Fortran - 阵列( Arrays)
数组可以存储相同类型的固定大小的顺序元素集合。 数组用于存储数据集合，但将数组视为相同类型的变量集合通常更有用。
所有阵列都包含连续的内存位置。 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（如矢量），二维的（如矩阵），Fortran允许您创建最多7维数组。
声明数组 (Declaring Arrays)
使用dimension属性声明数组。
例如，要声明一个名为number的一维数组，包含5个元素的实数，你写，
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。 数组编号包含五个实数变量 - 数字（1），数字（2），数字（3），数字（4）和数字（5）。
要创建一个名为matrix的5 x 5二维整数数组，你可以写 -
integer, dimension (5,5) :: matrix
您还可以声明一个具有一些显式下限的数组，例如 -
real, dimension(2:6) :: numbers
integer, dimension (-3:2,0:4) :: matrix
分配值
您可以为单个成员分配值，例如，
numbers(1) = 2.0
或者，你可以使用循环，
do i =1,5
numbers(i) = i * 2.0
end do
一维数组元素可以使用称为数组构造函数的简写符号直接赋值，如，
numbers = (/1.5, 3.2,4.5,0.9,7.2 /)
please note that there are no spaces allowed between the brackets '( 'and the back slash '/'
例子 (Example)
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
!assigning some values to the array numbers
do i=1,5
numbers(i) = i * 2.0
end do
!display the values
do i = 1, 5
Print *, numbers(i)
end do
!assigning some values to the array matrix
do i=1,3
do j = 1, 3
matrix(i, j) = i+j
end do
end do
!display the values
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 /)
!display the values
do i = 1, 5
Print *, numbers(i)
end do
end program arrayProg
编译并执行上述代码时，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
一些阵列相关术语
下表给出了一些与数组相关的术语 -
| 术语 | 含义 |
|---|---|
| Rank | 它是数组具有的维数。 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 | 它是维度上的元素数量。 例如，数组编号具有范围5，而名为matrix的数组在两个维度中都具有范围3。 |
| Shape | 数组的形状是一维整数数组，包含每个维度中的元素数（范围）。 例如，对于数组矩阵，形状为（3,3），数组数为（5）。 |
| Size | 它是数组包含的元素数。 对于数组矩阵，它是9，对于数组数字，它是5。 |
将数组传递给程序
您可以将数组作为参数传递给过程。 以下示例演示了该概念 -
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
! local variables
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
编译并执行上述代码时，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只能使用维度为5的数组调用。但是，要编写可用于任何大小的数组的子例程，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
! local variables
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。
编译并执行上述代码时，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subscript triplet:
array ([lower]:[upper][:stride], ...)
如果没有提到下限和上限，则默认为您声明的范围，并且步幅值默认为1。
以下示例演示了该概念 -
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
!display
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
编译并执行上述代码时，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
Array Intrinsic Functions
Fortran 90/95提供了几种内在程序。 它们可以分为7类。
