fortran文件操作open.docx
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fortran文件操作open.docx
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fortran文件操作open
1.文件读取的概念:
读取:
“顺序读取”和“直接读取”。
保存:
“文本文件”和“二进制文件”。
二进制文件:
读取快,因为保存格式和数据在内存中的保存方法一样,同时也节省空间。
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2.文件的操作:
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open的使用:
使用open命令打开文件之后,就可以对文件来做输入输出。
example:
programex0901
impicitnone
open(unit=10,file='hello.txt') !
打开hello.txt文件,unit指定文件代码,file指定文件名称。
write(10,*)"hello" !
在代码为10的文件中写入hello
stop
endprogramex0901
open中有很多参数可以使用,详细如下:
OPEN(UNIT=number,FILE='',FORM='...',STATUS='...',ACCESS='...',RECL=length,ERR=label,IOSTAT=iostat,BLANK='...',POSITION='...',ACTION=action,PAD='...',DELIM='...')
UNIT='number':
number必须是一个正整数,它可以使用变量或是常量来赋值。
number最好避开1,2,5,6。
因为2,6是默认的输出位置,也就是屏幕。
1,5则是默认的输入位置,键盘。
FILE='':
指定要打开的文件名称,文件名要符合系统规定。
windows下不区分大小写,unix下则会区分大小写,最好不要使用中文文件名。
FORM='FORMATTED'OR'UNFORMATTED'
FORM字段只有两个值可以设置:
FORM='FORMATTED' “文本文件”格式来保存
FORM='UNFORMATTED' “二进制文件”格式保存
这一栏不给定时候的默认值是:
FORM='FORMATTED'
STATUS='NEW'or'OLD'or'SCRATCH'or'UNKNOWN'用来说明打开一个新的文件或已经存在的旧文件。
STATUS='NEW' 打开一个原本不存在的新文件
STATUS='OLD' 打开一个原来已经存在的文件
STATUS='REPLACE' 若文件已经存在则重新创建一次,原来的内容消失;若不存在则会创建新文件。
STATUS='SCRATCH' 表示要打开一个暂存文盘,这个时候可以不需要指定文件名称,也就是FILE这个一栏可以忽略。
因为程序本身会自动取一个文件名,至于文件名是啥也不重要,因为暂存盘会在程序结束后自动删除。
STATUS='UNKNOWN'由各编译器自定义。
通常会同REPLACE的效果。
!
这一栏不给定时,默认为STATUS='UNKNOWN'。
ACCESS='SEQUENTIAL'or'DIRECT' 设置读写文件的方法:
ACCESS='SEQUENTIAL' 读写文件的操作会以“顺序”的方法来做读写,“顺序读取文件”。
ACCESS='DIRET' 读写文件的操作可以任意指定位置,“直接读取文件”。
!
不赋值时候,默认为:
ACCESS='SEQUENTIAL'。
RECL=length在顺序读取文件中,RECL字段值用来设置一次可以读取多大容量的数据。
打开“直接读取文件”,RECL=length的length值是用来设置文件中每一个模块单元的分区长度。
length的单位在文本根式下为1个字符,也就是1byte。
在二进制格式下则由编译器自行决定,一般可能为1byte(G77)或4byte(VisualFortran)。
ERR=LABEL 这个字段用来设置当文件打开发生错误时,程序会跳跃到LABEL所指定的行代码处来继续执行程序。
IOSTAT=var 这个字段会设置一个整数值给后面的整型变量,这是用来说明文件打开的状态,数值会有下面三种情况:
var>0 表示读取操作错误
var=0 表示读取操作正常
var<0 表示文件终了
BLANK='NULL'or'ZERO'用来设置输入数字时,当所设置的格式字段中有空格存在时所代表的意义。
BLANK='NULL'时,空格代表没有东西。
BLANK='ZERO'时,空格部分会自动以0代入。
以下是Fortran90添加的功能:
POSITION='ASIS'or'REWIND'or'APPEND' 设置文件打开时候的读写位置:
POSITION='ASIS' 表示文件打开时的读取的位置不特别指定,通常就是在文件的开头。
是默认值。
POSITION='REWIND' 表示文件打开时的读取位置移到文件的开头。
POSITION='APPEND' 表示文件打开时的读取位置移到文件的结尾。
ACTION='READ'or'WRITE'or'READWRITE' 设置打开文件的读写权限:
ACTION='READWRITE' 表示所打开的文件可以用来读取及写入,这是默认值。
ACTION='READ' 表示所打开的文件只能用来读取数据。
ACTION='WRITE' 表示所打开的文件只能用来写入数据。
PAD='YES'or'NO'
PAD='YES' 在格式化输入时,最前面的不足字段会自动以空格填满,默认值是PAD='YES'。
PAD='NO' 在格式化输入时,不足的字段不会自动以空格填满。
DELIM='APOSTEROPHE'or'QUOTE'or'NONE'
DELIM='NONE' 纯粹输出字符串内容
DELIM='QUOTE' 输出字符串内容会在前后加上双引号
DELIM='APOSTEROPHE' 输出字符串内容会在前后加上单引号
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WRITE&READ的使用(详细):
WRITE/READ(UNIT=number,FMT=format,NML=namelist,REC=record,IOSTAT=stat,ERR=errlabel,END=endlabel,ADVANCE=advance,SIZE=size)
UNIT=number 指定read/write所使用的输入输出的位置。
FMT=format 指定输入输出格式的使用。
NML=namelist 指定读写某个NAMELIST的内容(后续介绍)。
REC=record 在直接读取文件中,设置所要读写的文件的模块位置。
IOSTAT=stat 会设置一个数值给在它后面的变量,用来说明文件的读写状态。
stat>0 表示读取操作发生错误。
stat=0 表示读取操作正常。
stat<0 表示文件终了。
ERR=errlabel 指定在读写过程中发生错误时,会转移到某个行代码来继续执行程序。
END=endlabel 指定在读写到文件末尾时,要转移到某个行代码来继续执行程序。
以下是fortran90添加功能:
ADVANCE='YES'or'NO'设置在文本格式下的顺序文件中,每一次的READ,WRITE命令完成后,
读写位置会不会自动想下移动一行。
ADVANCE='YES' 是默认的状态,每读写一次会向下移动一行。
ADVANCE='NO' 会暂停自动换行的操作。
!
使用这个字段时候一定要设置输出入格式,在屏幕输出时可以使用这个设置来控制write命令是否会自动换行。
SIZE=count 在ADVANCE='NO'时,才可以使用这个字段。
它会把这一次输出入的字符数目设置给后面的整型变量。
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查询文件的状态INQUIRE:
在使用open打开文件的前后,都可以通过inquire命令来查询文件目前的情况,inquire命令中的各个字段和第一小节中open的字段很类似。
example:
!
检查某个程序是否存在
programex0903
implicitnone
character(len=20):
:
="ex0903.f90"
logicalalive
inquire(,exist=alive)
if(alive)then
write(*,*),"exist."
else
write(*,*),"doesn'texist."
