FORTRAN90程序设计实验指导.doc
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1、FORTRAN90程序设计实验指导第一节 FORTRAN PowerStation 4.0快速入门1.1 安装FORTRAN PowerStation 4.01.1.1 系统要求安装Microsoft FORTRAN PowerStation 4.0需要具备以下软硬件条件:l 80486或以上处理器,运行Windows 95/Windows NT 3.51或以上操作系统。l 如果安装标准版,需要3.5英寸软盘驱动器或光盘驱动器,如安装专业版,则必须具有光盘驱动器。l 16MB或以上内存。l 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。标准版和专业版的典型安装分别需要约45MB和70
2、MB硬盘空间。l VGA显示器(推荐使用SVGA显示器)。l 鼠标。1.1.2 安装步骤下面以Windows 95操作系统为例,对于Windows NT操作系统,安装过程与此类似。图1.1 Setup程序的安装选项对话框首先,将含FORTRAN PowerStation 4.0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Microsoft FORTRAN PowerStation Setup窗口;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CD-Key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FORTRAN PowerSta
3、tion 4.0的文件夹,单击【Change Folder.】(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/Complete(定制/完全)Compact(紧凑)Run from CD-ROM(从光盘运行)Typical(典型)安装选项将安装最常用的部分,约需70MB硬盘空间。Custom/Complete(定制/完全)安装选项将允许用户选择安装自己需要的组件或完全安装FOR
4、TRAN PowerStation 4.0(约需115MB空间)。Compact(紧凑)安装选项将FORTRAN PowerStation 4.0所必须的组件安装到硬盘,约需要25MB硬盘空间。Run from CD-ROM(从光盘运行)安装选项只复制Developer Studio的共享组件到硬盘,因此在使用FORTRAN PowerStation 4.0时,必须在光盘驱动器插入FORTRAN PowerStation 4.0光盘,从光盘访问所需的文件。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FORTRAN PowerSta
5、tion 4.0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。1.2 Microsoft Developer Studio用户界面简介在“开始”菜单的程序组中,选择【FORTRAN PowerStation 4.0】程序组的【Microsoft Developer Studio】,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FORTRAN PowerStation 4.0集成开发环境。图1.2 在Microsoft Developer Studio中打开一个工程Microsoft Developer Studio用户界面包含较复杂
6、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Microsoft的全部功能,这些功能包括管理工程、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Books Online(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【FileView】(查看文件)、【InfoView】(查看信息
7、),鼠标在这些标签上停留片刻,即可显示标签的名称。如果工程中还包括资源文件,则同时显示【ResourceView】(查看资源)标签。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。【ResourceView】(查看资源)显示工程中包含的资源(如菜单、对话框等)。【FileView】(查看文件)显示工程中包含的文件。【InfoView】(查看信息)显示联机帮助信息。工程项目窗口的右边是【Source】(源文件)窗口。它与左边的窗口的窗口对应,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、Find in
8、Files和Profile标签,分别显示编译链接、调试、查找和概貌信息。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Developer Studio开发FORTRAN程序,需要先建立所要编写程序的工程(Project)。FORTRAN PowerStation 4.0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
9、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:图1.3 【New】(新建)对话框1)从Developer Studio的【File】(文件)菜单选择【New】(新建)命令,出现【New】(新建)对话框(图1.3)。2)在【New】(新建)对话框中的清单中选择【Project Workspace】(工程项目),其它的几个选项分别为: Text File(文本文件) Resource Script(空的资源文件脚本) Resource Template(资源模板) Binary
10、File(二进制文件) Bitmap File(位图文件) Icon File(图标文件) Cursor File(光标文件) 单击【New】(新建)对话框的【Help】(帮助)按钮可以得到其它各类文件的相关帮助信息。3)单击【New】(新建)对话框中的【OK】(确定)按钮,出现【New Project Workspace】(新建工程项目)对话框(图1.4)图1.4 【New Project Workspace】(新建工程项目)对话框4)在对话框的【Name】(名称)编辑框中,输入工程名Hello。Developer Studio给新工程赋名Hello。Developer Studio在Hel
11、lo.mak和Hello.mdp中存放所有Hello工程的相关信息。Hello.mak称为工程的构成文件(make file),存放建立Hello工程所需的实质性信息。Hello.mdp称为工程的配置文件(configuration file),存放当前Developer Studio设置的信息,这些信息包括打开文件数、窗口位置和大小等,以便下次处理该工程时恢复这些设置。5)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。如果输入的文件夹不存在,Developer Studio会自动生成它,而且还会生成子目录来存放输
12、出文件。6)在【Type】(类型)列表框中选择【Console Application】(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:Application:使用Windows NT Win32 API函数开发的完全图形化界面的应用程序。文件扩展名为.exeDynamic-Link Libraries:动态链接库,扩展名为.dll。Static Libraries:静态库,扩展名为.lib。QuickWin Application: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。S
