FORTRAN95程序设计实验指导.docx

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FORTRAN95程序设计实验指导

FORTRAN95程序设计实验指导

第一节CompaqVisualFORTRAN6.5快速入门

1.1安装CompaqVisualFORTRAN6.5

1.1.1系统要求

安装CompaqVisualFORTRAN6.5（以下简称为CVF）需要具备以下软硬件条件：

●80586或以上处理器，运行Windows98//NT/2000或以上操作系统。

●具有光盘驱动器。

●64MB或以上内存。

●足够的硬盘空间。

安装程序根据安装选项提示所需的硬盘空间。

专业版的典型安装需要约300MB硬盘空间。

●SVGA显示器。

●鼠标。

1.1.2安装步骤

下面以Windows2000操作系统为例，对于其他Windows操作系统，安装过程与此类似。

首先，将含CVF的光盘插入光盘驱动器，在资源管理器中运行Setup程序，屏幕显示CompaqVisualFORTRANSetup窗口；单击【istallVisualFortran】按钮；当出现询问是否查看README.TXT文件的对话框时单击【否】按钮；

安装程序自动搜索已有组件，单击【Continue】（继续）按钮，并按提示输入用户名、公司名、产品系列号后，安装程序会显示安装选项对话框（图1.1）；如果要改变安装CVF的文件夹,单击【ChangeFolder...】（改变文件夹）按钮，选择或输入所需的文件夹名；如果输入的文件夹不存在，安装程序会自动生成该文件夹，并生成几个下级文件夹以存放相应的各类文件。

图1.1还显示了各安装选项的简短说明和安装时所需的硬盘空间。

选择下列四个安装选项之一继续安装：

Typical（典型）

Custom（定制）

RunfromCD-ROM（从光盘运行）

Typical（典型）安装选项将安装最常用的部分，约需298MB硬盘空间。

Custom（定制）安装选项将允许用户选择安装自己需要的组件（约需350MB空间）。

RunFromCD-ROM（从光盘运行）安装选项约需29MB硬盘空间。

图1.1

选择所要安装的组件时，要注意硬盘是否有足够的空间（安装程序会自动检测）。

安装后如果要增加、删除某些组件或卸载CVF时，可以再运行Setup，按提示进行操作即可，当然也可以在控制面板选择添加/删除程序进行卸载。

1.2DeveloperStudio用户界面简介

在“开始”菜单的程序组中，选择【CompaqVisualFORTRAN6】程序组的【DeveloperStudio】，如果已经在桌面建立了它的快捷方式，可双击快捷方式的图标来运行CVF集成开发环境。

启动CVF集成开发环境后遇到【Didyouknow…】对话框，单击【Close】按钮，进入DeveloperStudio用户界面。

DeveloperStudio用户界面包含较复杂的菜单、工具条和多种窗口。

如图1.2所示，上部是命令菜单，提供MicrosoftVisualStudio的全部功能，包括工程管理、生成和编辑源程序文件以及设计程序资源（如菜单、对话框和图标）；跟踪和调试程序；查看联机帮助手册等。

菜单的下面是标准的工具条，提供常用的文件管理、编辑命令等按钮。

标准的工具条下面是工程工具条，提供了常用的编译、链接、运行和调试程序的按钮，另外还包括编辑资源（菜单、对话框、工具条和位图等）的按钮。

图1.2

图1.2的中部并列着两个窗口，左边的窗口是工程项目窗口，工程项目窗口的下面有两个标签，从左至右分别为【ClassView】（查看类信息）、【FileView】（查看文件）。

