Fortran 90/95 for Scientists and Engineers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Stephen J. Chapman

出品人:

页数:814

译者:

出版时间:2003-07-31

价格:USD 118.44

装帧:Paperback

isbn号码:9780072825756

丛书系列:

图书标签:

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跨越科学与工程的编程艺术：一本面向未来的 Fortran 指南 在瞬息万变的科学研究和工程实践领域，高效、可靠且能处理海量数据的计算工具是推动进步的基石。Fortran，作为一种历史悠久且在数值计算领域久负盛名的编程语言，其不断演进的现代版本，如 Fortran 90/95，依然是解决复杂科学问题和工程挑战的强大利器。本书并非对某一特定 Fortran 版本进行枯燥的语法罗列，而是深入探讨如何将 Fortran 的核心思想与现代科学工程的需求相结合，为读者提供一套融会贯通的编程理念和实践方法。 本书旨在为那些在科学研究、工程计算、数据分析等领域寻求高效编程解决方案的专业人士和学生量身定制。它不是一本旨在教授 Fortran 90/95 语法的入门教材，而是建立在对编程语言基本概念有所了解的基础上，侧重于如何利用 Fortran 的特性来解决实际问题。我们关注的重点在于如何构建清晰、可维护、高性能的 Fortran 程序，以应对日益增长的计算需求和日益复杂的科学模型。 核心理念：以问题为导向的 Fortran 编程 本书的编撰核心在于“以问题为导向”。我们将 Fortran 的强大功能置于具体的科学工程问题背景之下进行阐述。这意味着，我们不会孤立地讲解数组、子程序或模块，而是会展示如何在模拟流体动力学、求解偏微分方程、进行大规模数据处理或构建复杂的优化模型时，有效地运用这些语言特性。每一章节的设计都力求紧密联系实际应用，让读者能够直观地理解 Fortran 在解决特定问题时的优势。 结构精巧，内容充实：从基础到进阶的知识体系 本书的章节设计循序渐进，从 Fortran 90/95 的关键特性入手，逐步深入到更复杂的概念和高级应用。 现代 Fortran 的基石： 我们将首先回顾 Fortran 90/95 引入的革命性改变，例如动态内存分配、数组运算、模块化编程以及面向对象的一些初步特性。这些现代化的设计极大地提升了 Fortran 的灵活性和表达能力，使其能够更优雅地处理复杂数据结构和算法。理解这些基石，是掌握后续内容的关键。 数据结构与算法的 Fortran 实现： 科学计算的核心在于数据的组织和处理。本书将详细探讨如何利用 Fortran 的数组、派生类型（derived types）来构建复杂的数据结构，如矩阵、向量、网格、粒子集合等。同时，我们将深入讲解如何将常见的数值算法，如线性代数运算、傅里叶变换、数值积分和微分方程求解等，用高效的 Fortran 代码实现。我们会关注算法的效率，探讨如何优化代码以充分利用现代硬件的性能。 模块化编程的艺术： 随着项目规模的增大，代码的可维护性和重用性变得至关重要。本书将重点介绍 Fortran 的模块（modules）机制，展示如何通过模块来封装数据和过程，实现代码的逻辑分离和信息隐藏。我们将讨论如何设计良好的模块接口，以及如何构建大型、可扩展的 Fortran 工程。 