gfortran 和 ifort 给出不同的结果

Question

我正在编写一个小代码，它将从 2.txt 中读取数字，这是一堆随机实数，将其保存在二维数组中并将信息传递给子程序。在子例程中，我将此数组的特定维度分配给另一个矩阵以保存以供将来计算。

   implicit none
   double precision, allocatable :: x1(:,:)
   integer :: nstep, nheatoms, k, i, j
   open(unit=999,file="2.txt",status="old")

   nstep = 5
   nheatoms = 2

   allocate(x1(3,nheatoms))
   do k = 1, nstep
   do i = 1, 3
   do j = 1, nheatoms
   read(999,*) x1(i,j)
   end do
   read(999,*)
   end do
   call diffusion(nstep,nheatoms,x1)
   end do

   stop
   end

  subroutine diffusion(nstep,nheatoms,qhecent)
  implicit none
  integer, intent (in) :: nheatoms, nstep
  double precision :: qhecent(3,nheatoms)
  integer :: j
  double precision, allocatable  :: qhestep(:,:)
  integer :: nstepdiff, ncross
  integer, save :: l = 0
  double precision :: diff

  l = l + 1
   allocate(qhestep(nstep,nheatoms))
  do j = 1, nheatoms
  qhestep(l,j) = qhecent(3,j)
  end do

  if (l .gt. 1) then
  do j = 1, nheatoms
  write(*,*)qhestep(l,j), qhestep(l-1,j)
  end do
  end if
  end subroutine

2.txt文件如下：

1.0
2.1

3.2
-1.1

-2.2
-3.3

5.0
3.5

4.4
1.9

2.1
1.5

6.0
3.5

4.4
1.9

2.8
2.5

6.0
3.5

4.4
1.9

2.1
3.2

6.0
3.5

4.4
1.9

-4.3
7.9

现在如果我用 gfortran 编译，大多数时候我得到的输出是：

   2.1000000000000001       -2.2000000000000002     
   1.5000000000000000       -3.2999999999999998     
   2.7999999999999998        2.1000000000000001     
   2.5000000000000000        1.5000000000000000     
   2.1000000000000001        2.7999999999999998     
   3.2000000000000002        2.5000000000000000     
  -4.2999999999999998        2.1000000000000001     
   7.9000000000000004        3.2000000000000002  

这是预期的。但是如果我多次运行代码，输出中会出现一个未知的数字，例如：

   2.1000000000000001       -2.2000000000000002     
   1.5000000000000000       -3.2999999999999998     
   2.7999999999999998        1.2882297539194267E-231
   
   2.5000000000000000        0.0000000000000000     
   2.1000000000000001        2.7999999999999998     
   3.2000000000000002        2.5000000000000000     
  -4.2999999999999998        2.1000000000000001     
   7.9000000000000004        3.2000000000000002 

如果我用 ifort 编译，那么我得到的输出有两个零，这是错误的。

   2.10000000000000       -2.20000000000000     
   1.50000000000000       -3.30000000000000     
   2.80000000000000       0.000000000000000E+000

   2.50000000000000       0.000000000000000E+000

   2.10000000000000        2.80000000000000     
   3.20000000000000        2.50000000000000     
  -4.30000000000000        2.10000000000000     
   7.90000000000000        3.20000000000000 

我必须强调，大多数时候在 ifort 上编译会得到正确的结果，就像在 gfortran 的情况下一样。我在 Mac OS High Sierra 上。 提前致谢。

Answer 1

两个编译器都应该给出垃圾结果，因为您正在为每个 DO k 循环分配扩散中的 qhestep。在退出扩散时，qhestep 被释放，因此累积的信息应该丢失。 ifort 在每次调用时为 qhestep 返回相同的堆地址是误导性的。

为了克服这个问题，你应该在进入 DO k 循环之前使用 allocate (qhestep(nstep,nheatoms))，然后在调用扩散中调用累积数组。

不幸的是，ifort 给出了您的预期结果，因为它掩盖了一个重大的逻辑错误。每个 ALLOCATE 基本上都为数组提供了一个新的内存位置。

您在读取文件时也不提供错误测试。我建议使用 iostat= 进行读取，并在读取数据时报告数据。

总而言之，您的方法给出了两个编译器都提供的错误结果。您提供的 ifort 结果在某些情况下也是错误的，但在其他情况下是正确的，这具有误导性。