工程项目窗口的各窗格均以树形结构显示各自包含的内容。

【FileView】（查看文件）显示工程中包含的文件，。

【ClassView】（查看类信息）显示面向对象程序设计的类信息（Fortran不用）。

工程项目窗口的右边是【Source】（源文件）窗口。

它与左边的窗口对应，显示源文件的内容，如程序源代码或对话框、菜单等资源。

图1.2的下部是信息【Output】（输出）窗口。

它的下面有Build、Debug、FindinFiles等标签，分别显示编译链接、调试和查找信息。

工程项目窗口和信息【Output】（输出）窗口是可停靠（Dockable）的窗口，可按需要停靠到主窗体的合适位置，也可移动到主窗体外面使它成为浮动窗口。

【Source】（源文件）窗口属于文档窗口。

在调试程序时，还提供了很多显示调试信息的窗口，第四章讲述有关程序调试的详细内容。

1.3建立一个工程

1.3.1创建工程

为了使用DeveloperStudio开发FORTRAN程序，需要先建立所要编写程序的工程（Project）。

CVF的工程中存放了建立特定程序所要的全部信息。

这些信息包括程序源文件名称及相互关系、所需库文件清单、编辑器、链接器和建立该程序所用的其它信息的清单。

下面编写名为Hello的FORTRAN程序。

为此要先创建工程，其步骤如下：

1）从DeveloperStudio的【File】（文件）菜单选择【New】（新建）命令，出现【New】（新建）对话框（图1.3）。

图1.3

2）在【New】（新建）对话框中选择【Projects】（工程项目）标签，选择其中的【FortranConsoleApplication】（控制台应用程序）。

控制台应用程序是32位字符方式程序。

它可以全屏也可以在Windows桌面的简单窗口内运行。

其它的几种工程类型为：

FortranDynamic-LinkLibraries：

动态链接库，扩展名为.dll。

FortranStandardGraphicsorQuickWinApplication：

在一个或多个窗体允许图形输出或其它屏幕功能的应用程序。

文件扩展名为.exe。

FortranStaticLibraries：

静态库，扩展名为.lib。

FortranWindowsApplication：

使用WindowsWin32API函数开发的完全图形化界面的应用程序。

文件扩展名为.exe

3）在【Location】（位置）编辑框中，输入存放这个工程的文件夹，当然也可以单击【Browe...】（浏览）按钮选择所需的文件夹。

注意，文件夹名中不能含有汉字，否则，编译时会出错。

4）在【Projectname】（工程名字）编辑框中，输入工程名Hello，DeveloperStudio会自动生成Hello文件夹。

5）单击【New】（新建）对话框中的【OK】（确定）按钮，出现如下对话框，单击【Finish】（结束）按钮。

在出现的【NewProjectInformation】对话框中，单击【OK】（确定）按钮。

DeveloperStudio生成并打开名为Hello的工程。

这个工程的信息显示在工程项目窗口中。

如果没有出现工程项目窗口，选择【View】（视图）菜单下的【ProjectWorkspace】（工程项目）或按快捷键Alt+0显示它。

工程项目窗口的底部有【FileView】（查看文件）和【InfoView】（查看信息）两个标签，单击底部的标签可以在工程项目窗口的不同窗格（Pane）间切换。

要保存工程，选择【File】（文件）下的【SaveAll】（全部保存）。

1.3.2生成和编辑源代码文件

现在，需要编写源程序代码。

选择【File】（文件）下的【New】（新建），出现【New】（新建）对话框，在【New】（新建）对话框中选择【Files】（文件）标签（参看图1.4），选择【FortranFreeFormatSourceFile】（自由格式源程序文件），在【File】（文件）下的编辑框中，输入源程序文件名hello。

单击【OK】（确定）按钮创建新文本文件。

源文件的缺省扩展名为.f90。

源程序Hello.f90自动加入到工程中。

当然也可以直接单击工具条上的【NewTextFile】（新建文本文件）按钮（图1.5中最左端的按钮）来创建新文本文件。

图1.5所示的按钮从左至右实现的功能分别为：

建立新文件、打开文件、保存文件（正在编辑的文件）及保存所有文件。

注意保存文本文件时要加“.f90”文件扩展名。

此时源程序文件未加入到工程中。

图1.4

新【Source】（源文件）窗口（在工程项目窗口右边）为空白窗口。

这个窗口实际上是一个文本编辑器（有关文本编辑器的详细功能在第三章介绍），利用文本编辑器输入下面的FORTRAN程序源代码：

PROGRAMMAIN

IMPLICITNONE

PRINT*,'Hello,World!

'

ENDPROGRAMMAIN

1.3.3将文件加入工程

要把在文本编辑器窗口中的文件快速加入到工程中，在文本编辑器窗口中右击，然后在弹出的快捷菜单中选择【InsertFilesintoProject】（插入文件到工程），再选择Hello，可以快速的将文件加入到工程中。

加入文件到工程中后，单击工程项目窗口底部的【FileView】（查看文件）标签，则窗口中显示工程名Hello。

单击【SourceFiles】左边的加号“+”，这时显示该工程所包含源文件名称和Hello.f90（图1.6）。

图1.6【FileView】（查看文件）窗口显示工程所包含的文件

要把创建和保存但未打开的源程序文件加入到工程中，在【FileView】（查看文件）窗口中右击，然后在弹出的快捷菜单中选择【AddFilestoProject…】（加入文件到工程）（图1.7a），出现【InsertFilesintoProject】（插入文件到工程）对话框（图1.7b），选择要加入到工程中的源程序文件，可以将一个或多个源程序文件加入到工程中。

ab

图1.7

对于有几个源文件的工程，【FileView】（查看文件）窗口显示工程所包含的所有源文件及其附属文件（如头文件等其它源文件所依赖的文件），而且可以双击图中文件名打开源文件（显示在【Source】（源文件）窗口中）。

