Fortran基础教程 | 文件操作

本次推文主要内容：在Fortran中如何正确使用文件操作？

在代码语言的初步学习阶段，大家在进行数据的输入和输出时。一般都是在键盘键入和屏幕上输出，当处理较大文件时，使用文件操作往往会更方便一点。

Fortran语言中的基础文件操作主要使用了OPEN、READ、WRITE，其他的命令在遇到后可上网自行搜索，本文将围绕提及到的三个语句进行解释，最后基于Abaqus预置的文件通道号进行说明。

【特别注明】：本文使用到的Fortran算例来源于《Fortran程序设计权威指南》——白海波

文件操作基础语法

为了更加直观的了解语法，我们直接上代码，一行一行解析~

代码片

PROGRAM Ex1002
IMPLICIT NONE
    INTEGER::n
    !输入学生数量
    PRINT *,'请输入学生数量：'
    READ *,n
    !调用子程序
    CALL writeData(n)
END
!向文件中写入数据
SUBROUTINE writeData(n)
IMPLICIT NONE
    !变量定义
    INTEGER :: i
    INTEGER::n
    REAL,ALLOCATABLE::math(:),english(:),physics(:),fortran(:)
    CHARACTER(LEN=20),ALLOCATABLE::name(:)
    !文件打开
    OPEN(10,FILE='file1002.txt')
    !为数组分配内存
    ALLOCATE(math(n),english(n),physics(n),fortran(n),name(n))
    
    !向文件中写入数据
    DO i=1,n
        WRITE(*,100),i
        READ*,name(i),math(i),english(i),physics(i),fortran(i)
        WRITE(10,200),name(i),math(i),english(i),physics(i),fortran(i)
    ENDDO
    !关闭文件
    CLOSE(10)
!I/O格式
100 FORMAT('请输入第',I3,'位同学的姓名及数学、英语、&
             物理、Fortran语言的成绩：')
200 FORMAT(A10,4F6.2) 
END SUBROUTINE writeData

代码解读：

1. 该程序由主程序和子程序组成，将数据写入文件操作编制为一个子程序，在主程序中call一下，使得代码整体上更为简洁易读；

2. READ *,n该行代码中的*表示通道号，该通道指向屏幕显示，意思是在屏幕上显示读取数据；

3. OPEN(10,FILE='file1002.txt')该语句中OPEN表示打开一个文件进行读写，10表示文件与设备相连接的通道号，注意到，一个文件对应一个通道号，可以自己任意指定；FILE='file1002.txt'将在该文件路径下生成一个file1002.txt文件；

4. CLOSE(10)当文件使用完毕后，可使用CLOSE语句断开和设备的连接，释放文件所占用的空间；

5. READ*,name(i),math(i),english(i),physics(i),fortran(i)和WRITE(10,200),name(i),math(i),english(i),physics(i),fortran(i)将屏幕读取的数据写入到文件中；

6. WRITE(10,200)写到文件号为10号的文件中，并按照行代码为200的格式进行输出；

7. 200 FORMAT(A10,4F6.2)该行前面的数字表示行代码，供WRITE输出格式使用，FORMAT后跟的格式化语句详细可点击跳转往期推荐。

小结：以上解释总结了文件操作的常用语法，初学者掌握至此就可以了，以后再遇到别的情况，二话不说，直接上网搜。

Abaqus文件号约定

再插入一段小插曲，用户在进行子程序开发的过程中，可能会用到文件操作，但是有时候明明按照Fortran语法来的，但还是没有得到自己想要的效果，参考了@寒江雪大佬的推文，给大家一个小方法。

Abaqus作为一个成熟的商业软件，自身默认设置了一些文件通道号，用户在自定义子程序时，若不知道系统默认的文件号，可能会出错，下图是Abaqus官网中给出的默认文件号：

 

 

从上图可以看出，Abaqus隐式分析和显示分析中，文件号也会不同，推荐大家将文件号设置为一个较大的数字，如：10010、10086等。