第 5 章 FORTRAN 77 兼容性：迁移到 Fortran 95

Fortran 95 编译器 f95 可编译大多数传统的 FORTRAN 77 程序，其中包括以前使用 f77 编译器编译的、使用非标准扩展的程序。

f95 可直接接受很多 FORTRAN 77 功能。其他功能要求在 FORTRAN 77 兼容性模式 (f95 -f77) 下进行编译。

本章介绍 f95 接受的 FORTRAN 77 功能，并列出了那些与 f95 不兼容的 f77 功能。有关 f77 编译器接受的任何非标准 FORTRAN 77 扩展的详细信息，请参见位于以下网址的《FORTRAN 77 Language Reference 》手册：http://docs.sun.com/source/806-3594/index.html。

有关 f95 编译器接受的其他 Fortran 95 语言扩展的信息，请参见第 4 章，Fortran 95 功能和差异。

f95 可编译符合标准的 FORTRAN 77 程序。为确保连续可移植性，应当将那些使用非标准 FORTRAN 77 功能的程序迁移到符合标准的 Fortran 95 中。如果使用 -ansi 选项进行编译，则程序中所有非标准的使用情况都会被标记出来。

5.1 兼容的 f77 功能

f95 可直接接受或在 -f77 兼容性模式下编译时接受 FORTRAN 77 编译器 f77 的以下非标准功能：

源代码格式

• 续行可以在第一列中以 '&' 开头。[-f77=misc]

• include 文件中的第一行可以是续行。[-f77=misc]

• 使用 f77 制表符格式。[-f77=tab]

• 制表符格式可以将源代码行扩展到第 72 列以后。[-f77=tab]

• 如果字符串扩展到续行上，则 f95 制表符格式不会将字符串一直填充到第 72 列。[-f77]

I/O：

• 在 Fortran 95 中，可以使用 ACCESS='APPEND' 打开文件。

• 列表式输出使用与 f77 编译器类似的格式。[-f77=output]

• f95 允许对直接访问文件使用 BACKSPACE，但不允许使用 ENDFILE。

• f95 允许在格式编辑描述符中隐式指定字段宽度。例如，允许使用 FORMAT(I)。

• f95 可识别输出格式中的 f77 转义序列（例如， \n \t \'）。[-f77=backslash.]

• f95 可识别 OPEN 语句中的 FILEOPT=。

• f95 允许使用 STATUS='KEEP' 来关闭 SCRATCH 文件 [-f77]。在程序退出时，不会删除临时文件。在使用 -f77 进行编译时，也可以使用 FILE=name 来打开 SCRATCH 文件。

• 允许对内部文件使用直接 I/O。[-f77]

• f95 可识别 FORTRAN 77 格式编辑描述符 A、$ 和 SU。[-f77]

• FORM='PRINT' 可以出现在 OPEN 语句中。[-f77]

• f95 可识别传统的 FORTRAN 输入/输出语句 ACCEPT 和 TYPE。

• 使用 -f77=output 进行编译可写入 FORTRAN 77 样式的 NAMELIST 输出。

• 在仅指定 ERR=（没有 IOSTAT= 或 END= 分支）的情况下，当检测到 EOF 时，READ 将 ERR= 分支作为 END= 处理。[-f77]

• 在 OPEN 语句中，接受 VMS Fortran NAME='filename'。[-f77]

• f95 接受 READ() 或 WRITE() 后面的一个额外逗号。[-f77]

• END= 分支可以出现在具有 REC= 的直接访问 READ 中。[-f77=input]

• 允许使用格式编辑描述符 Ew.d.e，并将其作为 Ew.d.Ee 处理。[-f77]

• 可以在输入语句的 FORMAT 中使用字符串。[-f77=input]

• IOSTAT= 说明符可以出现在 ENCODE/DECODE 语句中。

• 在 ENCODE/DECODE 语句中允许使用列表式 I/O。

• 在 I/O 语句中用作逻辑单元时，星号 (*) 可用于表示 STDIN 和 STDOUT。

• 数组可以出现在 FMT= 说明符中。[-f77=misc]

• PRINT 语句接受名称列表组名称。[-f77=output]