如果要从工程中移走文件，在【FileView】（查看文件）窗口选择要从工程中移走的文件名，按【Delete】（删除）键或单击剪切工具按钮即可。

1.4编译和执行程序

1.4.1生成可执行文件

现在可以生成可执行文件了。

在编译、链接之前可以设置编译和链接选项，这里先使用缺省设置。

后面讲述如何设置编译和链接选项。

图1.8构建工具条

下面生成Hello程序的调试（Debug）版的可执行文件。

注意CVF可以生成程序的调试版和发布（Release）版。

调试版中包含一些调试信息，因而比发布版的可执行文件要大一些。

如果选择生成调试版，则DeveloperStudio将输出文件保存在存放工程文件夹的Debug目录中。

如果选择生成发布版，则存放在Release目录中。

为确保选择生成调试版的可执行文件，在构建工具条（图1.8）的【SelectActiveConfiguration】（选择活动的工程配置）组合框中选择【Win32Debug】选项。

图1.8右边的6个按钮的功能分别为编译、生成可执行文件、停止生成、执行、调试和插入/移去断点。

为了生成可执行文件，单击工程工具条（参看图1.8）上的第二个按钮，或选择【Build】（生成）菜单下的【BuildHello.exe】（生成Hello.exe）命令，或按快捷键F7。

在生成可执行文件的同时，DeveloperStudio的【Output】（输出）窗口显示编译链接过程的结果信息。

如果【Output】（输出）窗口不可见，从【View】（视图）菜单选择【Output】（输出）或按快捷键Alt+2显示【Output】（输出）窗口，单击【Output】（输出）窗口的【Build】（生成）标签，可以查看编译链接过程的结果信息，如果程序中有错，【Output】（输出）窗口会显示错误或警告信息和这些信息的总数。

如果【Output】（输出）窗口显示错误或警告信息，则可以双击【Output】（输出）窗口中包含该信息的行找到产生错误的源程序行。

也可以按F4查阅编译链接时出现的下一条错误，或按Shift+F4查阅上一条错误。

在Hello.f90中引入一些错误并重新编译链接即可测试此功能。

如果要放弃生成可执行文件，可以在完成之前，从【Build】（生成）菜单选择【StopBuild】（停止生成）命令，或按快捷键Ctrl+Break，或单击工程工具条的第三个按钮来停止。

注：

如果程序中包含多个源文件，DeveloperStudio通常只处理上次编译链接后改变的文件。

但如果改变了工程设置，则显示消息框提示工程设置已经改变；如果在消息框中单击【Yes】（是），则重新编译所有的文件。

也可以从【Build】（生成）菜单选择【BuildAll】（生成所有文件）命令或按快捷键Alt+F8来强迫DeveloperStudio重新编译、链接工程中包含的所有文件。

1.4.2执行一个程序

生成可执行文件后，可以单击工程工具条（参看图1.8）上的第四个按钮“！

”，或从【Build】（生成）菜单选择【ExecuteHello.exe】（执行Hello.exe），或按快捷键Ctrl+F5直接在DeveloperStudio中运行它。

