使用错误类型的参数调用外部 Fortran 函数时会发生什么？

Question

如果您在文件（而不是模块）中有一个独立的函数，并且您使用单精度调用它，而它需要一个双精度数：

main.f90：

program main

  call test(1.0)
end program main

test.f90：

subroutine test(a)
    double precision :: a
    print *, "a", a
end subroutine

在这种情况下，编译器如何将单精度“转换”为双精度？ 使用浮点格式，我希望这些位在强制转换期间保持不变，但要附加额外的零。那就是：

1 = 0 01111111 00000000000000000000000 in single-precision

我希望最终值为 2^(-7)：

0 01111111000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000 in double precision

令人惊讶的是，使用 gfortran 6.4.0，最终值为 5.2635442471208903E-315。

Answer 1

编译器不进行强制转换。你写的不是 Fortran。

在主程序中，子程序test 有一个隐式接口。本质上，编译器对此一无所知，只是它是一个子例程。您还告诉它它有一个（默认）实参数。

在引用子例程时提供正确类型和种类的参数是您的责任，而不是编译器的责任。你在那里失败了，所以你没有一个兼容的 Fortran 程序。 Fortran 编译器不欠你任何东西。

您将观察到的内容取决于 Fortran 处理器的实现细节。该子例程需要一个双精度参数，并且没有理由相信它还有其他任何东西。无论是copy-in/copy-out还是某个地址传递¹，内存的解释都会不匹配。在 dummy 参数中，除了实际参数的默认实数对应的字节外，所有字节都是“垃圾”。

如果您在主程序中为子例程提供显式接口，仍然不会进行强制转换，但编译器会注意到不匹配。同样，即使存在隐式接口，某些编译器（可能带有某些编译标志）也会进行一些检查。

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¹有关可能的传递引用的详细信息，请参阅 user5713492 的评论。

Answer 2

我猜编译器会根据字节序“强制转换”。如果你在左边加零，你会得到：

0 00000000000 0000000000000000000000111111100000000000000000000000

这是 5.2635442471208903E-315。您可以通过在编译时强制字节顺序进行检查。