• 编译器接受 FORMAT 语句中多余的逗号。

• 在执行 NAMELIST 输入时，如果输入问号 (?)，则会以正在读取的名称列表组的名称响应。[-f77=input]

数据类型、声明和用法：

• 在程序单元中，IMPLICIT 语句可以放在单元中任何其他声明语句的后面。

• f95 接受 IMPLICIT UNDEFINED 语句。

• f95 接受 AUTOMATIC 语句（FORTRAN 77 扩展）。

• f95 接受 STATIC 语句，处理方式与 SAVE 语句一样。

• f95 接受 VAX STRUCTURE、UNION 和 MAP 语句。（请参见4.4 STRUCTURE 和 UNION (VAX Fortran)）

• LOGICAL 和 INTEGER 变量可以互换使用。[-f77=logical]

• INTEGER 变量可以出现在条件表达式（如 DO WHILE）中。[-f77=logical]

• Cray 指针可以出现在内函数调用中。

• f95 可接受在类型声明中使用斜杠的数据初始化。例如：REAL MHW/100.101/, ICOMX/32.223/

• f95 允许将 Cray 字符指针赋值给非指针变量，以及其他非字符指针的 Cray 指针。

• f95 允许将同一个 Cray 指针指向不同类型大小（例如，REAL*8 和 INTEGER*4）的项。

• 在将 Cray 指针声明为 POINTER 的同一程序单元中，可以将其声明为 INTEGER。INTEGER 声明将被忽略。[-f77=misc]

• Cray 指针可以用于除法和乘法运算。[-f77=misc]

• ASSIGN 语句中的变量可以是 INTEGER*2 类型。[-f77=misc]

• 交替的 RETURN 语句中的表达式可以是非整型。[-f77=misc]

• 具有 SAVE 属性的变量可以与 COMMON 块的元素等效。

• 相同数组的初始化函数可以是不同的类型。示例：REAL*8 ARR(5) /12.3 1, 3, 5.D0, 9/

• 名称列表项的类型声明可以放在 NAMELIST 语句后面。

• f95 接受 BYTE 数据类型。

• f95 允许将非整数用作数组下标。[-f77=subscript]

• f95 允许将关系运算符 .EQ. 和 .NE. 用于逻辑操作数。[-f77=logical]

• f95 可接受传统的 f77 VIRTUAL 语句，并将它作为 DIMENSION 语句处理。

• 可以采用与 f77 编译器兼容的方式，对不同的数据结构进行等效处理。[-f77=misc]

• 与 f77 编译器类似，f95 允许在 PARAMETER 语句的初始化表达式中出现许多内函数。

• f95 允许将整数值赋值给 CHARACTER*1 变量。[-f77=misc]

• BOZ 常量可用作指数。[-f77=misc]

• 可以将 BOZ 常量赋值给字符变量。例如：character*8 ch ch ="12345678"X

• BOZ 常量可以用作内函数调用的参数。[-f77=misc]

• 可以使用 DATA 语句中的整数值来初始化字符变量。变量中的第一个字符将被设置为该整数值，而字符串的其余部分将填充空白（如果字符串多于一个字符的话）。

• 可以将霍尔瑞斯字符的整数数组用作格式描述符。[-f77].

• 如果常量折叠产生浮点异常，则在编译时不进行常量折叠。[-f77=misc]

• 在使用 -f77=misc 进行编译时，f95 将以 f77 编译器的方式，将赋值、数据和参数语句中的 REAL 常量自动提升为适当的种类（REAL*8 或 REAL*16）。[-f77=misc]

• 在赋值 GOTO 中允许使用等价变量。[-f77]

• 可以将非常量字符表达式赋值给数值变量。

• 如果使用 -f77=misc 进行编译，则允许在类型声明中将 *kind 放在变量名称后面。[-f77=misc]。例如 REAL Y*4, X*8(21)) INTEGER FUNCTION FOO*8(J)

• 字符子串可以作为隐含 DO 目标出现在 DATA 语句中。[-f77=misc] 例如：DATA (a(i:i), i=1,n) /n*’+’/

• 括号内的整数表达式可以作为类型大小出现。例如：PARAMETER (N=2) INTEGER*(N+2) K

程序、子例程、函数和可执行语句：

• f95 不要求 PROGRAM 语句具有 name。

• CALL 语句可以将函数当作子例程进行调用。[-f77]

