Fortran - 显式接口答案

【问题标题】：Fortran - explicit interfaceFortran - 显式接口
【发布时间】：2013-05-05 09:46:40
【问题描述】：

我对 Fortran 很陌生，为了我的研究，我需要运行一个模型怪物，所以我边走边学。所以如果我问一个“愚蠢”的问题，我很抱歉。我正在尝试编译（Mac OSX，从命令行）并且我已经设法解决了一些问题，但是现在我遇到了一些我不确定如何解决的问题。我想我明白了错误背后的想法，但同样不知道如何解决。

模型很大，所以我只会发布我认为相关的代码部分（尽管我可能是错的）。我有一个包含几个子例程的文件，开头为：

    !==========================================================================================!
!    This subroutine simply updates the budget variables.                                  !
!------------------------------------------------------------------------------------------!
subroutine update_budget(csite,lsl,ipaa,ipaz)

   use ed_state_vars, only : sitetype     ! ! structure
   implicit none

   !----- Arguments -----------------------------------------------------------------------!
   type(sitetype)  , target     :: csite
   integer         , intent(in) :: lsl
   integer         , intent(in) :: ipaa
   integer         , intent(in) :: ipaz
   !----- Local variables. ----------------------------------------------------------------!
   integer                      :: ipa
   !----- External functions. -------------------------------------------------------------!
   real            , external   :: compute_water_storage
   real            , external   :: compute_energy_storage
   real            , external   :: compute_co2_storage
   !---------------------------------------------------------------------------------------!


   do ipa=ipaa,ipaz
      !------------------------------------------------------------------------------------!
      !      Computing the storage terms for CO2, energy, and water budgets.               !
      !------------------------------------------------------------------------------------!
      csite%co2budget_initialstorage(ipa) = compute_co2_storage(csite,ipa)
      csite%wbudget_initialstorage(ipa)   = compute_water_storage(csite,lsl,ipa)
      csite%ebudget_initialstorage(ipa)   = compute_energy_storage(csite,lsl,ipa)
   end do

   return
end subroutine update_budget
!==========================================================================================!
!==========================================================================================!

我收到错误消息

budget_utils.f90:20.54：

真实的，外部的 :: compute_co2_storage 1
错误：(1) 处的过程“compute_co2_storage”的虚拟参数“csite”具有需要此过程的显式接口的属性

（我得到了一堆，但它们基本上都是一样的）。现在，查看 ed_state_vars.f90（在子例程中“使用”），我发现

!============================================================================!
!============================================================================!
  !---------------------------------------------------------------------------!  
  ! Site type:
  ! The following are the patch level arrays that populate the current site.
  !---------------------------------------------------------------------------!  

type sitetype


     integer :: npatches

     !  The global index of the first cohort in all patches
     integer,pointer,dimension(:) :: paco_id

     ! The number of cohorts in each patch
     integer,pointer,dimension(:) :: paco_n

     ! Global index of the first patch in this vector, across all patches
     ! on the grid

     integer :: paglob_id

     ! The patches containing the cohort arrays
     type(patchtype),pointer,dimension(:) :: patch

等等 - 这需要另外 500 行左右。因此，为了能够使用（虚拟）参数 csite，原始子例程似乎需要为其过程提供显式接口。同样，我对 Fortran 很陌生，但我真的很想了解它是如何“思考”的。我一直在寻找拥有显式接口的含义，何时（以及如何！）使用它等。但我无法弄清楚它在我的案例中是如何应用的。我是否应该使用不同的编译器（英特尔？）。有什么提示吗？

编辑：所以csite 在所有过程中都被声明为target，并且声明type(site type) 包含一大堆pointers，如sitetype 中所指定。但是 sitetype 在所有过程中都来自另一个模块 (ed_state_vars.f90) 的 used。所以我仍然很困惑为什么它会给我显式接口错误？

【问题讨论】：

你的模块中有compute_water_storage和其他函数吗？
我们需要在compute_co2_storage() 中查看csite 的声明，因为错误消息指的是该例程中声明的属性，而不是update_budget() 中的属性。我怀疑它被声明为 OPTIONAL 或 POINTER 或类似的东西。
感谢所有反馈。 @SethMMorton：是的，就像real function。 @Deditos：在compute_co2_storage() 中，csite 的声明与我发布的子例程中的相同：type(sitetype) , target :: csite。
@Geraldine 曾经解决过这个问题吗？有同样的问题
@badgley 我想最后可能是我的编译器或 MPI 或 makefile 中的某些设置有问题。我最终与我们大学高性能计算机中心的人一起工作，他们让它运行没有问题......

标签： compilation fortran explicit-interface

【解决方案1】：

“显式接口”表示向编译器声明过程（子例程或函数）的接口。这允许编译器检查对过程的调用与实际过程之间的参数的一致性。这样可以发现很多程序员的错误。您可以使用interface 语句写出接口，但有一个更简单的方法：将过程放入一个模块中，然后use 该模块来自调用它的任何其他实体——来自主程序或任何过程那本身不在模块中。但是您不会 use 来自同一模块中另一个过程的过程 - 它们是自动相互认识的。

将过程放入模块中会自动使其接口为编译器所知，并可在useed 时进行交叉检查。这比编写界面更容易，也更不容易出错。使用接口，您必须复制过程参数列表。那么如果你修改了程序，你也必须修改调用（当然！）还有接口。

当您使用“高级”参数时，需要显式接口（@987654325@ 语句或模块）。否则编译器不知道生成正确的调用

如果你有一个useed 的过程，你不应该用external 来描述它。在现代 Fortran 中很少使用 external —— 所以，删除 external 属性，将所有过程放入一个模块中，然后 use 它们。

【讨论】：

不过，将一百万行模型转换为模块可能非常困难。
我明白你在说什么（很好的解释，谢谢！）。并且被调用的过程是文件中的real functions，所以我猜它们甚至不必声明为external？或者，由于它们并非都专门捆绑为一个模块，它们仍然应该？（因为是的，正如@Vladimir 所说，这是一个太大的模型，无法将所有内容都转换为模块......）。 real functions 使用来自另一个文件的信息（请参阅我对原始问题的编辑），但他们使用use（获取sitetype，用于声明csite）。

【解决方案2】：

我在我的 mac 10.9 上尝试安装 ED2 时遇到了同样的问题。我通过在一个模块中包含该文件中的所有子例程来修复它，即：

module mymodule
contains
subroutine update_budget(csite,lsl,ipaa,ipaz)
other subroutines ecc.
end module mymodule

必须对包中的大约 10 到 15 个其他文件执行相同的操作。我已经编译了所有文件并生成了相应的目标文件，但现在我收到有关未定义符号的错误。但是我怀疑这些与修改无关，所以如果有人有耐心，这可能是至少解决接口问题的一种方法。

【讨论】：