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module global ! module是用来封装程序模块的，把相关功能的变量和函数封装在一起。一般来说，可以不设置全局变量，把这些变量写在module里，在需要用的地方用use调用即可。
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implicit none
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double precision sqrt3,Pi
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parameter(sqrt3=1.7320508075688773d0,Pi=3.14159265358979324d0) ! parameter代表不能改的常数
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end module global
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program main !主函数用program开始,用end program结束。在Fortran里不区分大小写。用感叹号!来做注释
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use global
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use f95_precision !这个还不知道什么时候用上，这里注释掉也可正常运行。
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use blas95 ! 里面包含了矩阵相乘的gemm()等
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use lapack95 !里面包括了矩阵求逆的GETRF,GETRI和求本征矢和本征矢的GEEV等
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implicit none ! implicit是用来设置默认类型，即根据变量名称的第一个字母来决定变量的类型。implicit none是关闭默认类型功能，所有变量要先声明
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integer i,j,info,index1(2) ! 定义整型
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double precision a(2,2),b(2,2),c(2,2),& ! 比较长的语句可以用&换行。在续行的开始位置可加&号，也可不加。
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x1, x2, result_1, result_2, fun1 !定义双精度浮点数
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complex*16 dd(2,2), eigenvalues(2) !定义复数
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complex*16, allocatable:: eigenvectors(:,:) ! 定义动态分配的变量 ! 这里的两个冒号::是必须要的。其他的可加可不加。
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character(len=15) hello, number ! 定义字符串,len是规定长度，如果不写，只会给一个字符的空间
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allocate(eigenvectors(2,2)) ! 分配空间
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write(*,*) '----输出----'
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hello='hello world'
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write(*,*) hello ! 第一个代表输出的设备，*代表屏幕。第二个是输出的格式，*代表默认。
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write(number,'(f7.3)') pi ! 用write可以把数字类型转成字符类型。'(f7.3)'是输出浮点数的格式，如果用*来代替，字符串的长度需要够长才行。整型格式用类似'(i3)'这样
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write(*,*) '数字转成字符串后再输出:', number
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write(*,"(a,18x)",advance="no") hello ! advance='no'代表不换行，在有advance的时候，必须格式化输出，否则报错。'(a)'按照字符型变量的实际长度读取，这里也可以写a15或者其他。'(10x)'代表空格
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write(*,*) number,'这是不换行输出测试'
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write(*,"('一些固定文字也可以写在这里面', a, a,//)") hello, number !字符串也可以直接写在"()"里面。里面有引号，外面要用上双引号才行，不然会报错。
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!'(a)'按照字符型变量的实际长度读取，也可以写a15或者其他。这里'(/)'代表再换一次行。一个斜杠换一个。
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write(*,*) '----写入文件----'
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open(unit=10,file='learn-fortran-test.txt') ! 打开文件用open
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write(10,*) hello, number
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close(10) ! 关闭文件用close
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write(*,*) ''
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write(*,*) '----矩阵乘积----'
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a(1,1)=2;a(1,2)=5;a(2,1)=3;a(2,2)=2 ! 两个语句写在同一行是可以的，要用分号隔开
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b(1,1)=3;b(2,2)=3
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write(*,*) '矩阵直接默认输出，是按列的顺序一个个输出'
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write(*,*) 'a='
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write(*,*) a
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write(*,*) '矩阵格式化输出'
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write(*,*) 'a='
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do i=1,2
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do j=1,2
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write(*,'(f10.4)',advance='no') a(i,j) !内循环为列的指标
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enddo
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write(*,*) ''
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enddo
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write(*,*) 'b='
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do i=1,2
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do j=1,2
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write(*,'(f10.4)',advance='no') b(i,j) !内循环为列的指标
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enddo
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write(*,*) ''
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enddo
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call gemm(a,b,c) ! 矩阵乘积用call gemm()
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write(*,*) '矩阵乘积：c=a*b='
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do i=1,2
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do j=1,2
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write(*,'(f10.4)',advance='no') c(i,j) !内循环为列的指标
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enddo
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write(*,*) ''
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enddo
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write(*,*) ''
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write(*,*) '----矩阵求逆----'
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call getrf(a,index1,info); call getri(a,index1,info) !getrf和getri要配合起来使用求逆。
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! info是需定义为整型。If info = 0, the execution is successful.
