fortran文件操作open.docx

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。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

2.文件的操作：

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

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='filename',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='filename'：

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

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

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。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

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）:

:

filename="ex0903.f90"

logicalalive

inquire（file=filename,exist=alive）

if（alive）then

?

?

?

write（*,*）filename,"exist."

else

?

?

?

write（*,*）filename,"doesn'texist."

endif

stop

ednprogramex0903

详细介绍inquire的使用方法：

INQUIRE（UNIT=number,FILE=filename,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

FILE=filename?

?

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。

ENDFILE（UNNIT=number,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。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

！

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。