如何有效地转置数组并分配给具有不同类型的数组答案

【问题标题】：How can I efficiently transpose array and assign to an array with a different type如何有效地转置数组并分配给具有不同类型的数组
【发布时间】：2012-07-25 17:44:05
【问题描述】：

考虑以下几点：

program main
integer, parameter :: n=10, m=20
integer ints(n,m)
real floats(m,n)

!... initialize ints
! ...

floats=transpose(ints)
!... do stuff with floats

end

查看 gfortran 的文档，transpose(ints) 似乎将返回一个整数数组，然后将其转换为实数。在此操作中，编译器 (gfortran) 为转置后的数组创建了一个临时数组，这似乎很浪费（使用 gfortran -O3 -Warray-temporaries -o test test.f90 编译）。另请注意，如果您将 real 数组“浮动”更改为 integer 数组，警告就会消失。

有没有办法在不生成临时数组的情况下做到这一点（对于任意类型）？（我也试过floats(:,:)=transpose(ints)，因为我在某处读到它很重要......）。它与其他编译器的行为方式相同吗？

【问题讨论】：

标签： fortran fortran90

【解决方案1】：

你可以试试

floats = transpose(real(ints))

但如果 gfortran（或任何其他编译器）生成一个临时数组来实现它，我不会感到非常惊讶。如果没有，我会更惊讶。

你也可以试试

forall (J=1:N, K=1:M) floats(K, J) = real(ints(J, K))

同样，如果编译器创建了一个临时数组来实现这一点，我不会感到惊讶。

【讨论】：

我希望你能回答。第一个仍然生成一个临时的（在 gfortran 中）。第二个没有（或者至少它没有警告我）。另外，如果我在real(ints(j,k)) 中删除real，那么它应该适用于任意类型。（主要是我需要整数、实数和双精度的所有排列）。在我看来，编译器在这种情况下需要生成临时数组似乎很愚蠢（我可以编写一个模块来使用子例程并根据需要重载），但也许我只是天真。
就地换位并非易事。参见，例如，en.wikipedia.org/wiki/In-place_matrix_transposition
@M.S.B.我不是在谈论就地进行——事实上，我不想就地进行。（我不希望 ints 被更改）- 但是，我确实有一个非常好的地方可以让结果去 (floats)。我想这里的部分困难是transpose 可以用作更大表达式的一部分，其中需要临时...

【解决方案2】：

do i = 1, n
do j = 1, m
    floats(j,i) = real(ints(i,j))
enddo
enddo

您可以创建自己的transpose 接口来处理不同的数据类型，尽管它必须是子例程而不是函数。

interface transpose_
    module procedure transpose_ints_to_reals
end interface

subroutine transpose_ints_to_reals(ints_in, reals_out)
...
end subroutine

call transpose_(ints,floats)

【讨论】：

是的，我知道我可以做到这一点，但是，这很容易出错，因为我必须为不同的类型多次复制相同的例程。如果 Fortran 有某种机制可以为不同类型自动生成函数并重载它，那将是完美的，但 AFIK，该机制不存在。
是的，Fortran 没有很多好的特性 :(
Fortran 确实为数字提供了很多不错的功能。 transpose 函数的存在非常好。