面试题：Fortran错误处理机制基础

Question

在Fortran中，常见的错误处理语句有哪些？请举例说明如何使用`ON UNIT`语句来捕获文件操作中的错误。

Answer 1

常见错误处理语句

1. ERROR STOP：用于立即终止程序执行，并输出错误信息。

   program error_example
       real :: a
       a = 1.0 / 0.0  ! 这会导致除零错误
       if (a > 100.0) then
           error stop '计算结果超出预期范围'
       end if
   end program error_example
   

2. PAUSE：暂停程序执行，可用于调试。

   program pause_example
       integer :: i
       do i = 1, 10
           print *, '当前 i 的值:', i
           pause '暂停查看 i 的值'
       end do
   end program pause_example
   

3. STOP：终止程序执行，不过与ERROR STOP不同，它一般用于正常结束或无特定错误信息的结束。

   program stop_example
       integer :: num
       num = 5
       if (num == 5) then
           stop '程序正常结束'
       end if
   end program stop_example
   

使用ON UNIT语句捕获文件操作中的错误

ON UNIT语句用于在指定设备（如文件）上发生错误时，跳转到指定的语句标签处执行。

program on_unit_example
    integer :: unit_num = 10
    integer :: ierr
    open(unit = unit_num, file = 'nonexistent_file.txt', status = 'old', iostat = ierr)

    on unit(unit_num) ierr, error_label

    if (ierr /= 0) then
        print *, '文件打开错误'
    else
        print *, '文件成功打开'
        close(unit = unit_num)
    end if

    stop

error_label:
    print *, '捕获到文件操作错误，错误号：', ierr
    close(unit = unit_num, iostat = ierr)
    if (ierr /= 0) then
        print *, '关闭文件时也发生错误，错误号：', ierr
    end if
end program on_unit_example

在上述代码中，尝试打开一个不存在的文件。ON UNIT语句指定如果在设备unit_num（即文件）上发生错误，跳转到error_label标签处执行。如果打开文件时iostat返回非零值，表明有错误发生，程序会跳转到错误处理标签处，打印错误信息并尝试关闭文件，同时处理关闭文件时可能发生的错误。