为什么在明确写入数组边界时没有运行时错误？

Question

我有一个程序，它分配了一个超出其边界的数组，我预计会抛出一个运行时错误。然而根本没有引发错误，程序继续写入未声明的内存。是否有一些编译器选项可以防止这种情况？通过显示的内存转储，很明显这种越界是真实的。有没有办法声明变量或参数规范来捕捉这个？显然，这是一个明显的案例，但是当负责维护数千行 F77 派生代码时，（对我而言）并不总是清楚是否会发生这种情况。

PROGRAM TEST_CODE
IMPLICIT NONE

INTEGER*4 :: R(5)           ! Array of 5

    CALL R_TEST(R, 10)

END PROGRAM

SUBROUTINE R_TEST(R, J)
IMPLICIT NONE

INTEGER*4, INTENT(INOUT) :: R(1)    ! Dummy is array of 1
INTEGER*4, INTENT(IN) :: J
INTEGER*4 :: K

DO K=J-5,J+5            ! K=5..15
    R(K) = K            ! No Runtime Error
END DO

END SUBROUTINE

编译器是 Intel Fortran 2011 XE，是的，我正在使用字节规范 INTEGER*4，因为我知道我得到了什么。

这里是运行时检查的编译器选项。

Answer 1

intel 编译器在检查指针和可分配数组的边界方面做得非常好。如果您稍微修改您的代码（如下）并使用以下内容进行编译：

$ ifort -O0 -debug -traceback -check -ftrapuv TEST_CODE.f90

您将收到运行时错误。但是对于假定大小的数组，英特尔编译器无法检查边界。尤其是隐式类型的F77代码等，不容易发现内存泄漏。另一件小事，在 Fortran 中，您的程序必须做一些有意义的事情；否则编译器会忽略你的代码，因为它什么都不做！这就是我最后添加打印的原因。

R(:) 有个小问题是编译器不能假设它在内存中是连续的；因此它不能进行一些编译器优化。那么最好使用可分配数组或使用连续属性（F2008 标准）。

PROGRAM TEST_CODE
IMPLICIT NONE

INTEGER*4 :: R(5)           ! Array of 5

    CALL R_TEST(R, 10)
    print *,R

END PROGRAM

SUBROUTINE R_TEST(R, J)
IMPLICIT NONE

INTEGER*4, INTENT(INOUT) :: R(:)    ! Dummy is array of 1
INTEGER*4, INTENT(IN) :: J
INTEGER*4 :: K

DO K=J-5,J+5            ! K=5..15
    R(K) = K            ! No Runtime Error
END DO

END SUBROUTINE

Answer 2

有趣。 gfortran 4.6 发现运行时下标错误：

At line 18 of file test_code.f90
Fortran runtime error: Index '5' of dimension 1 of array 'r' above upper bound of 1 

但 ifort XE 12.1.1.246 没有。

编辑：这是来自英特尔编译器文档的答案：“对于作为虚拟参数的数组，仅检查下限以查找上限指定为 * 或上限和下限均为 1 的维度。 "而当声明改为R(2)时，ifort也发现下标错误。

原因是很多旧代码使用值“1”作为虚拟参数数组的大小来指示未知大小。如果您只是将参数视为地址，则此方法有效，但当然会使任何下标检查变得不可能，因为编译器不知道虚拟参数的大小。这种技术不应该在新代码中使用。 Fortran 90 提供了更好的选择，例如假定形状的数组（冒号声明）。

所以“如果发生这种情况，（对我来说）并不总是很清楚”的答案，即当你的遗留代码没有被 ifort 检查时——寻找声明为 (1) 或 (*) 的过程参数或对于多个维度中的一个或多个维度相同。