Migrating to Fortran 90 (Nutshell Handbooks) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:O'Reilly

作者:James F. Kerrigan

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-11-01

价格:USD 27.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781565920491

丛书系列:

图书标签:

• Fortran
• Fortran 90
• Programming
• Computer Science
• Software Development
• Nutshell Handbooks
• Technical
• Reference
• Legacy Code
• Migration

拥抱现代化，释放性能：Fortran 90 迁移指南 对于仍在坚持使用早期 Fortran 版本（如 Fortran 77）进行科学计算和工程模拟的开发者而言，面对日益增长的计算需求、不断涌现的新算法以及对更灵活、更强大编程范式的渴求，一次成功的迁移至 Fortran 90 变得尤为重要。Fortran 90 的引入，标志着 Fortran 语言的一次重大革新，它不仅保留了 Fortran 在数值计算领域的强大优势，更融入了现代编程语言的诸多特性，极大地提升了代码的可读性、可维护性和表达能力，同时为性能优化打开了新的大门。 本书，一本深入剖析 Fortran 90 迁移过程的权威指南，旨在为广大 Fortran 用户提供一条清晰、可行且富有洞察力的路径，帮助您平稳、高效地完成从旧版本到 Fortran 90 的过渡，并充分利用其带来的诸多优势。我们深知，迁移并非易事，它可能涉及到大量的代码重写、对新概念的学习以及对现有开发流程的调整。因此，本书从实践出发，以解决实际问题为导向，详细讲解 Fortran 90 的核心特性，并提供切实可行的迁移策略和技巧，让您在拥抱现代化的同时，能够稳固地站在性能和效率的尖端。 告别陈规，迎接现代化：Fortran 90 的核心飞跃 Fortran 90 的诞生，是对 Fortran 语言的一次彻底的现代化改造，它抛弃了许多早期版本中固有的限制和繁琐的语法，引入了一系列革命性的新特性，这些特性共同构建了一个更强大、更灵活、更易于使用的编程环境。 自由格式源代码： 告别了 Fortran 77 中严格的列限制，Fortran 90 允许开发者使用自由格式的书写方式，这极大地增强了代码的可读性。您可以自由地缩进、对齐代码，使得逻辑结构一目了然，极大地降低了阅读和理解他人代码的难度，也使得编写清晰、整洁的代码成为可能。 动态内存分配： 这是 Fortran 90 最具革命性的特性之一。通过引入 `ALLOCATABLE` 属性和 `ALLOCATE`/`DEALLOCATE` 语句，开发者可以根据程序的运行需求，在运行时动态地分配和释放内存。这彻底解决了早期 Fortran 版本中数组大小固定、需要预先确定的弊端，使得程序能够更有效地利用内存资源，处理可变大小的数据结构，尤其是在处理大型数据集和复杂算法时，其优势更为凸显。 数组计算： Fortran 90 极大地增强了对数组的操作能力。引入了数组赋值、数组表达式和数组构造器等特性，使得对整个数组进行操作变得像操作标量一样简单。您可以直接对数组进行加法、减法、乘法等运算，而无需显式的循环，这不仅极大地简化了代码，也使得编译器能够更有效地进行优化，从而显著提升计算性能。 模块（Modules）： 模块是 Fortran 90 中引入的强大的代码组织和重用机制。通过将相关的过程、数据和常量封装在模块中，您可以清晰地管理代码的结构，避免全局变量的滥用，并方便地在不同的程序单元之间共享数据和功能。模块的使用极大地提高了代码的可维护性和可重用性，使得大型项目更容易管理。 过程（Procedures）： Fortran 90 改进了过程的定义和调用方式，引入了 `FUNCTION` 和 `SUBROUTINE` 的现代语法，并支持数组参数、可选参数以及通过 `IMPLICIT NONE` 来强制显式声明所有变量，从而增强了代码的健壮性和可读性。 