浮点数
浮点数的默认表示形式是使用单精度(通常为32位/4字节)。对于大多数程序而言,需要更高的精度。 为此,可以自定义种类(kind)参数。我们推荐使用如下方式定义种类参数
integer, parameter :: dp = selected_real_kind(15)
在很多情景下,通过字面值常量推导得到种类参数也足以满足需求
integer, parameter :: dp = kind(0.0d0)
或将iso_fortran_env
内置模块中导入的种类参数重命名,
use, intrinsic :: iso_fortran_env, only : dp => real64
有关种类参数的一些深刻的见解,请看 Doctor Fortran in it takes all KINDs.
我们建议构建一个核心模块来定义种类参数,并在必要时引入它们。 在此,给出此类模块的示例,
!> Numerical storage size parameters for real and integer values
module kind_parameter
implicit none
public
!> Single precision real numbers, 6 digits, range 10⁻³⁷ to 10³⁷-1; 32 bits
integer, parameter :: sp = selected_real_kind(6, 37)
!> Double precision real numbers, 15 digits, range 10⁻³⁰⁷ to 10³⁰⁷-1; 64 bits
integer, parameter :: dp = selected_real_kind(15, 307)
!> Quadruple precision real numbers, 33 digits, range 10⁻⁴⁹³¹ to 10⁴⁹³¹-1; 128 bits
integer, parameter :: qp = selected_real_kind(33, 4931)
!> Char length for integers, range -2⁷ to 2⁷-1; 8 bits
integer, parameter :: i1 = selected_int_kind(2)
!> Short length for integers, range -2¹⁵ to 2¹⁵-1; 16 bits
integer, parameter :: i2 = selected_int_kind(4)
!> Length of default integers, range -2³¹ to 2³¹-1; 32 bits
integer, parameter :: i4 = selected_int_kind(9)
!> Long length for integers, range -2⁶³ to 2⁶³-1; 64 bits
integer, parameter :: i8 = selected_int_kind(18)
end module kind_parameter
声明浮点常量,应始终写出种类参数后缀,
real(dp) :: a, b, c
a = 1.0_dp
b = 3.5_dp
c = 1.34e8_dp
将整数赋值给浮点数(不超过有效数字限制的整数)是安全的,不会丢失精度。
real(dp) :: a
a = 3
为了强制使用浮点除法(与整数除法3/4==0
不同),可以通过以下方式将整数转换为浮点数,
real(dp) :: a
a = real(3, dp) / 4 ! 'a' is equal to 0.75_dp
或者简单地用乘以1.0_dp
的乘法分隔整数除法。
要在不丢失精度的情况下打印浮点数,使用无限制格式"(g0)"
或指数表示法"(es24.16e3)"
,会提供17位有效数字的打印输出。