endif
stop
ednprogramex0903
详细介绍inquire的使用方法:
INQUIRE(UNIT=number,,IOSTAT=stat,ERR=label,EXIST=exist,OPENED=opened,NUMBER=number,NAMED=named,ACCESS=access,SEQUENTIAL=sequential,DIRECT=direct,FORM=form,FORMATTED=formatted,UNFORMATTED=unformatted,RECL=recl)
UNIT=number 文件代号
文件名
IOSTAT=stat 查询文件读取情况,会设置一个整数给后面的变量:
stat>0 文件读取操作错误
stat=0 文件读取操作正常
stat<0 文件终了
ERR=errlabel 发生错误时会转移到复制的代码行继续执行程序。
EXIST=exist 检查文件是否存在,返回布尔变量,真表示存在,假值表示不存在。
OPEND=opened检查文件是否用已经用open打开,返回布尔变量,真表示已经打开,假表示尚未打开。
NUMBER=number 用文件名来查询这个文件所给定的代码。
NAMED=named 查询文件是否取了名字,也就是检查文件是否为临时保存盘,返回值为逻辑数。
ACCESS=access 检查文件的读取格式,返回一个字符串,可以是:
'SEQUENTIAL' 代表文件使用顺序读取格式
'DIRECT' 代表文件使用直接读取格式
'UNDEFINED' 代表没有定义
SEQUENTIAL=sequential 查看文件是否使用顺序格式,会返回一个字符串,可以是:
'YES' 代表文件是顺序读取文件
'NO' 代表文件不是顺序读取文件
'UNKNOWN'代表不知道
DIRECT=direct查看文件是否使用直接格式,会返回一个字符串,可以是:
'YES' 文件是直接读取文件
'NO' 文件是非直接读取文件
'UNKNOWN' 代表不知道
FORM=form查看文件的保存方法,返回字符串,可以是:
'FORMATTED' 打开的是文本文件
'UNFORMATTED' 打开的是二进制文件
'UNDEFINED' 没有定义
FORMATTED=fmt查看文件是否是文本文件,返回字符串,可以是:
'YES' 本文件是文本文件
'NO' 本文件非文本文件
'UNDEFINED'无法判断
UNFORMATTED=fmt查看文件是否是二进制文件,返回字符串,可以是:
'YES' 本文件是二进制文件
'NO' 本文件非二进制文件
'UNKNOWN' 无法判断
RECL=length返回open文件时recl栏的设置值。
NEXTREC=nr 返回下一次文件读写的位置。
BLANK=blank 返回值是字符串,用来查看open文件时的blank参数所给定的字符串值。
以下是fortran90的添加功能:
POSITION=position 返回打开文件时position字段所给定的字符串,可能是'REWIND',
'APPEND','ASIS','UNDEFINED'
ACTION=action 返回打开文件时action字段所赋值的字符串,可能是'READ','WRITE',
'READWRITE'。
READ=read 返回字符串,检查文件是否为只读文件:
'YES'文件是只读的
'NO' 文件不是只读的
'UNKNOWN'无法判断
WRITE=write 返回一个字符串,检查文件是否可写入:
'YES' 文件可以写入
'NO' 文件不可以写入
'UNKNOWN' 无法判定
READWRITE=readwrite返回一个字符串,检查文件是否可以同时读及写:
'YES' 文件可以同时读写
'NO' 文件不可以同时读写
'UNKNOWN' 无法判定
DELIM=delim 返回打开文件时,DELIM字段所设置的字符串,返回值可以是:
'APOSTROPHE','QUOTE','NONE','UNDEFINED'
PAD=pad 返回打开文件时PAD字段所设置的字符串,返回值可以是:
'YES','NO'。
其他文件运行命令:
BACKSPACE(UNIT=number,ERR=errlabel,IOSTAT=iostat)把文件读写位置退回一步。
END,ERR=errlabel,IOSTAT=iostat)使用这个命令会把目前文件的读写位置变成文件的结尾。
REWIND(UNIT=number,ERR=errlabel,IOSTAT=iostat)把文件的读写位置倒回到文件开头。
CLOSE(UNIT=number,STATUS=string,ERR=errlabel,IOSTAT=)把文件关闭,不要进行读写操作。
STAT='KEEP' 会在文件关闭后,保留这个文件。
是默认状态。
STAT='DELETE'在文件关闭后,消除这个文件。
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!
程序结束时候会自动关闭文件,不过最好要养成自己关闭文件的习惯。
!
在读文件的时候要懂得略掉一些没有必要的数据,如文件中的注释行。
!
自由格式的数据文件读取(可以先读入前面的判断字符,结合selectcase或其他方法判断读入的数据)
!
