数字（ Numbers）

Fortran中的数字由三种内在数据类型表示 -

• 整数类型
• 真实的类型
• 复杂类型

整数类型

整数类型只能包含整数值。 以下示例提取可以在通常的四字节整数中保存的最大值 -

program testingInt
implicit none
   integer :: largeval
   print *, huge(largeval)
end program testingInt

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

2147483647

请注意， huge()函数给出了特定整数数据类型可以保存的最大数字。 您还可以使用kind说明符指定字节数。 以下示例演示了这一点 -

program testingInt
implicit none
   !two byte integer
   integer(kind = 2) :: shortval
   !four byte integer
   integer(kind = 4) :: longval
   !eight byte integer
   integer(kind = 8) :: verylongval
   !sixteen byte integer
   integer(kind = 16) :: veryverylongval
   !default integer 
   integer :: defval
   print *, huge(shortval)
   print *, huge(longval)
   print *, huge(verylongval)
   print *, huge(veryverylongval)
   print *, huge(defval)
end program testingInt

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

32767
2147483647
9223372036854775807
170141183460469231731687303715884105727
2147483647

真实的类型

它存储浮点数，例如2.0,3.1415，-100.876等。

传统上有两种不同的real类型:默认的真实类型和double precision类型。

但是，Fortran 90/95通过kind说明符提供了对实数和整数数据类型精度的更多控制，我们将在稍后研究。

以下示例显示了实际数据类型的使用 -

program division   
implicit none
   ! Define real variables   
   real :: p, q, realRes 
   ! Define integer variables  
   integer :: i, j, intRes  
   ! Assigning  values   
   p = 2.0 
   q = 3.0    
   i = 2 
   j = 3  
   ! floating point division
   realRes = p/q  
   intRes = i/j
   print *, realRes
   print *, intRes
end program division  

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

0.666666687    
0

复杂类型

这用于存储复数。 复数有两部分:实部和虚部。 两个连续的数字存储单元存储这两个部分。

例如，复数（3.0，-5.0）等于3.0 - 5.0i

泛型函数cmplx()创建一个复数。 它产生的结果是，无论输入参数的类型如何，其实部和虚部都是单精度的。

program createComplex
implicit none
   integer :: i = 10
   real :: x = 5.17
   print *, cmplx(i, x)
end program createComplex

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

(10.0000000, 5.17000008)

以下程序演示了复数运算 -

program ComplexArithmatic
implicit none
   complex, parameter :: i = (0, 1)   ! sqrt(-1)   
   complex :: x, y, z 
   x = (7, 8); 
   y = (5, -7)   
   write(*,*) i * x * y
   z = x + y
   print *, "z = x + y = ", z
   z = x - y
   print *, "z = x - y = ", z 
   z = x * y
   print *, "z = x * y = ", z 
   z = x/y
   print *, "z = x/y = ", z 
end program ComplexArithmatic

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

(9.00000000, 91.0000000)
z = x + y = (12.0000000, 1.00000000)
z = x - y = (2.00000000, 15.0000000)
z = x * y = (91.0000000, -9.00000000)
z = x/y = (-0.283783793, 1.20270276)

数字的范围，精度和大小

整数范围，精度和浮点数的大小取决于分配给特定数据类型的位数。

下表显示整数的位数和范围 -

下表显示了位数，最小值和最大值以及实数的精度。

以下示例说明了这一点 -

program rangePrecision
implicit none
   real:: x, y, z
   x = 1.5e+40
   y = 3.73e+40
   z = x * y 
   print *, z
end program rangePrecision

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

x = 1.5e+40
          1
Error : Real constant overflows its kind at (1)
main.f95:5.12:
y = 3.73e+40
           1
Error : Real constant overflows its kind at (1)

现在让我们使用一个较小的数字 -

program rangePrecision
implicit none
   real:: x, y, z
   x = 1.5e+20
   y = 3.73e+20
   z = x * y 
   print *, z
   z = x/y
   print *, z
end program rangePrecision

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

Infinity
0.402144760   

现在让我们看下溢 -

program rangePrecision
implicit none
   real:: x, y, z
   x = 1.5e-30
   y = 3.73e-60
   z = x * y 
   print *, z
   z = x/y
   print *, z
end program rangePrecision

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

y = 3.73e-60
           1
Warning : Real constant underflows its kind at (1)
Executing the program....
$demo 
0.00000000E+00
Infinity

种类说明者

在科学编程中，通常需要知道正在进行工作的硬件平台的数据的范围和精度。

内部函数kind()允许您在运行程序之前查询硬件数据表示的详细信息。

program kindCheck
implicit none
   integer :: i 
   real :: r 
   complex :: cp 
   print *,' Integer ', kind(i) 
   print *,' Real ', kind(r) 
   print *,' Complex ', kind(cp) 
end program kindCheck

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

Integer 4
Real 4
Complex 4

您还可以检查所有数据类型的类型 -

program checkKind
implicit none
   integer :: i 
   real :: r 
   character :: c 
   logical :: lg 
   complex :: cp 
   print *,' Integer ', kind(i) 
   print *,' Real ', kind(r) 
   print *,' Complex ', kind(cp)
   print *,' Character ', kind(c) 
   print *,' Logical ', kind(lg)
end program checkKind

编译并执行上述程序时，会产生以下结果 -

Integer 4
Real 4
Complex 4
Character 1
Logical 4