Fortran - 数组
数组可以存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。 数组用于存储数据的集合，但将数组视为相同类型的变量的集合通常更有用。
所有数组都由连续的内存位置组成。 最低地址对应于第一个元素，最高地址对应于最后一个元素。
| Numbers(1) | Numbers(2) | Numbers(3) | Numbers(4) | … |
数组可以是一维的（如向量）、二维的（如矩阵），Fortran 允许您创建最多 7 维的数组。
声明数组
数组是用dimension属性声明的。
例如，要声明一个名为 number 的一维数组，该数组由包含 5 个元素的实数组成，您可以这样写:
real, dimension(5) :: numbers
通过指定其下标来引用数组的各个元素。 数组的第一个元素的下标为 1。 数组numbers包含五个实数变量——numbers(1)、numbers(2)、numbers(3)、numbers(4)和numbers(5)。
要创建一个名为矩阵的 5 x 5 二维整数数组，您可以编写 −
integer, dimension (5,5) :: matrix
您还可以声明具有某些显式下限的数组，例如 −
real, dimension(2:6) :: numbers integer, dimension (-3:2,0:4) :: matrix
赋值
您可以为各个成员分配值，例如，
numbers(1) = 2.0
or, you can use a loop,
do i =1,5 numbers(i) = i * 2.0 end do
一维数组元素可以使用简写符号直接赋值，称为数组构造函数，例如，
numbers = (/1.5, 3.2,4.5,0.9,7.2 /)
请注意，方括号"("和反斜杠"/"之间不允许有空格
示例
以下示例演示了上面讨论的概念。
program arrayProg
real :: numbers(5) !one dimensional integer array
integer :: matrix(3,3), i , j !two dimensional real array
!为数组编号分配一些值
do i=1,5
numbers(i) = i * 2.0
end do
!显示值
do i = 1, 5
Print *, numbers(i)
end do
!为数组矩阵分配一些值
do i=1,3
do j = 1, 3
matrix(i, j) = i+j
end do
end do
!显示值
do i=1,3
do j = 1, 3
Print *, matrix(i,j)
end do
end do
!short hand assignment
numbers = (/1.5, 3.2,4.5,0.9,7.2 /)
!显示值
do i = 1, 5
Print *, numbers(i)
end do
end program arrayProg
当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −
2.00000000
4.00000000
6.00000000
8.00000000
10.0000000
2
3
4
3
4
5
4
5
6
1.50000000
3.20000005
4.50000000
0.899999976
7.19999981
一些数组相关术语
下表给出了一些数组相关术语 −
| 术语 | 含义 |
|---|---|
| Rank | 它是数组的维数。 例如，对于名为matrix的数组，rank为2，对于名为numbers的数组，rank为1。 |
| Extent | 它是沿维度的元素数量。 例如，数组 number 的范围为 5，名为 Matrix 的数组在两个维度上的范围均为 3。 |
| Shape | 数组的形状是一维整数数组，包含每个维度的元素数量（范围）。 例如，对于数组矩阵，形状为 (3, 3)，数组编号为 (5)。 |
| Size | 它是数组包含的元素数量。 对于数组矩阵，它是 9，对于数组编号，它是 5。 |
将数组传递给过程
您可以将数组作为参数传递给过程。 下面的例子演示了这个概念 −
program arrayToProcedure
implicit none
integer, dimension (5) :: myArray
integer :: i
call fillArray (myArray)
call printArray(myArray)
end program arrayToProcedure
subroutine fillArray (a)
implicit none
integer, dimension (5), intent (out) :: a
! 局部变量
integer :: i
do i = 1, 5
a(i) = i
end do
end subroutine fillArray
subroutine printArray(a)
integer, dimension (5) :: a
integer::i
do i = 1, 5
Print *, a(i)
end do
end subroutine printArray
当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −
1 2 3 4 5
在上面的示例中，子例程 fillArray 和 printArray 只能用维度为 5 的数组调用。但是，要编写可用于任何大小数组的子例程，可以使用以下技术重写它 −
program arrayToProcedure
implicit none
integer, dimension (10) :: myArray
integer :: i
interface
subroutine fillArray (a)
integer, dimension(:), intent (out) :: a
integer :: i
end subroutine fillArray
subroutine printArray (a)
integer, dimension(:) :: a
integer :: i
end subroutine printArray
end interface
call fillArray (myArray)
call printArray(myArray)
end program arrayToProcedure
subroutine fillArray (a)
implicit none
integer,dimension (:), intent (out) :: a
! 局部变量
integer :: i, arraySize
arraySize = size(a)
do i = 1, arraySize
a(i) = i
end do
end subroutine fillArray
subroutine printArray(a)
implicit none
integer,dimension (:) :: a
integer::i, arraySize
arraySize = size(a)
do i = 1, arraySize
Print *, a(i)
end do
end subroutine printArray
请注意，程序使用size函数来获取数组的大小。
当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
数组部分
到目前为止，我们已经引用了整个数组，Fortran 提供了一种使用单个语句引用多个元素或数组的一部分的简单方法。
要访问数组部分，您需要提供该部分的下限和上限，以及所有维度的步幅（增量）。 这种表示法称为下标三元组:
array ([lower]:[upper][:stride], ...)
当没有提到下限和上限时，它默认为您声明的范围，并且步长值默认为1。
以下示例演示了这个概念 −
program arraySubsection
real, dimension(10) :: a, b
integer:: i, asize, bsize
a(1:7) = 5.0 ! a(1) to a(7) assigned 5.0
a(8:) = 0.0 ! rest are 0.0
b(2:10:2) = 3.9
b(1:9:2) = 2.5
!显示
asize = size(a)
bsize = size(b)
do i = 1, asize
Print *, a(i)
end do
do i = 1, bsize
Print *, b(i)
end do
end program arraySubsection
当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −
5.00000000 5.00000000 5.00000000 5.00000000 5.00000000 5.00000000 5.00000000 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 2.50000000 3.90000010 2.50000000 3.90000010 2.50000000 3.90000010 2.50000000 3.90000010 2.50000000 3.90000010
数组内部函数
Fortran 90/95 提供了几个内部过程。 它们可以分为7类。