在open,read,write时使用不同的unit值,就可以打开多个文件。
最好不要同时打开很多个文件。
顺序文件(SEQUENTIAL):
在读写时,不能任意赋值到文件的某个位置读写数据,只能从开头开始一步步向下进行。
在改变文件读写位置时,只能一步步地退,或是直接移回到文件开头。
直接访问文件:
把文件的空间,内容,事先分区成好几个同样大小的小模块,这些模块会自动安顺序编号。
读写文件时,要先赋值文件读写位置在第几个模块,再进行读写的工作。
直接访问文件可以任意到文件的任何一个地方来读写。
在使用直接访问文件时,要小心使用endfile命令,使用这个命令会把目前所在的文件位置之后的数据都清除掉。
二进制文件的操作:
使用二进制文件来做直接读取时,open命令中的recl字段所设置的整数n值所代表的大小会随编译器不同而改变。
每个编译器应该都可以经过设置来改变recl字段的单位大小。
二进制文件没有必要在数据之间用区分符号来增加文件的可读性,因为二进制文件本身就没有可读性。
二进制文件是直接把内存的二进制数据写入文件,就没有所谓的格式化输入/出存在。
存放“精确”及“大量”的数据时,使用二进制文件是比较好的选择。
二进制文件也可以使用顺序格式来操作,顺序格式下显示来的二进制文件,每个数据的前后都会被编译器补上一些额外的信息,所生成的文件不太容易被其他程序读取。
关于以上文件操作详细见《fortran95程序设计》9-3~9-5。
InternalFile(内部文件)
使用写入文件的方法,把数据写到一个字符串变量中。
example:
a=2
b=3
character(len=20):
:
string
write(unit=string,fmt="(I2,'+',I2,'=',I2)")a,b,a+b!
把字符串变量当作输出的目的。
write(*,*)string
结果:
2+3=5
还可以经过read命令从字符串读入数据:
integer:
:
a
character(len=20):
:
string="123"
read(string,*)a
write(*,*)a
在某些情况下需要使用内部文件来设置数据:
使用read命令从键盘输入数据时,如果用户输入错误的数据,会导致死机。
如需要输入整数时却输入英文字母,就可能会死机。
比较好的处理办法是,程序先暂时把数据当作字符串读入,检查字符串中是否含有不合理的字符,如果字符串中都是0~9的数字字符,就把字符串转成整数,不然就请用户在输入一次。
内部文件还可应用在动态改变输出格式,输出格式可以事先存放在字符串中,程序进行时,动态改变字符串内容就可以改变输出格式。
(见书P263)
NAMELIST:
NAMELIST是很特殊的输入/输出方法,收录在f90标准当中,f90中有统一NAMELIST的格式。
NAMELIST可以把一组相关变量封装在一起,输入/出这一组变量时,只要在write/read中的NML字段赋值使用哪一个NAMELIST就行了。
example:
programex0918
implicitnone
integer:
:
a=1,b=2,c=3
namelist/na/a,b,c
write(*,nml=na)
stop
endprogramex0918
&NA
A = 1,
B = 2,
C = 3,
/
程序中把a,b,c这三个变量放在名字叫做na的namelist中。
namelist也算是声明的一部分,必须编写在程序执行命令前面。
NAMELIST的语法很类似COMMON,不过使用namelist时一定要取名字:
namelist/nl_name/var1,var2,... !
后面的变量会放在nl_name这个namelist中。
封装好namelist后,在write的NML字段中指名要输出哪一个namelist,就可以把namelist中的变量全部输出。
write(*,nml=na)!
输出na这个namelist
输出namelist时候不能赋值输出格式,f90标准中规定输出namelist时首先会输出符号&,后面紧接着这个namelist的名字。
接着会根据顺序输出变量的名称,等号以及内容,变量之间用空格或逗号来做分隔,最后使用除号来作结束。
至于每个数值内容会使用何种格式输出由编译器自行决定。
NAMELIST也可以用来输入数据,不过通常都会用来读取文件,不会用在键盘输入。
输入格式需要按照前面的格式。
&na....../不需要按照变量顺序输入,程序会自动按照变量名称来设置数值。
变量甚至可以重复输入,不过变量会得到最后一次设置的数值。
namelist通常使用在文本文件的输入/输出中,使用read从文件中读取数据时,会自动从目前的位置向下寻找存放namelist的地方。
example:
programex0920
implicitnone
integer:
:
a(3)
namelist/na/a
open(10,file="ex0920.txt")
read(10,nml=na)
write(*,"(3I2)")a
stop
endprogram
输入文件的内容如下:
happybirthday
&naa=1,2,3/
程序打开时,读写位置在文件的开头,read命令会自动向下寻找na这个namelist的存放位置来读取数据,这边可以看到namelist处理数组的方法,它会在等号后面根据顺序显示数组内容。
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