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出版者:McGraw-Hill Education (ISE Editions)

作者:Robert H. Hammond

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1987-10-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780071004695

丛书系列:

图书标签:

• Fortran 77
• 编程入门
• 科学计算
• 数值分析
• 经典教材
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• Fortran
• 技术
• 教程

《Fortran 77 实用教程》 本书是一本全面而深入的 Fortran 77 编程入门指南，旨在帮助初学者快速掌握这门经典而强大的科学计算语言。书中不仅会讲解 Fortran 77 的基本语法和结构，更会侧重于实际应用，通过大量贴近实际科研和工程问题的例子，引导读者理解 Fortran 77 在数值分析、科学模拟等领域的强大生命力。 核心内容概览： 第一部分：Fortran 77 基础入门 程序结构与数据类型： 详细介绍 Fortran 77 程序的编写规范，包括行号、注释、语句格式等。深入讲解 Fortran 77 中的基本数据类型，如整型（INTEGER）、实型（REAL）、双精度实型（DOUBLE PRECISION）、复型（COMPLEX）和字符型（CHARACTER），以及它们在内存中的表示和使用方法。 变量、常量与赋值： 学习如何声明变量、定义常量，并掌握赋值语句的使用，这是构建任何程序的基础。 基本输入/输出（I/O）： 掌握 `READ` 和 `WRITE` 语句，了解顺序访问和直接访问文件的方法，学习如何格式化输出，使程序结果清晰易读。 控制流语句： 深入理解条件判断语句（`IF`）、循环语句（`DO`、`WHILE`）和分支语句（`GOTO`、`CALL`），学会如何构建复杂的程序逻辑，实现程序的自动化和高效执行。 数组与二维数组： 学习 Fortran 77 中数组的声明、初始化和访问，掌握一维和二维数组在科学计算中的应用，例如矩阵运算和数据存储。 第二部分：子程序与模块化编程 子程序（SUBROUTINE）与函数（FUNCTION）： 学习如何定义和调用子程序与函数，理解它们在模块化编程中的作用，如何实现代码的重用和结构的清晰化。 参数传递： 详细讲解值传递（pass by value）和地址传递（pass by reference）的概念，理解参数传递对子程序执行结果的影响。 公共块（COMMON Block）： 介绍 `COMMON` 语句的使用，理解其在全局变量共享和数据传递方面的作用，并探讨其潜在的局限性。 内部函数与外部函数： 了解 Fortran 77 内置的丰富数学函数（如 `SIN`, `COS`, `SQRT`, `EXP` 等），并学习如何编写用户自定义的外部函数。 第三部分：Fortran 77 的进阶应用与实践 文件操作进阶： 学习更多高级文件操作技巧，如记录长度、文件定位、错误处理等，为处理大规模数据集做好准备。 字符串处理： 掌握 Fortran 77 中字符型数据的各种操作，包括子串提取、字符串连接、比较等，以及在文本处理和数据格式转换中的应用。 指针与动态内存（通过间接引用实现）： 虽然 Fortran 77 本身不直接支持指针，但会介绍通过数组索引和 `EQUIVALENCE` 语句等方式模拟指针行为，以及如何处理动态分配数据的思想。 结构体（STRUCTURE）与记录（RECORD）（通过 `EQUIVALENCE` 模拟）： 讲解如何利用 `EQUIVALENCE` 语句模拟 C 语言中的结构体，实现复杂数据类型的组织和访问，以应对更复杂的场景。 数值计算算法入门： 选取几个经典的数值计算算法，如线性方程组求解、曲线拟合、数值积分等，使用 Fortran 77 进行实现，让读者在实践中巩固所学知识，并体会 Fortran 77 在科学计算领域的优势。 调试与优化技巧： 提供实用的程序调试方法和常见的错误排除技巧，并介绍一些基本的程序优化思路，帮助读者编写出更健壮、更高效的 Fortran 77 代码。 本书特色： 强调实践： 全书贯穿了大量的代码示例，这些示例都来源于实际的科学研究和工程应用场景，力求让读者在动手实践中学习。 循序渐进： 从最基础的概念讲起，逐步深入到高级主题，确保初学者能够轻松理解并掌握。 语言清晰： 使用通俗易懂的语言进行解释，避免过多的专业术语，让编程学习过程更加顺畅。 注重思维： 不仅教授语法，更注重培养读者的编程思维和解决问题的能力。 无论您是希望在科学计算领域入门，还是需要学习一门高效的数值计算语言，本书都将是您不可或缺的得力助手。通过学习本书，您将能够自信地运用 Fortran 77 来解决复杂的科学与工程问题。

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这本书在逻辑流程的组织上，体现了一种无可挑剔的内聚性。每一个知识点似乎都是为了支撑下一个更复杂的概念而存在的，环环相扣，滴水不漏。例如，在讲解了基本的算术运算和关系运算符之后，作者立即转向了如何使用这些构建复杂的逻辑表达式，并强调了布尔代数在 Fortran 77 中是如何被映射到逻辑变量 `.TRUE.` 和 `.FALSE.` 上的。这种紧凑的衔接，避免了知识点的碎片化。更值得称道的是，书中关于函数和子程序的划分原则，它非常明确地界定了什么是“纯函数”（Pure Function）——即没有副作用的计算过程，以及何时应该使用带返回值的函数，何时应该使用不返回值的子程序来修改参数列表中的变量。这种对模块化和信息隐藏的早期教导，对任何想要编写可维护性强的大型代码的程序员都是受益匪浅的。它强迫你从一开始就思考程序的边界和接口，而不是任由变量在全局范围内随意窜动。