图1.9是Hello.exe运行完毕时的窗口。

1.5使用一个工程的单个源文件的控制台应用程序

至此，已经学习了如何利用DeveloperStudio建立工程、生成和编辑源程序文件、将源文件加入工程、生成可执行文件和运行程序。

但是，在上机时，如何使用一个工程而多次创建一个源文件的控制台应用程序呢？

可以使用以下的方法：

1）从【File】（文件）菜单选择【New】命令创建一个源文件。

2）编辑该源程序文件。

3）在源程序窗口击右键，选择快捷菜单中的【InsertFileintoProject】命令，把该源程序文件插入到工程。

4）在工程工作空间窗口的【Source】文件夹中，选择其他源程序文件并逐个从工程中删除。

5）生成可执行文件和执行程序。

注：

从工程中删除的源程序文件仍然处于打开状态，仅仅当前与本工程断开了联系。

采用上面的方法，仍然可以再插入到工程中。

第二节定制和使用DeveloperStudio

2.1DeveloperStudio的窗口

CVFDeveloperStudio包含多种窗口。

这些窗口有工程项目窗口，【Source】（源文件）窗口、信息【Output】（输出）窗口和多种【Debug】（调试）窗口。

工程项目窗口显示工程中包含的源文件、资源（如菜单、对话框）等。

【Source】（源文件）窗口显示源文件的内容如程序源代码或对话框、菜单等资源。

信息【Output】（输出）窗口显示编译链接、调试和查找结果等信息。

【Debug】（调试）窗口显示有关程序调试的信息。

这些窗口可以分为两类：

文档窗口和可停靠（Dockable）窗口。

它们只能局限在DeveloperStudio的主窗体内。

【Source】（源文件）窗口属于文档窗口。

文档窗口可以调整大小、最大化或最小化。

工程项目窗口和信息【Output】（输出）窗口可按需要停靠到主窗体的合适位置。

2.1.1文档窗口

文档窗口包括文本和资源编辑窗口以及浏览窗口。

文档窗口是和工程联系在一起的，关闭工程时，DeveloperStudio记录了它们的位置、大小等信息。

可以在文档窗口中右击，弹出菜单，菜单中包含了与窗口当前状态相关的命令。

可以按Windows中窗口操作的方法调整各个文档窗口的大小和位置。

也可以从【Windows】（窗口）菜单下选择【Cascade】（层叠）、【TileHorizontally】（水平排列）和【TileVertically】（垂直排列）命令来排列窗口，或选择【Split】（分割）命令来分割窗口。