13、tandard Graphics Application:在单个窗体允许图形输出和其它屏幕功能的应用程序。文件扩展名为.exe。7)检查【Platforms】(平台)下的【Win32】核选框是否已经核选。选择【Win32】平台表示程序被Win32支持,可以调用Win32函数,能够作为32位程序在Windows 95和Windows NT上运行。8)单击【New Project Workspace】(新建工程项目)对话框中的【Creat】(创建)按钮。Developer Studio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
14、图)菜单下的【Project Workspace】(工程项目)或按快捷键Alt+0显示它。工程项目窗口的底部有【File View】(查看文件)和【Info View】(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【Save All】(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(参看图1.3),在【New】(新建)对话框中选择【Text File】(文本文件)并单击【OK】(确定)按钮创建新文本文件。当然也可以直接
15、单击工具条上的【New Source File】(新建源文件)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。图1.5 工具条上的按钮新【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:PROGRAM MAIN IMPLICIT NONE PRINT*,Hello,World!END PROGRAM MAIN输入程序源代码后,选择【File】(文件)菜单
16、的【Save】(保存)或【Save as.】(另存为)命令,或单击工具条上的按钮(图1.5所示的第三个按钮)将源程序存盘;当然也可以使用快捷键Ctrl+S或功能键F12存盘。注意只有当【Source】(源文件)窗口处于激活状态时,这些存盘命令是可用的。另外为便于管理,最好将源文件保存在存放工程的文件夹中。源文件的缺省扩展名为.f90。1.3.3 将文件加入工程图1.6 【Insert Files into Project】(插入文件到工程)对话框创建和保存了源程序Hello.f90后,要将它加入到工程中。在Developer Studio的【Insert】(插入)菜单中选择【Files int
17、o Project】(插入文件到工程),出现【Insert Files into Project】(插入文件到工程)对话框(图1.6),选择要加入到工程的文件Hello.f90,这时对话框上“文件名(N)”右边的编辑框中显示Hello.f90,单击【Add】(添加)按钮,也可以在对话框中双击Hello.f90,把源程序Hello.f90加入到工程Hello中。要快速加入文件到工程中,在文本编辑器窗口中右击,然后在弹出的快捷菜单中选择【Insert Files into Project】(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。图1.7 【FileView】(查看文件)
18、窗口显示工程所包含的文件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【Hello files】左边的加号“+”,或双击【Hello files】,或在选中【Hello files】时按右方向键,这时显示该工程所包含源文件名称和Hello.f90(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
19、口选择要从工程中移走的文件名,按【Delete】(删除)键即可。单击【InfoView】(查看信息)标签,则工程项目窗口显示FORTRAN PowerStation 4.0联机手册的内容。联机帮助手册的使用方法见2.4节。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 工程工具条下面生成Hello程序的调试(Debug)版的可执行文件。注意FORTRAN PowerStation 4.0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
20、布版的可执行文件要大一些。如果选择生成调试版,则Developer Studio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,在工程工具条(图1.8)的【Select Default Project Configuration】(选择缺省的工程配置)组合框中选择【Hello-Win32 Debug】选项。图1.8左边的三个按钮的功能分别为编译、生成可执行文件和停止生成。也可以从【Build】(生成)菜单选择【Select Default Project Configuration】(选择缺省的工程配置),打
21、开【Default Project Configuration】(缺省工程配置)对话框(图1.9),在【Project Configuration】(工程配置)列表框中选择【Hello-Win32 Debug】并单击【OK】(确定)按钮确定。为了生成可执行文件,选择【Build】(生成)菜单下的【Build Hello.exe】(生成Hello.exe)命令,或按快捷键Shift+F8,或单击工程工具条(参看图1.8)上的第二个按钮。在生成可执行文件的同时,Developer Studio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【Vi
22、ew】(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。Developer Studio将输出文件(Hel
23、lo.exe、Hello.ilk、Hello.obj、Hello.pdb)保存在存放工程文件夹的Debug文件中。可以按需要改变文件存放的位置。图1.9 【Default Project Configuration】(缺省工程配置)对话框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【Stop Build】(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,Developer Studio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【Ye
24、s】(是),则重新编译所有的文件。也可以从【Build】(生成)菜单选择【Build All】(生成所有文件)命令或按快捷键Alt+F8来强迫Developer Studio重新编译、链接工程中包含的所有文件。1.4.2 执行一个程序图1.10 Hello程序运行完毕时的窗口生成可执行文件后,可以从【Build】(生成)菜单选择【Execute Hello.exe】(执行Hello.exe)或按快捷键Ctrl+F5直接在Developer Studio中运行它。也可以使用任何标准Windows操作方法运行可执行文件Hello.exe。图1.10是Hello.exe运行完毕时的窗口。注意,如果在
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