面试题：Fortran复杂文件输入输出处理

思路

文件打开：使用OPEN语句打开二进制文件，指定合适的访问模式和状态。
文件指针移动：由于数据存储格式固定，每读取一种数据类型后，根据其字节数移动文件指针。例如读取4字节整数后，文件指针向后移动4字节准备读取下一个数据。
数据类型匹配：在READ语句中指定正确的数据类型，确保能正确读取数据。
字符串长度解析：先读取前2字节获取字符串长度，再根据此长度读取字符串。

核心代码片段

program read_binary_file
    implicit none
    integer :: iunit, ios, int_val, str_len
    real(8) :: real_val
    character(len=:), allocatable :: str_val
    integer, dimension(:), allocatable :: int_array
    real(8), dimension(:), allocatable :: real_array
    character(len=:), dimension(:), allocatable :: str_array
    integer :: num_entries, i

    num_entries = 10 ! 假设文件中有10组数据
    allocate(int_array(num_entries), real_array(num_entries), str_array(num_entries))

    iunit = 10
    open(unit = iunit, file = 'binary_file.bin', access = 'stream', form = 'unformatted', status = 'old', iostat = ios)
    if (ios /= 0) then
        print *, '无法打开文件'
        stop
    end if

    do i = 1, num_entries
        read(unit = iunit, iostat = ios) int_val
        if (ios /= 0) exit
        int_array(i) = int_val

        read(unit = iunit, iostat = ios) real_val
        if (ios /= 0) exit
        real_array(i) = real_val

        read(unit = iunit, iostat = ios) str_len
        if (ios /= 0) exit
        allocate(character(len=str_len) :: str_val)
        read(unit = iunit, iostat = ios) str_val
        if (ios /= 0) exit
        str_array(i) = str_val
    end do

    close(unit = iunit)

    ! 打印结果，用于验证
    do i = 1, size(int_array)
        print *, '整数: ', int_array(i)
        print *, '实数: ', real_array(i)
        print *, '字符串: ', str_array(i)
    end do

    deallocate(int_array, real_array, str_array)
end program read_binary_file

代码解释

变量声明：声明了文件单元号iunit、文件操作状态ios，以及存储整数、实数、字符串的变量和数组。
数组分配：根据假设的文件数据组数num_entries，分配存储不同类型数据的数组。
文件打开：使用OPEN语句以stream访问模式打开二进制文件，检查打开是否成功。
数据读取循环：
- 每次循环读取一个整数，存储到int_array中。
- 接着读取一个实数，存储到real_array中。
- 先读取2字节获取字符串长度str_len，动态分配字符串变量str_val，再读取字符串并存储到str_array中。
文件关闭：读取完数据后关闭文件。
结果验证：通过打印不同数组中的数据验证读取结果。
内存释放：使用DEALLOCATE释放动态分配的数组。

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