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出版者:Springer

作者:Jeanne C. Adams

出品人:

页数:724

译者:

出版时间:2008-10-20

价格:USD 79.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781846283789

丛书系列:

图书标签:

• Fortran
• Fortran 2003
• Programming
• Computer Science
• Scientific Computing
• Numerical Analysis
• Handbook
• Reference
• Technical
• Engineering
• Software Development

《Fortran 2003 实用指南》 本指南旨在为 Fortran 2003 标准的掌握者提供一份详尽且实用的参考。它并非对 Fortran 2003 标准的逐字翻译或重复，而是萃取了该标准中最重要的概念、语法特性以及最佳实践，以一种清晰、易于理解的方式呈现。本书侧重于帮助开发者深刻理解 Fortran 2003 的核心要素，并将其有效地应用于实际的科学计算和高性能编程任务中。 本书的结构设计旨在引导读者循序渐进地掌握 Fortran 2003 的精髓。我们首先回顾了 Fortran 语言的基础，并着重介绍了 Fortran 2003 在此基础上引入的关键改进。这包括但不限于： 面向对象编程特性： 详细阐述了 Fortran 2003 在面向对象编程方面所做的重大革新，如派生类型（Derived Types）、类型扩展（Type Extension）、类（Classes）、对象（Objects）、过程绑定（Procedure Binding）、继承（Inheritance）、多态性（Polymorphism）以及对象封装（Encapsulation）等概念。我们将通过大量的代码示例，展示如何利用这些特性构建更具模块化、可重用性和可维护性的软件。读者将学会如何定义类、创建实例、使用继承机制来复用代码，并通过多态性实现灵活的程序设计。 过程和模块的增强： 深入探讨了 Fortran 2003 在过程（Procedures）和模块（Modules）方面的新增功能。这包括： 无界限的派生类型（Unbounded Derived Types）： 讲解如何创建和使用包含可变大小组件的派生类型，这对于处理动态数据结构至关重要。 过程指针（Procedure Pointers）： 详细介绍过程指针的声明、赋值和调用，以及它们如何支持更灵活的函数式编程风格和回调机制。 派生类型中的过程（Procedures in Derived Types）： 讲解如何在派生类型中定义关联的过程（Component Procedures），实现数据和行为的紧密结合，这是面向对象编程的核心。 参数化的派生类型（Parameterized Derived Types）： 演示如何创建可以接受参数的派生类型，从而实现更强的通用性和代码复用。 访问模块内部数据（Access to Module Internal Data）： 介绍如何通过新的访问控制机制，更精细地控制模块内部标识符的可见性，增强了程序的封装性和安全性。 输入/输出（I/O）的改进： 详尽解析了 Fortran 2003 在输入/输出方面的改进，重点关注： 格式化 I/O 的灵活性： 介绍新的格式说明符和访问方式，使数据输入输出更加灵活和强大。 流式 I/O（Stream I/O）： 讲解如何进行面向流的字节级输入输出操作，这对于处理二进制文件和网络通信非常有用。 I/O 状态的控制： 详细介绍如何更精确地控制 I/O 操作的状态，包括错误处理和异常管理。 运算符重载（Operator Overloading）： 深入讲解如何在派生类型中定义用户自定义的运算符，从而使程序代码更接近数学表达，提高可读性和易用性。我们将提供各种运算符重载的示例，涵盖算术运算符、逻辑运算符以及用户自定义的运算符。 可移植性与互操作性： 探讨 Fortran 2003 标准如何提高代码的可移植性，并增强与其他语言（特别是 C 语言）的互操作性。我们将介绍： C 语言互操作性（C Interoperability）： 详细讲解 Fortran 2003 如何通过 `iso_c_binding` 模块与 C 语言进行无缝的数据交换和过程调用，这是现代高性能计算中跨语言集成的关键。 浮点数的精度控制： 讨论 Fortran 2003 在浮点数表示和精度控制方面的新标准，帮助开发者编写更稳定、可靠的数值计算程序。 高级编程技术与实践： 除了语法和特性的介绍，本书还将分享一系列高级编程技术和最佳实践，包括： 高性能计算的优化技巧： 结合 Fortran 2003 的特性，提供在并行计算、向量化以及内存管理方面的优化建议。 错误检测与调试策略： 介绍如何利用 Fortran 2003 的语言特性和编译器工具进行有效的错误检测和程序调试。 代码风格与可维护性： 强调编写清晰、模块化、易于维护的 Fortran 代码的重要性，并提供实用的编码指南。 本书的每一章都配以大量精炼、可运行的代码示例，这些示例不仅用于说明 Fortran 2003 的新特性，更旨在展示如何在实际项目中应用这些技术。通过对这些示例的深入分析和实践，读者将能够快速建立起对 Fortran 2003 的直观理解，并将其转化为解决实际问题的能力。 《Fortran 2003 实用指南》适合所有希望深入理解和掌握 Fortran 2003 标准的开发者、研究人员以及科学计算工程师。无论您是 Fortran 的资深用户，还是刚开始接触 Fortran 2003 的新手，本书都将为您提供宝贵的知识和实用的指导，帮助您编写出更高效、更健壮、更易于维护的 Fortran 程序。