• 对函数不一定要定义其返回值。[-f77]

• 交替返回说明符（*label 或 &label）可以出现在实际参数列表中，也可以出现在不同位置上。[-f77=misc]

• %VAL 可用于类型为 COMPLEX 的参数。[-f77=misc]

• 可以使用 %REF 和 %LOC。[-f77=misc]

• 子例程可以递归调用其自身，而无需使用 RECURSIVE 关键字对自身进行声明。[-f77=misc] 但是，还应该使用 -xrecursive 标志对执行间接递归（例程 A 调用例程 B，而例程 B 又调用例程 A）的程序进行编译以使其正常工作。

• 即使当哑元列表中没有交替返回列表时，也可以调用具有交替返回的子例程。

• 如果使用 -f77=misc 进行编译，可以使用非 INTEGER 或 REAL 类型的参数来定义语句函数；实际参数将转换为语句函数所定义的类型。[-f77=misc]

• 允许使用空实际参数。例如：CALL FOO(I,,,J) 在第一个 I 和最后一个 J 参数之间使用了两个空参数。

• f95 将函数 %LOC() 调用作为 LOC() 调用处理。[-f77=misc]

• 允许在其他运算符（如 ** 或 *）后面使用一元加号和一元减号。

• 即使第一个参数的类型是 COMPLEX，也允许 CMPLX() 内函数使用第二个参数。在这种情况下，使用第一个参数的实部。[-f77=misc]

• 允许 CHAR() 内函数的参数超过 255，并且只生成警告而不生成错误。[-f77=misc]

• 允许移位计数为负，并且只生成警告而不生成错误。

• 在当前目录中以及 -I 选项指定的目录中搜索 INCLUDE 文件。[-f77=misc]

• 允许进行连续的 .NOT. 运算，例如 .NOT..NOT..NOT.(I.EQ.J)。[-f77=misc]

其他

• f95 通常不会将进度消息发送到标准输出。而 f77 编译器则发送进度消息，并显示它所编译的例程的名称。在使用 -f77 兼容性标志进行编译时，保留了这一约定。

• f77 编译器编译的程序并不捕获运算异常，而是在退出时自动调用 ieee_retrospective 来报告在执行过程中可能发生的任何异常。如果使用 -f77 标志进行编译，可模拟 f77 编译器的这种行为。缺省情况下，f95 编译器捕获遇到的第一个运算异常，并且不调用 ieee_retrospective。

• 在需要更高精度的上下文中，f77 编译器处理 REAL*4 常量的方式就好像它具有更高的精度一样。 在使用 -f77 标志进行编译时，如果将 REAL*4 常量与双精度或四精度操作数一起使用，则 f95 编译器允许该常量相应地具有双精度或四精度。

• 允许在循环中重新定义 DO 循环变量。[-f77=misc]

• 显示所编译的程序单元的名称。[-f77=misc]

• 允许在 DIMENSION 语句之后声明 DIMENSION 语句中使用的变量类型。示例：

  SUBROUTINE FOO(ARR,G) DIMENSION ARR(G) INTEGER G RETURN END

有关非标准语言扩展的语法和语义的详细信息，请参见位于以下网址的《FORTRAN 77 Language Reference》：http://docs.sun.com/source/806-3594/index.html。

5.2 不兼容问题

下面列出了在使用此发行版的 f95 编译和测试传统 f77 程序时出现的已知不兼容问题。这些问题是由于 f95 中缺少相当的功能或者行为方式不同造成的。下列各项是 f77 中支持的 Fortran 77 非标准扩展，但它们在 f95 中不受支持。