指针（Pointers）： 虽然 Fortran 90 的指针设计与 C/C++ 等语言有所不同，但它们同样为程序设计提供了极大的灵活性。指针可以用于构建复杂的数据结构，如链表和树，或者用于实现更高级的算法。 用户定义类型（Derived Types）： 用户定义类型允许您创建自己的复合数据类型，将不同类型的数据组合在一起，形成更复杂的结构。这类似于面向对象语言中的“类”，使得您可以更自然地表示现实世界中的对象和概念，从而编写更面向对象风格的代码。 新的数值和字符串处理函数： Fortran 90 提供了大量新的内置函数，用于进行更复杂的数值计算、数学运算以及字符串处理，极大地丰富了语言的功能。 迁移之路：策略、技巧与最佳实践 本书将一本正经地引导您走过 Fortran 90 的迁移之路，从宏观的迁移策略到微观的代码改写技巧，都将为您一一呈现。 迁移策略的制定： 我们将探讨不同的迁移策略，包括“渐进式迁移”和“一次性迁移”，并分析它们各自的优缺点，帮助您根据项目的规模、复杂性和时间限制，选择最适合您的策略。您需要考虑如何分阶段地将现有代码库逐步迁移到 Fortran 90，以降低风险并最大化收益。 识别关键迁移点： 针对 Fortran 77 等早期版本中常见的编码模式，本书将详细分析如何将其转化为 Fortran 90 的现代等价物。例如，如何用动态内存分配取代固定大小的数组，如何用数组表达式取代显式的循环，以及如何用模块来组织子程序等。 代码重写技巧与工具： 我们将提供一系列具体的代码改写技巧，包括如何处理隐含的声明、如何改写 `DO` 循环、如何引入 `IMPLICIT NONE` 等。同时，我们还将介绍一些可能有助于迁移的工具和方法，例如代码分析工具，它们可以帮助您识别潜在的迁移问题和不符合 Fortran 90 规范的代码。 性能优化的考量： 迁移到 Fortran 90 不仅仅是为了代码的现代化，更是为了释放新的性能潜力。本书将深入探讨 Fortran 90 的哪些特性能够带来性能提升，以及如何在迁移过程中和迁移完成后，利用这些特性进行有效的性能优化。例如，数组计算的向量化处理，模块的内联扩展，以及编译器对新特性的优化能力等。 兼容性与互操作性： 在迁移过程中，兼容性是一个重要的考虑因素。本书将讨论如何处理 Fortran 90 与旧版本 Fortran 代码的互操作性问题，以及如何确保迁移后的代码能够与现有的库和工具无缝集成。 测试与验证： 迁移后的代码必须经过严格的测试和验证，以确保其正确性和稳定性。我们将提供关于如何设计和执行测试用例的建议，以验证迁移的成功。 不仅仅是语法：拥抱更强大的编程范式 Fortran 90 的引入，不仅仅是语言语法的更新，更是编程思想的升华。本书将引导您深入理解 Fortran 90 的核心设计理念，帮助您在迁移过程中，逐步养成使用现代 Fortran 编程风格的习惯。 提高代码的可读性与可维护性： 通过使用自由格式、模块、用户定义类型等特性，您可以编写出更加清晰、结构化、易于理解和修改的代码。这将极大地降低维护成本，并加速新功能的开发。 增强程序的灵活性与适应性： 动态内存分配、数组计算等特性使得您的程序能够更好地适应变化的数据规模和计算需求，从而在各种应用场景下表现出更强的鲁棒性。 提升计算性能： Fortran 90 的编译器能够对新特性进行更深层次的优化，例如向量化指令的生成，这使得充分利用现代处理器架构的性能成为可能。 目标读者 本书面向所有使用 Fortran 77 或更早版本进行科学计算、工程模拟、高性能计算等领域的开发者、研究人员和学生。无论您是希望对现有代码进行现代化改造，还是希望学习一门更强大、更高效的 Fortran 版本，本书都将是您不可或缺的参考。 结语 迁移到 Fortran 90 是一项明智的投资，它将为您打开通往更高效、更强大、更易于维护的科学计算世界的大门。本书将作为您在这条道路上的忠实向导，为您提供所需的知识、工具和信心，帮助您成功地拥抱 Fortran 90，释放其无与伦比的计算潜能。准备好告别过去的局限，迎接一个更现代、更强大的 Fortran 编程时代吧！

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