Fortran 90新特性：输入输出与内置过程

Fortran 90新特性：输入输出与内置过程

背景简介

Fortran 90作为编程语言的一个重要里程碑，引入了许多改进和新特性。本文将深入分析Fortran 90中与输入输出(I/O)相关的更新特性，以及新的内置过程，这些更新提升了编程的灵活性和效率。

输入/输出特性

非推进式I/O

非推进式I/O（Nonadvancing I/O）是Fortran 90引入的一个非常实用的特性，允许程序员读取或写入记录的一部分，而不需要一次性处理整个记录。这通过在READ或WRITE语句中使用 ADVANCE='NO' 来实现。此特性特别适用于交互式程序，其中用户输入可以被逐步处理而不是一次性读取。

INQUIRE by I/O List

此功能用于确定未格式化输出项列表的长度，这对于动态确定记录长度特别有用。 INQUIRE(IOLENGTH=...) 语句可以用来获取输出项列表所需的字节数，这个值随后可以用于OPEN语句中的 RECL 指定符。

NAMELIST

尽管NAMELIST提供了将一组变量组织成命名组进行I/O的便利性，但由于其设计上的问题，建议在可能的情况下避免使用。

新的编辑描述符

Fortran 90引入了新的编辑描述符，包括EN、ES、B、O、Z和G，它们提供了更多灵活的数值格式化选项，特别适合于科学和工程领域的应用。

新的声明规范符

Fortran 90为I/O语句引入了新的声明规范符，如 POSITION 、 ACTION 、 DELIM 、 PAD 等，这些新增的规范符极大地增强了文件操作的控制能力。

内置过程

基本程序和函数

Fortran 90提供了丰富的基本程序和函数，包括数值、字符、位操作和浮点数操作等。这些内置过程不仅支持标量操作，也可以直接应用于数组，实现元素级的操作。

查询函数

查询函数返回其主要参数的属性，这些属性不依赖于参数的值。例如， LEN_TRIM(STRING) 返回字符串的长度，不包括尾随空格。

转换函数

转换函数通常带有数组参数，并返回数组结果。它们广泛应用于数组的转换和计算。

非元素子程序

Fortran 90还引入了非元素子程序，这些程序操作的不是单个元素，而是整个数据结构。

总结与启发

Fortran 90的I/O特性和内置过程的引入显著提高了编程的效率和灵活性。特别是非推进式I/O，对于需要精细控制I/O操作的程序尤其有用。在现代编程实践中，虽然Fortran不常用于商业软件开发，但其在科学计算和工程领域的地位依然稳固。掌握Fortran 90的这些特性，可以帮助我们更好地理解和利用现代编程语言中的高级I/O操作和函数库。

在探索Fortran 90的这些新特性时，我们也能得到一些编程思想上的启发：任何编程语言的设计都应该考虑其目标应用领域的特定需求。对于那些追求性能和数学计算精确度的领域，Fortran 90的这些优化无疑是非常重要的。

希望本文能为您深入了解Fortran 90的I/O特性与内置过程提供有价值的参考。如果您对此话题感兴趣，建议阅读更多Fortran 90的官方文档，甚至尝试编写一些示例程序来加深理解。