高性能计算的实践： 科学与工程的许多前沿问题都涉及到大规模的并行计算。本书将为读者提供 Fortran 在高性能计算领域的实践指导。我们将探讨如何利用 Fortran 的内在并行特性，例如数组运算和循环并行化，以及如何通过一些基本的并行编程模型（如 OpenMP 或 MPI 的简要介绍）来加速计算。虽然本书并非一本专门的并行计算书籍，但我们将介绍必要的基础知识，使读者能够开始构建能够利用多核处理器和分布式系统的 Fortran 程序。 与其他语言的互操作性： 在现代计算环境中，Fortran 程序往往需要与其他语言编写的代码进行交互。本书将探讨 Fortran 与 C/C++ 等语言之间的互操作性，介绍如何通过接口（interfaces）和通信协议来集成不同语言编写的模块，从而构建更强大的混合编程系统。 软件工程的最佳实践： 编写可维护、可读且易于调试的 Fortran 代码，是软件工程的重要组成部分。本书将贯穿软件工程的最佳实践，包括代码风格、注释规范、版本控制、单元测试以及性能剖析等。我们鼓励读者养成良好的编程习惯，从而提高开发效率和代码质量。 特定科学工程领域的应用范例： 为了加深读者对 Fortran 实际应用的理解，本书将穿插一些精心设计的科学工程领域的应用范例。这些范例可能涵盖但不限于： 物理模拟： 如天气预报模型中的数值天气预报（NWP）算法、材料科学中的分子动力学模拟、天体物理学中的 N 体模拟等。 工程计算： 如有限元分析（FEA）中的结构力学计算、计算流体动力学（CFD）中的流动模拟、优化设计中的参数寻优等。 数据科学与统计： 如大规模科学数据集的预处理、统计模型的实现、机器学习算法的数值基础等。 这些范例将以“问题-算法-Fortran 实现”的逻辑进行展开，清晰地展示 Fortran 在解决实际问题中的强大能力。 面向读者：构建您的 Fortran 编程能力 本书的目标读者群体广泛，包括但不限于： 在读研究生和博士生： 需要利用 Fortran 进行科学研究的计算建模、数据分析和数值模拟。 科研人员和工程师： 在各自的研究领域和工程实践中，需要处理大规模数值计算和性能优化。 计算科学与工程专业的学生： 希望深入理解 Fortran 在数值计算领域的应用，并掌握现代 Fortran 编程技术。 希望提升编程技能，以应对复杂计算挑战的任何领域专业人士。 不仅仅是语言，更是解决问题的思维方式 本书强调的不仅仅是 Fortran 语言本身的语法和特性，更在于培养读者一种以 Fortran 为工具，解决科学工程问题的思维方式。我们将鼓励读者积极思考如何将抽象的科学模型转化为具体的 Fortran 代码，如何设计高效的算法，以及如何优化程序以获得最佳性能。我们相信，通过本书的学习，读者不仅能够熟练掌握 Fortran 90/95 的编程技巧，更能深刻理解其在推动科学进步和工程创新中的价值。 我们致力于为您提供一本兼具深度、广度和实践性的 Fortran 编程指南。无论您是初次接触 Fortran，还是已有一定的编程基础，本书都将助您在科学与工程的计算领域迈向新的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书有中文版，翻译得一塌糊涂，实在不知道翻译者是不懂中文呢？还是不懂英文呢？还是不懂 Fortran 语言呢？ 有心阅读这本书的人，还是直接看原版来得省事。 纸板书挺贵的，不过网上可以找到 PDF 文档，质量不错，完全够用了。  

