在 FORTRAN 中具有具有 NaN 值的参数（常量）变量

Question

是否可以用 NaN 设置参数变量？并将其放在特定模块中。我想用它来初始化其他一些变量。因此，如果它们没有更新，我将面临运行时错误，而不是使用一些随机数运行的模拟。 我正在使用 GFORTRAN。

Answer 1

要添加到Vladimir F's answer，我会提到 gfortran 5.0（但不是更早的版本）支持 IEEE 内在模块。

而不是

real x
x=0
x=0/x

一个人可以使用

use, intrinsic :: iso_fortran_env
use, intrinsic :: ieee_arithmetic
integer(int32) i
real(real32) x

x = ieee_value(x, ieee_quiet_nan)
i = transfer(x,i)

这让您在获得哪些 NaN 值方面具有一点灵活性。您也不必担心任何信号无效标志。 [但请注意，要求ieee_signaling_nan 可能不会真正给你。]

请注意，ieee_value() 不能直接用于初始化：对它的引用不是常量表达式。对于这样的使用，采用这种方法来获取位模式并应用其他答案的方法。

您还需要确保支持每种数据类型的功能。

Answer 2

这是可能的。您首先必须找出哪个位模式代表可能的 NaN 值之一。您可以将位模式存储为整数：

 use, intrinsic :: iso_fortran_env
 real(real64) x
 integer(int64) i
 x = 0
 x = 0/x
 print *, x
 print *, transfer(x, i)
end

它给出：-2251799813685248

然后你可以使用初始化你的变量

real(real64), parameter :: nan64 =  transfer(-2251799813685248_int64, 1._real64)

同样对于 32 位变量，你会得到整数 -4194304，这样你就可以做到

real(real32), parameter :: nan32 =  transfer(-4194304_int32, 1._real32)

许多编译器都可以选择为所有实变量执行此操作。正如 francescalus 所示，在 gfortran 中它是 -finit-real=nan。手动执行此操作可为您提供更好的控制。

免责声明：切换到其他平台时要小心。字节顺序和其他问题可能会起作用，尽管我认为它实际上可能没问题。我假设一个符合 IEEE 标准的 CPU。

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请参阅 francescalus 对使用标准函数的替代方案的回答。不幸的是，它不适用于parameter 常量，但很有用。

Answer 3

如果你被 GFortran 卡住了，它没有内在的 IEEE，但确实有内在的 iso_c_binding（就像在 Windows 上构建 R 所需的那样），以下工作并且等效于 C 和 R NaN（通过 @ 987654322@ R）：

real(kind = c_double), parameter :: ONE = 1_c_double    
real(kind = c_double), parameter :: NAN = TRANSFER(z'7FF0000000000001', ONE)

有趣的是，real(kind = c_double), parameter :: NAN = TRANSFER(z'7FF0000000000001', 1_c_double) 未能通过我对 is.nan 的检查。