分配具有自身值的可分配数组答案

【问题标题】：Assignment of allocatable array with itself values分配具有自身值的可分配数组
【发布时间】：2019-10-22 12:27:11
【问题描述】：

我想知道在现代 Fortran 中是否有可能使用它自己或它的一部分来分配一个可分配数组。这是一个简单的例子：

module modu
implicit none

type :: t
  integer :: i
end type

contains

subroutine assign(a,b)
type(t), allocatable, intent(out) :: a(:) 
type(t),              intent(in)  :: b
allocate(a(1))
a(1) = b
end subroutine
end module

!----------------------

program test
use modu
implicit none
type(t), allocatable :: a(:)

allocate(a(1))
a(1)%i = 2
call assign(a, a(1))
print*, a(1)%i
end program

此代码使用 ifort 18 给出正确答案，并使用 gfortran 7.4 返回“分段错误”。

注意：最初的问题有点复杂，因为 call assign(a, a(1)) 应该替换为 call assign(a, a(1)+b) 并正确重载 operator +，但结论（尊重 ifort 和 gfortran）是相同的。

注意：在线程 checking for self-assignment in fortran overloaded assignment 中，@IanH 区分了 call assign(a,a) 和 call assign(a,(a))，但我相信它不能解决这个问题，因为我有可分配的参数。

注意：在线程 Automatic array allocation upon assignment in Fortran 中，@francescalus 解释了内在赋值的自动分配，但我再次相信它不适用于这里。

【问题讨论】：

标签： fortran variable-assignment allocatable-array

【解决方案1】：

这个电话

call assign(a, a(1))

被 Fortran 的别名规则禁止。您在不同的参数中传递相同的值，pointer 或 target 都不是，您正在修改其中一个。

然后，编译器释放a，因为它是intent(out)。这意味着旧的a(1) 不再存在。但是b 仍然指向那里。然后你在其他地方分配一个新的a。然后你尝试在

中使用b

a(1) = b

这肯定会失败，因为它指向一些未定义的内存。您对 Intel Fortran 很幸运，但您的代码是非法的。也许 Intell 将新的 a 分配到旧的 a 所在的位置，但这纯粹是运气。

如果你这样做，它会起作用

type(t), allocatable, intent(inout) :: a(:) 
type(t),              value  :: b
deallocate(a)
allocate(a(1))
a(1) = b

我不确定，为什么它会与 intent(out) 和 value 一起崩溃。可能是编译器的问题，报告为bug 92178。

【讨论】：

谢谢，您的回答很有帮助。我选择@francescalus 来解决这个问题，因为他还指出了我无法检测到的与已定义分配的关系。
编译器可能没有问题。代码可能不符合要求。
@steve 很明显，这就是我写“可能”的原因。请参阅错误报告中的讨论。这根本不是那么简单。我对我的代码的解释是它符合要求。另请参阅 francescalus 的回答。
我是错误报告中的讨论。 :-)
哎呀，是你！我从来没有意识到。 :) 我以为你在几年 bacj 之前使用了不同的用户名，然后消失了。

【解决方案2】：

可以使用同一数组的数组元素分配给可分配数组。例如，对于 a 可分配

a = [a(2), a(1)]

有效且具有预期结果。无论a 是内在类型（对于内在赋值）还是派生类型（对于内在或定义的赋值），这都是相同的。在左侧受到影响之前，右侧被视为完全作为表达式进行评估。

但是，使用call assign(a,a(1)) 与此分配不同。

您引用的 IanH 回答中的要点与此处相关。定义的赋值类似于call assign(a,(a(1))) 而不是call assign(a,a(1))。

这很重要，因为 Vladimir F 的回答中提到了别名限制，我不会重复。使用call assign(a,(a(1))) 消除了别名，因为(a(1)) 是一个表达式，其值是数组元素而不是数组元素本身。这类似于 Vladimir F 提到的 value 属性，但没有创建可定义的实体。

定义的赋值精确地使用(rhs) 构造来避免这个别名问题。

关于您的 gfortran 结果，IanH 创建了一个bug report for GCC 以回应其他问题。这可能与解释您在这里的惊喜有关。

【讨论】：