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与其他Fortran教材相比，这本书在深度上确实迈出了一大步，它没有将重点停留在Fortran 90/95那些已经烂熟于心的特性上，而是真正聚焦于2003标准带来的革新。我特别欣赏作者对“现代Fortran”哲学的一种贯彻——即如何利用Fortran的强大性能优势，同时吸收现代编程语言的工程化特性。书中对大数组操作的优化技巧和内存管理策略的探讨，远超出了普通教程的范畴，已经触及到编译器优化的层面。对于那些需要处理海量科学数据、追求极致计算速度的读者而言，这些内容是无价之宝。它迫使你重新审视过去习以为常的编程习惯，思考如何写出既符合新标准又性能更卓越的代码。这种对性能与规范的平衡把握，使得这本书的价值不只停留在“学会一门语言”的层面，而在于“掌握一种高效的计算思维”。

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从阅读体验的角度来看，这本书的排版和图表质量非常高，这对于技术书籍来说至关重要。清晰的流程图和结构示意图，常常能比几段文字更有效地解释复杂的程序结构，尤其是在描述模块间依赖关系或数据流向时，这些视觉辅助工具起到了关键作用。装帧的质量也很好，即使经常翻阅，书脊也没有出现松动，纸张的质量也保证了在不同光线下都能舒适阅读，这对于一本需要经常翻阅的参考书来说非常重要。虽然内容本身比较偏硬核，但作者的叙事节奏把握得不错，总能在关键的知识点之间穿插一些关于标准制定背景的简短说明，这让学习过程不至于太过枯燥，反而多了一层对语言演进历史的了解。总而言之，这是一本集专业性、实用性与良好阅读体验于一身的硬核技术宝典，完全值回票价。

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这本书的组织逻辑对我个人的学习习惯来说，起初有些挑战，但适应之后发现其深层意图。它并不是那种线性阅读的书籍，更像是一本参考手册，需要读者带着具体问题去查阅。例如，当你试图理解Fortran 2003如何更好地与C语言进行互操作时，可以直接跳转到相关章节，里面对数据类型映射和函数调用的细节描述得极其详尽，几乎是逐字逐句地对照了标准。我印象特别深的是关于错误处理和异常机制的讨论，不同于其他语言的简单try-catch结构，Fortran 2003的处理方式更为底层和精细，书中对这些“底层操作”的阐述非常到位，展现了作者对语言底层设计的深刻理解。这种编排方式的好处在于，它能让你在需要知识点时立即获得精确的答案，避免了在不相干的内容中浪费时间。对于资深开发者来说，这种“按需提取”的结构无疑是高效的，它保证了信息检索的效率和准确性。

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这本书的封面设计就透着一股专业范儿，字体选择和排版都挺考究的，拿到手里分量十足，感觉内容肯定很扎实。我当时是想找一本能系统梳理Fortran 2003新特性的参考书，毕竟这个版本带来了不少面向对象编程（OOP）的改进，对于我们这些长期使用传统Fortran的程序员来说，如何平滑过渡是个大问题。翻开前几页，就能感受到作者在组织结构上的用心，清晰的章节划分和详尽的索引，让人能迅速定位到感兴趣的主题。虽然我还没有深入到每一个细节，但从目录上看，它似乎涵盖了从基本语法到高级特性如模块化、指针操作等各个方面，特别是对新引入的`iso_c_binding`和并行处理的一些介绍，让人充满期待。这本书的厚度本身就说明了内容的广度和深度，对于希望将Fortran应用到高性能计算和科学建模领域的读者来说，这无疑是一本值得收藏的工具书。我尤其看重它在解释复杂概念时的清晰度，希望它能成为我未来工作中解决疑难杂症的“宝典”。

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初读这本书时，我最大的感受是作者的行文风格非常严谨，几乎每一个技术点都配上了精炼的、能够直接在编译器中运行的代码示例。这对我这种实践导向型的学习者来说简直是福音，很多时候看再多的理论描述，不如自己动手跑一遍程序来得实在。比如在讨论派生类型的继承和多态性时，书中没有用那种过于学术化、晦涩难懂的语言，而是用了一个贴近实际工程问题的场景来演示如何构建一个可扩展的框架，这使得复杂的OOP概念变得非常直观易懂。我注意到，作者似乎非常注重代码的可读性和现代Fortran的规范性，这对于维护大型项目至关重要。此外，书中的一些小技巧和“陷阱”提示部分，显得尤为珍贵，它们往往是作者多年实践经验的结晶，能有效避免我们在实际编程中掉入那些不易察觉的坑里。总的来说，这本书的实用性极高，它不仅仅是一本语言规范的转述，更像是一位资深专家的编程实战指南。

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