1.1. Fortran 简介与 IVF 2011 环境搭建

1.1.1. Fortran 语言概述

Fortran（Formula Translation）诞生于 1957 年，由 IBM 的 John Backus 领导开发， 是历史上第一个高级编程语言，至今仍是科学计算和数值分析领域的核心工具。

1.1.1.1. 核心特点

  • 数值计算王者：原生数组运算、复数、高精度浮点

  • 性能卓越：编译器优化成熟，与 C/C++ 性能相当

  • 科学计算生态：完善的数学库（LAPACK、BLAS、FFTW）

  • 数组为中心：Fortran 90+ 的数组操作语法极其简洁

  • Fortran 90+ 现代化：模块、派生类型、接口、指针

1.1.2. Intel Visual Fortran 2011

IVF 2011（Intel Visual Fortran Composer XE 2011）是 Intel 推出的 Fortran 编译器， 集成在 Intel Parallel Studio XE 2011 中，与 Visual Studio 2010 深度整合。

主要特性：

  • 完整支持 Fortran 90/95，大部分 Fortran 2003/2008

  • 集成 Visual Studio 2010 IDE

  • 自动向量化与并行化优化

  • 包含 Intel Math Kernel Library (MKL)

  • OpenMP 3.0 并行支持

  • 兼容 Co-Array Fortran

备注

Fortran 版本演进：

版本

主要特性

IVF 支持

Fortran77

固定格式、COMMON、DATA

完整

Fortran90

自由格式、模块、派生类型

完整

Fortran95

FORALL、PURE 过程

完整

Fortran2003

OOP、C 互操作、I/O 增强

大部分

Fortran2008

Co-Array、子模块

部分

1.1.3. 环境搭建

1.1.3.1. 安装 Intel Parallel Studio XE 2011

1. 下载 Intel Parallel Studio XE 2011 安装包
2. 运行安装程序，选择 "Intel Visual Fortran Composer XE"
3. 选择集成到 Visual Studio 2010
4. 安装 Intel MKL（建议勾选完整安装）
5. 配置环境变量:
   - IFORT_COMPILER11 = C:\Program Files\Intel\Composer XE 2011
   - 添加 %IFORT_COMPILER11%\bin\intel64 到 PATH

验证安装：

ifort /?
ifort /version

1.1.3.2. 创建第一个 Fortran 项目

1. 启动 Visual Studio 2010
2. 文件 → 新建 → 项目
3. 选择 Intel Visual Fortran → Console Application
4. 项目名称: hello_fortran
5. 选择 "Empty Project"
6. 在 Solution Explorer 中右键 Source Files → Add → New Item
7. 选择 Fortran Free-Format File (.f90)

1.1.3.3. 第一个程序

main.f90
program hello
    implicit none
    write(*, *) "Hello, Fortran!"
end program hello

编译与运行：

调试 → 开始执行(不调试)   (Ctrl + F5)
或
调试 → 开始调试           (F5)

1.1.4. 文件扩展名约定

扩展名

格式

说明

.f / .for

固定格式

传统 Fortran 77 风格（72 列限制）

.f90 / .f95

自由格式

Fortran 90/95 现代风格（推荐）

.f03 / .f08

自由格式

Fortran 2003/2008 标准

.i

固定格式

包含文件（类似 C 的 .h）

.inc

固定/自由

包含文件（通用）

重要

自由格式 (Free-Form) 是现代 Fortran 的标准写法： - 无列限制（最多 132 列） - ! 开头为注释 - & 续行 - 不区分大小写

1.1.5. 启动脚本与环境变量

IVF 2011 需要设置编译器环境：

"C:\Program Files\Intel\Composer XE 2011\bin\compilervars.bat" intel64

或在 Visual Studio 命令提示符下：

开始 → Intel Parallel Studio XE 2011 → Compiler XE 2011
→ Intel 64 Visual Studio 2010 模式

小技巧

如果使用命令行编译：

ifort /nologo /standard-semantics /check:all /warn:all main.f90