06-Fortran基础--Fortran模块化编程

本文主要是介绍06-Fortran基础--Fortran模块化编程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

06-Fortran基础--Fortran模块化编程

- 1 模块的定义和使用
- 2 接口和模块间通信
- 3 模块化编程的优势：
- 4 模块使用示例
- 5 结语

Fortran的模块化编程是一种组织和管理代码的方法，它包括模块的定义和使用、接口和模块间通信以及模块化编程的优势。

1 模块的定义和使用

1.1模块定义：使用MODULE关键字创建模块，并在其中定义变量、子程序和其他对象。

MODULE my_moduleIMPLICIT NONEINTEGER :: var1REAL :: var2CONTAINSSUBROUTINE my_subroutine()! ...END SUBROUTINE my_subroutine
END MODULE my_module

1.2 模块使用：在主程序或其他模块中使用USE语句引用模块，并访问其中定义的变量和子程序。

PROGRAM main_programUSE my_moduleIMPLICIT NONEvar1 = 10var2 = 3.14CALL my_subroutine()
END PROGRAM main_program

2 接口和模块间通信

2.1 接口：可以在模块中定义接口来规定子程序的输入、输出参数和返回值，以提高代码的可读性和安全性。

MODULE my_moduleINTERFACESUBROUTINE my_subroutine(input_var, output_var)REAL, INTENT(IN) :: input_varREAL, INTENT(OUT) :: output_varEND SUBROUTINE my_subroutineEND INTERFACE
END MODULE my_module

2.2 模块间通信：模块间通信可以通过在模块中定义共享的变量、使用USE语句引用其他模块来实现。

3 模块化编程的优势：

可读性：模块化编程使得代码结构更清晰，易于理解和阅读。
可维护性：将代码分成模块，使得修改和更新变得更加简单和安全。
封装性：模块可以包含私有成员，限制了对模块内部的访问，提高了代码的封装性和安全性。
重用性：模块化编程使得代码中的模块可以在不同的项目中被重复使用，提高了代码的可重用性。
避免命名冲突：模块化编程可以避免全局命名空间的污染和命名冲突，增强了代码的健壮性。

4 模块使用示例

假设有一个模块文件 my_module.f90：

module my_moduleimplicit noneprivate ! module下所有定义啊变量、函数都默认私有属性(也就是仅能在本模块使用)public :: cal_pi ! 声明下面的方法公有(表明可以被外部调用)public :: my! 模块类(将module下同属一个类下的方法进行合并)type :: my_typecontainsprocedure,nopass :: cal_piprocedure,nopass :: cal_areaend type my_typetype(my_type) :: mycontains! 计算pifunction cal_pi()result(res) ! 模块方法1implicit nonereal(8) :: resres = 4.d0 * atan(1.d0)end function cal_pi! 计算面积function cal_area(v,h)result(res) ! 模块方法2implicit nonereal(8),intent(in) :: v,hreal(8) :: resres = v*hend function cal_areaend module my_module

然后，在主程序文件 main_program.f90 中使用这个模块：

program test_moduleimplicit noneuse my_moduleprint *,"计算pi",cal_pi() ! cal_pi是public属性，可以被直接调用print *,"计算矩形面积",my%cal_area(5.d0,4.d0) ! cal_area定义在my下面，没有Public属性，只能通过“my%”这种方式调用end program