3 = (C31 + b * C32) * dS1!
 
                     case ()
 
                             !侧限压缩
                             dS1 = (C22 - b * C22 + C23) * de1(i) / (b * (C12 * C21 - C11 * C22 - C13 * C22 + C12 * C23) - C13 * C21 + C11 * C22 + C11 * C23 - C12 * C21)!
                             dS2 = (-C21 + b * (C21 + C23)) * de1(i) / (b * (C12 * C21 - C11 * C22 - C13 * C22 + C12 * C23) - C13 * C21 + C11 * C22 + C11 * C23 - C12 * C21)!
                             dS3 = (C21 + b * C22) * de1(i) / (b * (C12 * C21 + C11 * C22 + C13 * C22 - C12 * C23) + C13 * C21 - C11 * C22 - C11 * C23 + C12 * C21)!
                             de2 = !
                             de3 = !
 
                     end select      

9.循环 do ... end do ：

 !输出计算结果到文档  OPEN(UNIT=,position='Append',FILE='s444.DAT')，
 do m= , textNums!第m个文档
      l=+m+textNums!文档编号
     OPEN(l,FILE=TRIM(TextListOut(m)),STATUS='UNKNOWN',ACCESS='SEQUENTIAL')!UNKNOWN REPLACE http://blog.sina.com.cn/s/blog_6617725a0100rrr0.html  http://muchong.com/html/201212/5344833.html
        !write(*,*)TRIM(TextListOut(m))
     do j = , DataLines(m)!首先遍历实验数据
         write(l,'(E20.8,1H,,E20.8,1H,,E20.8,1H,,E20.8,1H,,E20.8)')ArrayTheoryData(m,j,),ArrayTheoryData(m,j,),ArrayTheoryData(m,j,),ArrayTheoryData(m,j,),ArrayTheoryData(m,j,)
     end do
 end do

10. 定义子函数：

 !产生 [a,b]之间的随机整数
 Integer Function IntRandRange(a,b)
 use constant
 real(fp)::x
 integer(myINT) :: a,b
 
 !CALL RANDOM_SEED()
 CALL RANDOM_NUMBER (x)!大于等于0小于1的实数
  IntRandRange = INT(abs(b-a) * x + min(a,b))
     end function
 
 !产生 [a,b]之间的随机实数
 real Function RealRandRange(a,b)
 use constant
 real(fp)::x,a,b
 !CALL RANDOM_SEED()
 CALL RANDOM_NUMBER (x)!大于等于0小于1的实数
  RealRandRange = (abs(b-a) * x + min(a,b))
 end function

调用的时候：

if(PcR<=Pc)then!交配 单纯性交叉算子 call random_number(u) !Refl wife=IntRandRange(,PopulationNum)

if(PcR<=Pc)then!交配 单纯性交叉算子
call random_number(u) !Refl
wife=IntRandRange(1,PopulationNum)

11. 读入字符串放入整型变量中：

     do i = , iiso
     read(,'(A1000)')fileCharacterStr!读取一行所有字符串
     fileNameLen=LEN(TRIM(fileCharacterStr))!字符串总长度
      TextList(i)=fileCharacterStr(:fileNameLen-)!文档路径和名称列表
      !write(*,*)TRIM(TextList(i))
      !%1代表不排水，2代表等p，3代表围压不变，4代表侧限,.代表减载的三轴伸长
      Read( fileCharacterStr(fileNameLen:fileNameLen), * ) myType(i)!读入字符串fileCharacterStr(fileNameLen:fileNameLen)的内容（整型的字符）存放到整型变量myType中 read( 字符串 , * ) 数值类型变量    可以将字符串转换为数值型   https://zhidao.baidu.com/question/987823583256300059.html
      Read( fileCharacterStr(fileNameLen:fileNameLen), '(a1)' )myTypeStr!read( 字符串 , '(格式)' ) 放入字符串内容的变量
      !write(myTypeStr,"(I4)")myType(i)
      StrTemp1=TextList(i)
      StrTemp2=StrTemp1(:(LEN(TRIM((StrTemp1)))-))
      TextListOut(i)=TRIM((StrTemp2))//'-'//TRIM((myTypeStr))//'.DAT'!http://blog.sina.com.cn/s/blog_14ece821b0102wuqi.html
 end do