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说实话，阅读这本书的过程，更像是一场对编程哲学和历史的追溯之旅，而非简单的技术学习。作者的文笔带着一种学术的厚重感，但又绝不枯燥。他常常在讲解一个新概念时，会引用当时学术界对这一技术点的争论，或者提及某个著名科学家是如何使用 Fortran 来解决重大物理问题的。比如，在介绍隐含I/O（Implied DO loops in I/O statements）时，作者巧妙地穿插了关于早期终端输入输出设备的局限性，这使得那些看似刻板的语句结构立刻拥有了鲜活的时代背景。我尤其欣赏作者在处理错误处理和调试部分的态度。在那个没有完善集成开发环境（IDE）的年代，调试程序主要依靠打印语句和对程序流程的逻辑推演。这本书详细地指导读者如何利用 `STOP` 语句和不同文件号进行输出调试，这种“手工”调试的艺术，在今天看来，简直是一种宝贵的、需要重拾的技能。它培养的不是快速调通代码的能力，而是深入理解程序执行路径的能力。这种对“慢工出细活”的坚持，让我对程序质量有了更高的要求。

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我必须指出，这本书的排版风格带有一种强烈的复古美感，尽管是针对一个相对“老旧”的语言，但其清晰度和专业性绝对是顶级的。页边距的处理恰到好处，使得长篇的程序示例和核心代码块都得到了充分的呼吸空间，阅读起来毫不费力。不同于现代许多为了追求视觉冲击而牺牲可读性的技术书籍，这里的重点始终聚焦于内容的有效传达。那些用`卡片`式代码块突显出来的示例，格式整齐划一，每一行的列号都标注得清清楚楚，让你能清晰地分辨出早期Fortran代码中那些固有的结构限制（比如第一到第五列的列号区域）。深入到工具和环境的讨论，书中对早期Fortran编译器（如WATFIV或FORTRAN IV）的编译流程进行了简要的概述，这对于理解为什么Fortran 77会有某些特定的语法约束（比如固定格式的列限制）提供了历史背景。这本书让我体会到，真正的编程大师，不仅要精通语言本身，更要理解语言诞生的时代背景和技术限制，它提供的是一种跨越时间的视角。

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这本书的封面设计真是令人眼前一亮，那种深邃的蓝色调搭配着古典的字体，瞬间就让人联想到计算机科学黄金时代的严谨与优雅。我把它放在书架上，它就像一个沉默的见证者，诉说着那个时代程序语言的魅力。拿到手里，纸张的质感非常扎实，散发着一种老式印刷品的特有气味，这比现在很多轻飘飘的纸质书要舒服得多。翻开扉页，你会发现作者对于结构化编程的推崇溢于言表，每一个章节的标题都像是精心雕琢的宝石，透露出一种不容置疑的逻辑性。我特别喜欢它在引入循环结构和子程序设计时的那种循序渐进的叙述方式，不是那种生硬的堆砌语法，而是通过一系列精心构造的、贴近实际工程问题的例子来阐释原理。举个例子，书中对“Do 循环”的讲解，不仅仅是告诉你 `DO 10 I = 1, 10` 这样的格式，而是深入探讨了在不同编译环境下如何优化循环的执行效率，甚至提到了早期FORTRAN编译器对尾递归优化的限制。这种深度，对于一个想要真正掌握这门语言的工程师来说，是极其宝贵的。它没有过多纠缠于现代语言的“花哨”特性，而是专注于构建坚实的基础，让你在理解底层计算逻辑时少走很多弯路。

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这本书的结构布局简直是教科书级别的典范，我几乎可以感觉到作者在撰写时那种近乎偏执的系统性。它仿佛不是一本简单的编程指南，而是一部关于数值计算方法论的入门教材。初学者可能会被它开篇对内存模型和数组存储顺序的详尽描述吓到，但一旦你坚持下来，就会明白这种铺垫是多么的关键。作者在处理数组操作时，引入了大量关于 Fortran 77 独特的“列主序”存储机制的讨论，这对于后续编写高性能的科学计算代码至关重要。我记得有一次，我尝试将一个C语言的数组操作思维代入到 Fortran 77 中时遇到了性能瓶颈，正是翻阅到这本书中关于 `COMMON` 块和 `EQUIVALENCE` 语句的章节，才豁然开朗，明白了如何在不借助现代动态内存管理的情况下，实现数据的高效共享与对齐。此外，书中对 I/O 语句的讲解也极为细致，特别是自由格式输入（Free-Format Input）和明确格式输入（Explicit-Format Input）之间的细微差别，以及如何利用 `NAMELIST` 语句进行灵活的数据输入，这些细节往往是其他速成指南所忽略的。这种对细节的尊重，使得这本书即便是时隔多年，其价值也丝毫未减。

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