评分☆☆☆☆☆

书是很好的书。 可惜，那个中文翻译啊，简直就是垃圾中的垃圾！ 还是看原文版吧：http://book.douban.com/subject/2248942/ 纸质书太贵，可以下载 PDF 版的，网上可以找到。

评分☆☆☆☆☆

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这本书的语言风格非常严谨，但又不失亲和力，尤其是在处理那些容易混淆的概念时，作者总能找到最恰当的比喻。我记得有一次我为如何正确地使用结构体（Derived Types）中的指针操作而苦恼，翻到相关章节时，作者用了“数据容器的内部连接线”来比喻内部指针，瞬间茅塞顿开。更让我印象深刻的是，它对代码效率的讨论，并没有采用那种高高在上的理论说教，而是通过对比Fortran 77的循环结构和90/95的数组切片操作（Array Slicing），直观地展示了向量化带来的性能飞跃。这种基于实际性能差异的教学方法，极大地激发了我重构旧有代码的动力。此外，书中提供的练习题设计得非常巧妙，它们并非简单的语法测试，而是需要你综合运用多个新特性才能解决的小型工程问题，这确保了知识点的真正内化。我完成其中一个关于三维插值算法的练习后，感觉自己对子程序接口的理解上升到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计有一种朴实无华的学术气息，黄蓝相间的配色在书架上并不算抢眼，但翻开内页，我就知道我淘到宝了。首先，它的内容组织结构简直是教科书级别的典范。作者似乎非常清楚初学者（比如我这种从老式Fortran或C语言转过来的工程师）在面对新的Fortran 90/95标准时会遇到的认知障碍点。它没有一股脑地堆砌语法特性，而是用非常清晰的逻辑线索，将数组操作、模块化编程以及内部函数这些核心优势，穿插在经典的科学计算案例中。举例来说，它讲解动态内存分配的部分，没有停留在理论层面，而是紧密结合有限元分析中的网格生成需求进行阐述，这让我立刻就能领会到`ALLOCATABLE`数组的威力，而不是仅仅记住一个关键字。相比于其他一些侧重于编译器实现的参考手册，这本书的重点始终放在“如何用Fortran 90/95解决工程问题”上，那种务实的态度非常对我的胃口。我尤其欣赏它对并行计算概念的初步引入，虽然篇幅不算大，但对于后续我研究OpenMP打下了坚实的基础，这种前瞻性的编排是很多教材所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表的质量是值得称赞的。在处理复杂的数学表达式或数据结构图时，LaTeX的支持使得公式的显示清晰无比，这对于需要对照公式理解算法的我来说，无疑是一个巨大的加分项。特别是对于那些涉及矩阵运算和张量代数的章节，清晰的下标、上标和希腊字母的呈现，极大地减少了阅读时的认知负担。我记得有一张关于Fortran 内部函数调用栈的流程图，它用简洁的图形语言解释了递归调用的工作原理，比文字描述要高效得多。不过，如果非要吹毛求疵，书中对于某些较新的F2003/F2008特性的引用略显保守，可能更侧重于确保最大兼容性。但这也可以理解，毕竟本书的目标受众是那些需要稳定、可靠代码的工程师。总体而言，高质量的视觉呈现，使得长时间的阅读也不会感到疲惫，内容信息的密度控制得恰到好处。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书最深刻的印象是它对“遗留代码兼容性”的处理方式。许多老工程师面临的挑战是，我们不能完全抛弃过去用Fortran 77编写的、运行了数十年的核心库。这本书并没有简单地将F77视为过时技术，而是专门辟出章节，详细说明了如何在新标准下集成和调用旧的F77子程序，以及如何利用现代特性来封装那些“遗留”代码的接口。这种实事求是的态度，让我能够循序渐进地进行代码现代化改造，而不是一步到位地进行颠覆性重写。它提供了一种平滑的过渡策略，这在实际工程项目中是极其宝贵的经验。这本书不仅仅是教你如何使用Fortran 90/95，它更像是一位经验丰富的导师，指导你如何在维护现有系统的同时，优雅地拥抱新技术，使得这次学习过程充满了实用主义的智慧，而非纯粹的学术探究。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的软件开发人员，我发现这本书在软件工程实践方面也给了我很多启发，这一点是从前几本侧重于数学算法的书籍中所未得的。它花了相当的篇幅来讨论模块（Modules）的正确使用方式，不仅仅是如何定义，更深入地探讨了模块的封装性、信息隐藏以及如何利用模块来构建可维护的大型科学计算库。作者强调，Fortran 90/95的进步不仅仅是语言层面的，更是设计范式的转变。书中展示了如何通过模块来规范数据流和依赖关系，这对于我们团队进行跨平台科学软件的协作开发至关重要。当我开始尝试将我自己的数值方法库重构为模块化结构时，书中的最佳实践指南简直就是一张路线图。它避免了许多初学者容易陷入的“全局变量滥用”的陷阱，教会我如何编写出符合现代软件标准的Fortran代码。这种对“代码健壮性”的关注，使得这本书的价值远超一本单纯的编程语言教程。

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兼顾Fortran的初学者和深入使用者。讲解详细耐心。

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