Ubuntu Fortran如何进行文本分析

Ubuntu 下用 Fortran 做文本分析的实用路线

一 环境准备与编译运行

• 安装编译器：在 Ubuntu 上安装 gfortran 即可开始开发与运行。
  • 命令：sudo apt update && sudo apt install gfortran
• 编译与运行：
  • 编译：gfortran -O3 -o text_ana text_ana.f90（开启 -O3 优化以提速）
  • 运行：./text_ana
• 说明：Fortran 标准库对文本处理较为基础，复杂任务通常结合系统正则库或第三方库实现。

二 基础文本读写与行级解析

• 逐行读取、按分隔符切分、去除两端空白，是大多数文本分析的第一步。
• 示例要点：
  • 使用 open 打开文件（如 newunit= 获取可用单元号），逐行 read 到定长字符串。
  • 通过 index 查找分隔符位置，循环切分得到“词”数组。
  • 用内部 read 将“词”转换为数值；对每行做 trim 去除两端空白。
• 参考实现（按空白分隔，提取数字并求和/均值）：

program word_split_sum
  implicit none
  character(len=:), allocatable :: line
  character(len=256), allocatable :: toks(:)
  integer :: i, n, ios, ntok
  real :: x, sum_x, mean_x
  integer, parameter :: max_tok = 256

  open(newunit=10, file='data.txt', status='old', action='read', iostat=ios)
  if (ios /= 0) stop 'Cannot open data.txt'

  sum_x = 0.0; n = 0
  allocate(toks(max_tok))

  do
    read(10, '(A)', iostat=ios) line
    if (ios /= 0) exit
    line = trim(line)

    ! 简单空白切分
    ntok = 0
    do i = 1, len_trim(line)
      if (line(i:i) /= ' ' .and. line(i:i) /= char(9)) then
        if (ntok == 0 .or. index(' '//char(9), line(i:i)) /= 0) then
          ntok = ntok + 1
          toks(ntok) = ''
        end if
        toks(ntok) = trim(toks(ntok)) // line(i:i)
      end if
    end do

    ! 转数值并累计
    do i = 1, ntok
      read(toks(i), *, iostat=ios) x
      if (ios == 0) then
        sum_x = sum_x + x
        n = n + 1
      end if
    end do
  end do
  close(10)

  if (n > 0) then
    mean_x = sum_x / n
    print '("Count=",I0,"  Sum=",F12.6,"  Mean=",F12.6)', n, sum_x, mean_x
  else
    print *, 'No numbers found.'
  end if

  deallocate(toks)
end program word_split_sum

• 关键 API 提示：
  • index(string, substring, back) 用于定位子串位置，便于按分隔符切分。
  • 通过 iachar 判断可打印字符范围，可快速实现“去两端空白/可见字符边界”的实用函数。

三 进阶处理与常用算法

• 正则匹配（关键词、邮箱、编号等）
  • Fortran 标准库不内置正则，可用第三方库：如 PCRE 的 Fortran 接口，或 FTL 提供的 ftlRegex（对 POSIX/PCRE 的封装）。
  • Ubuntu 安装 PCRE 开发库：sudo apt-get install libpcre3-dev，随后在 Fortran 中通过 iso_c_binding 调用其 C 接口完成匹配/提取。
• 结构化文本（CSV/日志/键值对）
  • 规则分隔（逗号、制表符、冒号等）可直接用 index 或“有限状态机”解析；CSV 需处理引号内逗号与转义。
  • 日志与键值对可按行正则匹配或基于分隔符切分后按键检索。
• 大文件与性能
  • 采用“逐行流式处理”，避免一次性读入全部内容；必要时用 rewind、backspace 控制文件指针。
  • 编译时开启优化（如 -O3），并尽量使用数组整体运算替代逐元素循环（在语义允许的前提下）。

四 实用建议与排错要点

• 文件与编码
  • 默认以系统本地编码读取；若文本包含多语言字符，建议统一转换为 UTF-8，并在 Fortran 中以 ISO-8859-1 或合适编码读取，避免字符长度与比较错误。
• 空白与边界
  • 用“可见字符索引”方法快速定位有效内容区间，能稳健处理行首/行尾空格、制表符与不可见字符。
• 切分与解析
  • 分隔符不止一种（空格/制表符）时，先统一替换为单一分隔符再切分；对引号包裹字段需状态机解析。
• 正则与第三方库
  • 关键词/模式匹配优先用 PCRE/FTL；若仅需简单子串定位，index 足够高效。
• 调试技巧
  • 先在小样本上验证切分与转换逻辑；对异常行打印行号与原始内容，便于定位数据脏点。