要在打开工程时调入工程包含的文档，步骤如下：

1）从【Tools】（工具）菜单，选择【Option】（选项）命令，出现【Option】（选项）对话框。

2）选择【Workspace】（项目）标签，图2.1是对话框的【Workspace】（项目）选项卡。

3）核选【Reloaddocumentswhenopeningproject】（打开工程时调入工程包含的文档）。

4）单击【OK】（确定）按钮。

图2.1

DeveloperStudio允许在使用文本或资源编辑窗口时采用全屏模式。

这在某些时候是很有用的。

要使用全屏模式，从【View】（视图）菜单选择【FullScreen】（全屏）命令。

要取消全屏模式，可采用下列方法之一：

●按Esc键。

●单击工具条上的【FullScreen】（全屏）按钮。

●按Alt+V打开【View】（视图）菜单，选择【FullScreen】（全屏）命令。

2.1.2可停靠窗口

可停靠窗口可以停靠在DeveloperStudio主窗体的四周，也可以转换为浮动窗口。

可停靠窗口包括：

【ProjectWorkspace】（工程项目）窗口

【Watch】（查看）窗口

【Variables】（变量）窗口

【Registers】（寄存器）窗口

【Memory】（内存）窗口

【CallStack】（堆栈调用）窗口

【Disassembly】（反汇编）窗口

其中有些工具窗口只在调试程序时才能出现，与文档窗口类似，在可停靠窗口或浮动窗口中可以右击，快捷菜单中包含了与窗口当前状态相关的命令。

可停靠窗口也可被设置为非可停靠窗口（以类似文档窗口的形式显示）。

也就是说，可停靠窗口能以停靠窗口、浮动窗口或文档窗口的形式出现。

要设置可停靠窗口为非可停靠的，步骤如下：

1）从【Tools】（工具）菜单，选择【Options】（选项）命令，出现【Options】（选项）对话框。

2）选择【Workspace】（项目）标签，显示对话框的【Workspace】（项目）选项卡。

3）在【DockingViews】（可停靠的视图）下面的列表框中，核选所要设置的窗口。

4）单击【OK】（确定）按钮。

可以在任何时候显示或隐藏【Output】（输出）窗口和【Workspace】（工程项目）窗口，而【Debugging】（调试）窗口只能在调试程序时显示。

要显示一个可停靠窗口，从【View】（视图）菜单中选择所需显示的窗口名称，或按快捷键Alt+0~8的数字。

要隐藏一个可停靠窗口，可以采用下列任一方法：

●在所需隐藏的可停靠窗口中右击，弹出菜单，选择【Hide】（隐藏）命令。

●转移焦点到所需隐藏的可停靠窗口，从【Windows】（窗口）菜单，选择【Hide】（隐藏）命令。

●如果可停靠窗口以浮动窗口的形式显示，或被设置为非停靠的（以类似文档窗口的形式显示），单击该窗口右上角的关闭按钮。

可停靠窗口的位置与工程是不相关的，但在编辑或调试状态时，它们的位置可以不同。

可停靠窗口有两种状态：

停靠和浮动状态。

要将停靠的窗口转换成浮动窗口，可使用下列任一方法：

●移动鼠标指向窗口边上的空白区域并双击。

●移动鼠标指向窗口边上的空白区域，拖动窗口到合适的位置（不靠近主窗体的四周）。

●在停靠窗口中的任意位置，右击，弹出菜单，选择【Dockableview】（可停靠视图）命令。

要将浮动窗口转换成停靠的窗口，可使用下列任一方法：

●移动鼠标指向窗口上边的标题栏并双击。

●移动鼠标指向窗口边上的标题栏，拖动窗口靠近主窗体的周边。

●在浮动窗口中的任意位置右击，弹出菜单，选择【Dockableview】（可停靠视图）命令。

要调整浮动窗口的大小，可以采用Windows的窗口操作方法。

要调整停靠窗口的大小，可以用鼠标拖动其边界的分割条来实现。

2.2DeveloperStudio的工具条

2.2.1显示和隐藏工具条

工具条包含了一系列按钮，这些按钮分别对应DeveloperStudio菜单上的命令。

工具条提供了执行常用命令的快速简便方法。

因为工具条是可停靠的，因而它可以停靠在主窗体的四周，也可以成为浮动工具条。

可以使用弹出菜单显示或隐藏工具条，步骤如下：

1）在停靠或浮动的工具条上，右击，出现弹出菜单（图2.2）。

弹出菜单的中间部分列出了工具条名称及其显示状态。

2）核选所要显示的工具条，所选的工具条立即出现在缺省位置或上次的位置。

3）要隐藏工具条，清除工具条名称左边的核选标记，对应的工具条立即被隐藏。

注：

可以利用图2.2快捷菜单来改变工程项目窗口和【Output】（输出）窗口的显示状态，也可以选择其上的【Customize...】（定制…）命令，显示【Customize】（定制工具条）对话框。

图2.2工具条上的弹出菜单

2.2.2改变工具条的状态和浮动工具条的大小

要将一个已停靠工具条停靠到新的位置，移动鼠标指向工具条的空白区域，拖动工具条到需要停靠的位置。

要停靠一个浮动的工具条，移动鼠标指向工具条的标题栏，拖动工具条到需要停靠的位置（主窗体的周边）。

要快速改变工具条的状态（停靠或浮动），双击工具条边上的空白区域（或标题栏）。

要改变浮动工具条的大小，移动鼠标指向其边界，拖动边界到合适的位置。

2.3DeveloperStudio的状态条

DeveloperStudio窗口底部的状态条显示了与它当前状态相关的信息。

状态条左边显示了鼠标所在位置的菜单命令或工具按钮所执行的操作，Ln和Col后的数字显示源文本文件中光标所在的行列。

REC、COL、OVR和READ分别表示文本编辑器是否处于录制键击状态、列块模式、改写状态或以只读方式打开文件。

在状态条上要显示系统时钟，从【Tools】（工具）菜单选择【Options】（选项）命令，选择【Workspace】（项目）标签，核选【Displayclockonstatusbar】（在状态条显示时钟）。

要隐藏状态条，从【Tools】（工具）菜单选择【Options】（选项）命令，选择【Workspace】（项目）标签，清除【Displaystatusbar】（显示状态条）核选框上的核选标记。

2.4联机帮助

在编写CVF应用程序时，可以使用DeveloperStudio中的帮助系统。

它浏览联机帮助信息，或对文本窗口的关键词使用上下文敏感帮助。

图2.3联机帮助的设置标签

根据需要，需要定制帮助系统。

从【Tools】（工具）菜单，选择【Options】。

选择【Help】（帮助）标签。

然后按需要进行设置。

（图2.3）

2.4.1使用联机帮助

要浏览CVF的联机帮助，从【Help】（帮助）菜单，选择【Contents】命令，或选择【Search】（搜索信息）命令，或选择【Index】（索引信息）命令。

联机帮助窗口如图2.4所示，它左边显示了联机帮助内容的树形结构表，而右边的窗口显示了所选主题的正文内容。

树形结构表的使用方法和Windows的资源管理器中相同。

要打开一本书，单击书名前的加号“+”或双击书名，或用上、下方向键选择书名，按右方向键将其打开。

书被打开后，它前面的加号“+”变成减号“－”。

要关闭一本书，单击书名前的减号“－”或双击书名，或用上、下方向键选择书名，按左方向键将其关闭。

书被关闭后，它前面的减号“－”变成加号“+”。

要查看一个主题的内容，双击该主题名称或它前面的图标。

该主题的内容显示在主题窗口中。

在窗口的左上方，有一些工具按钮，单击这些按钮，可以移动到相关的主题。

图2.