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! 上面index1是在getrf产生，在getri里输入。index1也是需要定义为整型，而且是一维数组，数组长度一般为矩阵的维度。
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! 这时候a不再是原来的矩阵了，而是求逆后的矩阵。
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do i=1,2
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do j=1,2
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write(*,'(f10.4)',advance='no') a(i,j) !内循环为列的指标
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enddo
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write(*,*) ''
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enddo
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write(*,*) '----复数矩阵----'
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dd(1,1)=(1.d0, 0.d0)
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dd(1,2)=(7.d0, 0.d0)
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dd(2,1)=(3.d0, 0.d0)
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dd(2,2)=(2.d0, 0.d0)
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do i=1,2
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do j=1,2
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write(*,"(f10.4, '+1i*',f7.4)",advance='no') dd(i,j) !内循环为列的指标
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enddo
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write(*,*) ''
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enddo
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write(*,*) ''
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write(*,*) '----矩阵本征矢和本征值----'
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call geev(A=dd, W=eigenvalues, VR=eigenvectors, INFO=info)
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! 这里A矩阵最好用上复数，W是本征值一维数组，VR是本征矢二维数组，都是复数。INFO是整数。
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! 注意求完本征值后，dd的值会发生改变，不再是原来的了!
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write(*,*) 'eigenvectors:'
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do i=1,2
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do j=1,2
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write(*,"(f10.4, '+1i*',f7.4)",advance='no') eigenvectors(i,j) !内循环为列的指标。输出结果列向量为特征向量。
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enddo
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write(*,*) ''
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enddo
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write(*,*) 'eigenvalues:'
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do i=1,2
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write(*,"(f10.4, '+1i*',f7.4)",advance='no') eigenvalues(i)
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enddo
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write(*,*) ''
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deallocate(eigenvectors) ! 释放动态变量的空间
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write(*,*) '' ! 输出空一行
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write(*,*) '----循环加判断----'
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do i=1,5 ! 循环用do到enddo
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if (mod(i,2)==0) then ! 判断用if()then
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write(*,*) '我是偶数', i
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else if (i==3) then
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write(*,*) '我是第3个数字，也是奇数'
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else
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write(*,*) '我是奇数', i
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endif
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enddo
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write(*,*) ''
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call sub1(2.d0, 3.d0, result_1, result_2) ! 这里要写成2.d0或者2.0d0表示双精度，因为子程序规定该参数为双精度。写成2或者2.0都会报错。
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write(*,*) '调用子程序，求和：',result_1
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write(*,*) '调用子程序，乘积：',result_2
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write(*,*) '使用函数，返回减法结果：', fun1(2.d0, 3.d0)
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write(*,*) ''
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end program
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subroutine sub1(x1,x2,y1,y2) !子程序。输入输出都在括号里面，用call调用。
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double precision,intent(in):: x1, x2 ! 这里的两个冒号::是必须要的。
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double precision,intent(out):: y1, y2
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! intent(in) 表示这个参数是输入的；intent(out) 表示参数是输出的；intent(inout)表示这个参数同时用于两个方向的数据传递；
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! intent()不是必须的，但最好加上，因为可读性比较强，知道哪些是输入，哪些是输出。而且intent(in)是不能赋值更改的，会提示错误，这样可以防止一些错误。
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y1=x1+x2
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y2=x1*x2
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end subroutine
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function fun1(x1,x2) ! 函数。函数只能返回一个数值，不能多个。而子程序可以返回多个，所以一般用子程序subroutine
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double precision x1,x2,fun1 ! 要对函数名(或返回变量）定义
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fun1=x1-x2 ! 返回变量要和函数名一样
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return ! 这里的return也可以不写。写的作用是直接返回值，而不运行后面的代码。一般会跟if配合用。
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end function ! 也可以直接写end，不会报错。但最好把后面的也带上，看起来比较清晰点。
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program hello_open_mp
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use omp_lib !这里也可以写成 include 'omp_lib.h' ，两者调用方式均可
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integer mcpu,tid,total,N,i,j,loop
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double precision starttime, endtime, time,result_0
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double precision, allocatable:: T(:)
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N=5 ! 用于do并行
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loop=1000000000 !如果要测试并行和串行运算时间，可以加大loop值
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allocate(T(N))
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!call OMP_SET_NUM_THREADS(2) !人为设置线程个数，可以取消注释看效果
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total=OMP_GET_NUM_PROCS() ! 获取计算机系统的处理器数量
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print '(a,i2)', '计算机处理器数量：' , total !也可以用write(*,'(a,i2)')来输出
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print '(a)', '-----在并行之前-----'
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tid=OMP_GET_THREAD_NUM() !获取当前线程的线程号
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mcpu=OMP_GET_NUM_THREADS() !获取总的线程数
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print '(a,i2,a,i2)', '当前线程号：',tid,'；总的线程数：', mcpu
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print * !代表换行
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print'(a)','-----第一部分程序开始并行-----'
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!$OMP PARALLEL DEFAULT(PRIVATE) ! 这里用的是DEFAULT(PRIVATE)
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tid=OMP_GET_THREAD_NUM() !获取当前线程的线程号
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mcpu=OMP_GET_NUM_THREADS() !获取总的线程数