源代码格式

• 在指定 -f77 选项时，如果名称长度超过 6 个字符，则会发出 ANSI 警告。

I/O：

• f95 不允许对直接访问文件使用 ENDFILE。

• f95 无法识别在直接访问 I/O 中指定记录编号时使用的 'n 格式： READ (2 ’13) X,Y,Z

• f95 无法识别传统 f77 "R" 格式编辑描述符。

• f95 不允许在 CLOSE 语句中使用 DISP= 说明符。

• 不允许在 WRITE 语句中使用位常量。

• Fortran 95 NAMELIST 不允许使用长度可变的数组和字符串。

• 使用 RECL=1 打开的直接访问文件不能用作“流”文件。请改用 FORMAT='STREAM'。

• Fortran 95 将非法 I/O 说明符报告为错误，而 f77 只发出警告。

数据类型、声明和用法：

• f95 只允许 7 个数组下标；而 f77 允许 20 个。

• f95 不允许在 PARAMETER 语句中使用非常量。

• 不能在 CHARACTER 类型声明的初始化函数中使用整数值。

• REAL() 内函数返回复数参数的实部，而不是将参数转换为 REAL*4。当参数为 DOUBLE COMPLEX 或 COMPLEX*32 时，这将产生不同的结果。

• Fortran 95 不允许在数组声明之前在边界表达式中使用数组元素。例如：

  subroutine s(i1,i2) integer i1(i2(1):10) dimension i2(10) ...ERROR: "I2" has been used as a function, therefore it must not be declared with the explicit-shape DIMENSION attribute.end

程序、子例程、函数和语句：

• 名称的最大长度为 127 个字符。

命令行选项：

• f95 无法识别 f77 编译器选项 -dbl -oldstruct -i2 -i4，以及 -vax 的一些子选项。

f95 不支持的 f77 库例程：

• POSIX 库。

• IOINIT() 库例程。

• 磁带 I/O 例程 topen、tclose、twrite、tread、trewin、tskipf、tstate。

• start_iostats 和 end_iostats 库例程。

• f77_init() 函数。

• f95 不允许通过使用相同名称定义用户自己的例程来绕过 IEEE_RETROSPECTIVE 子例程。

5.3 与 f77 编译的例程链接

• 要混合使用 f77 和 f95 二进制目标文件，请通过 -xlang=f77 选项利用 f95 编译器进行链接。即使主程序是 f77 程序，也使用 f95 执行链接步骤。

• 示例：编译使用 f77 目标文件的 f95 主程序。

  demo% cat m.f95 CHARACTER*74 :: c = ’This is a test.’ CALL echo1( c ) END demo% f95 -xlang=f77 m.f95 sub77.o demo% a.out This is a test. demo%

• 在 f95 程序中可以使用 FORTRAN 77 库和内函数，《Fortran 库参考》手册中列出了这些库和内函数。

  示例：f95 主程序调用 FORTRAN 77 库中的例程。

  demo% cat tdtime.f95 REAL e, dtime, t(2) e = dtime( t ) DO i = 1, 100000 as = as + cos(sqrt(float(i))) END DO e = dtime( t ) PRINT *, ’elapsed:’, e, ’, user:’, t(1), ’, sys:’, t(2) END demo% f95 tdtime.f95 demo% a.out elapsed: 0.14 , user: 0.14 , sys: 0.0E+0 demo%

  请参见 dtime(3F)。

5.3.1 Fortran 95 内函数

Fortran 95 标准支持 FORTRAN 77 中没有的内函数。《Fortran 库参考》手册中介绍了完整的 Fortran 95 内函数集，其中包括非标准的内函数。

如果在程序中将《Fortran 库参考》中列出的任何内函数名称用作函数名称，则必须添加 EXTERNAL 语句才能让 f95 使用您的例程而不是内例程。

《Fortran 库参考》还列出了以前发行版的 f77 编译器能够识别的所有内函数。f95 编译器也将这些名称识别为内函数。

如果使用-f77=intrinsics 进行编译，则会将编译器识别的内函数限定为 f77 编译器识别的那些函数，而忽略 Fortran 95 内函数。

5.4 有关迁移到 f95 编译器的附加说明

• floatingpoint.h 头文件替代了 f77_floatingpoint.h，在源程序中应按如下方式使用它：

  #include "floatingpoint.h"

• 格式为 f77/filename 的头文件引用应改为删除 f77/ 目录路径。

• 对于某些使用非标准别名技术（通过为数组设置过度索引，或者重叠 Cray 或 Fortran 指针）的程序，可通过使用相应的 -xalias 标志进行编译来受益。请参见3.4.112 –xalias[= keywords]。《Fortran 编程指南》中有关移植“旧式”程序的一章中举例说明了这个问题。