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print '(a,i2,a,i2)', '当前线程号：',tid,'；总的线程数：', mcpu
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!$OMP END PARALLEL
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print * !代表换行
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print'(a)','-----第二部分程序开始并行-----'
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starttime=OMP_GET_WTIME() !获取开始时间
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!$OMP PARALLEL DO DEFAULT(PRIVATE) SHARED(T,N,loop) ! 默认私有变量，把需要的参数以及各节点计算结果的存放器作为共享变量。
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do i=1,N !这里放上do循环体。是多个样品。
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result_0=0
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tid=OMP_GET_THREAD_NUM() !获取当前线程的线程号
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mcpu=OMP_GET_NUM_THREADS() !获取总的线程数
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do j=1,loop !这代表我们要做的计算~
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result_0 = result_0+1 !这代表我们要做的计算~
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enddo !这代表我们要做的计算~
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T(i) = result_0-loop+i !将各个线程的计算结果保存到公共变量中去。
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!这里i代表各个循环的参数，之后如果有需要可以根据参数再整理数据。
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print '(a,i2, a, f10.4,a,i2,a,i2 )', 'T(',i,')=', T(i) , ' 来源于线程号',tid,'；总的线程数：', mcpu
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enddo
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!$OMP END PARALLEL DO !并行结束
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endtime=OMP_GET_WTIME() !获取结束时间
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time=endtime-starttime !总运行时间
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print '(a, f13.5)' , '第二部分程序按并行计算所用的时间：', time
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print * !代表换行
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print'(a)','-----第二部分程序按串行的计算-----'
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starttime=OMP_GET_WTIME() !获取开始时间
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do i=1,N
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result_0=0
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tid=OMP_GET_THREAD_NUM() !获取当前线程的线程号
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mcpu=OMP_GET_NUM_THREADS() !获取总的线程数
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||||
do j=1,loop
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||||
result_0 = result_0+1
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||||
enddo
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T(i) = result_0-loop+i
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print '(a,i2, a, f10.4,a,i2,a,i2 )', 'T(' ,i,')=', T(i) , ' 来源于线程号',tid,'；总的线程数：', mcpu
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enddo
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||||
endtime=OMP_GET_WTIME() !获取结束时间
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time=endtime-starttime !总运行时间
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print '(a, f13.5)' , '第二部分程序按串行计算所用的时间：', time
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print * !代表换行
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tid=OMP_GET_THREAD_NUM() !获取当前线程的线程号
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mcpu=OMP_GET_NUM_THREADS() !获取总的线程数
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print '(a,i5,a,i5)', '当前线程号：',tid,'；总的线程数：', mcpu
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print * !代表换行
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end program hello_open_mp ! 这里可以写成end, 也可以写成end program，都可以。
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@@ -0,0 +1,59 @@
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module module_1 ! 第一个模块
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implicit none
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contains ! 模块中包含以下子程序和函数
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subroutine subroutine_1() ! 模块中的子程序
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write(*,*) 'test_1'
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end subroutine subroutine_1
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||||
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function function_1(x) result(y) ! 模块中的函数
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double precision x, y
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y = 2.d0*x
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end function function_1
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||||
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end module module_1
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||||
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||||
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||||
include 'example_include_1.f90' ! include文件中包含第二个模块
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||||
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||||
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program main
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||||
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use module_1
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use module_2
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implicit none
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double precision x, function_3, function_4
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x = 1.d0
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||||
call subroutine_1()
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||||
write(*,*) function_1(x)
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||||
|
||||
call subroutine_2()
|
||||
write(*,*) function_2(x)
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||||
|
||||
call subroutine_3()
|
||||
write(*,*) function_3(x)
|
||||
|
||||
call subroutine_4()
|
||||
write(*,*) function_4(x)
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||||
|
||||
end program main
|
||||
|
||||
|
||||
subroutine subroutine_3()
|
||||
write(*,*) 'test_3'
|
||||
end subroutine subroutine_3
|
||||
|
||||
|
||||
function function_3(x) result(y)
|
||||
double precision x, y
|
||||
y = 8.d0*x
|
||||
end function function_3
|
||||
|
||||
include 'example_include_2.f90' ! include文件中包含第四个子程序和第四个函数
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||||
@@ -0,0 +1,15 @@
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||||
module module_2
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||||
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||||
implicit none
|
||||
contains ! 模块中包含以下子程序和函数
|
||||
|
||||
subroutine subroutine_2() ! 模块中的子程序
|
||||
write(*,*) 'test_2'
|
||||
end subroutine subroutine_2
|
||||
|
||||
function function_2(x) result(y) ! 模块中的函数
|
||||
double precision x, y
|
||||
y = 4.d0*x
|
||||
end function function_2
|
||||
|
||||
end module module_2
|
||||
@@ -0,0 +1,9 @@
|
||||
subroutine subroutine_4()
|
||||
write(*,*) 'test_4'
|
||||
end subroutine subroutine_4
|
||||
|
||||
|
||||
function function_4(x) result(y)
|
||||
double precision x, y
|
||||
y = 16.d0*x
|
||||
end function function_4
|
||||
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