如何在 Fortran 子例程中使用可分配数组？答案

【问题标题】：How to use allocatable arrays in Fortran subroutines?如何在 Fortran 子例程中使用可分配数组？
【发布时间】：2020-12-12 14:29:45
【问题描述】：

让我先说我对 Fortran 非常陌生，但对 Python 很熟悉。然而，我的研究项目需要我使用一些预先编写的 Fortran 代码，这些代码目前无法在我的电脑上编译。我正在尝试了解原因。

我正在尝试编译的实际代码很长，可能不是很有启发性，但我想我已经设法提出了一个我认为问题所在的最小示例。假设我有一个非常简单的模块和子程序如下，

module arraycheck
    implicit none
    real*8, allocatable, dimension(:) :: x
    contains
    subroutine fillx
        real*8, allocatable, dimension(:) :: x
        allocate(x(5))
        x(1) = 1
        x(2) = 2
        x(3) = 3
        x(4) = 4
        x(5) = 5
        print*, x
    end subroutine fillx
end module arraycheck

我希望简单地创建一个数组x，当子例程fillx 被调用时，它会用整数1 到5 填充数组。我的实际源包含一些概念上与此类似的东西。现在我还有一个main程序如下，

program main
use arraycheck
print*, x
call fillx
print*,x
end

我的想法是，在第一个print 语句中，变量x 仍然未分配，所以print 什么也不返回，然后在第二个print 语句中x 已被填充，所以它应该返回填充的数组。

但是，在两个 print 语句中都没有返回任何内容。现在在我的原始源代码中发生了类似的事情，这导致运行时抛出一个错误，即未分配的数组作为实际参数传递到某处，而该参数应该已分配。似乎与我在此处的小示例中发生的情况完全相同。

所以我的问题是，我在此处的示例中观察到的行为是预期的吗？如果是，我如何更改代码以使其以我希望的方式工作？如果我知道这一点，我可能会更好地理解为什么实际来源不起作用。

以防万一，我在 ubuntu 上使用 gfortran。

谢谢！

【问题讨论】：

标签： fortran gfortran subroutine

【解决方案1】：

你的xs 太不一样了。他们没有任何共同点。一个模块数组和一个子程序本地数组。当你在子程序中分配本地数组时，它不会对模块中的其他数组做任何事情。

此外，您不能打印未分配的数组。这不符合标准（未定义的行为）。任何事情都有可能发生。在诊断问题时，您绝对应该启用所有编译器检查。编译器应该通过这些检查来抱怨您的代码。

删除局部数组声明并避免引用未分配的变量。模块过程可以通过主机关联访问模块变量。

module arraycheck
    implicit none
    real*8, allocatable, dimension(:) :: x

  contains

    subroutine fillx

        allocate(x(5))
        x(1) = 1
        x(2) = 2
        x(3) = 3
        x(4) = 4
        x(5) = 5
        print*, x
    end subroutine fillx
end module arraycheck


program main
  use arraycheck

  call fillx
  print*,x
end

另外，real*8 不是标准的 Fortran，它是一个非标准的扩展。 Fortran 90 及更高版本使用 kind 系统。

【讨论】：

是的，我现在明白了，这确实更有意义，我想我必须对源代码进行一些编辑，但至少现在我知道问题出在哪里。真正的*8 扩展只是源中存在的东西，如果它不是标准的，也许我也可以更新它。
我在给你的答案中显示了真实的*8，然后隐含无，然后返回。
如果 fillx 调用另一个模块中的子例程也使用 x，这仍然有效吗？
@SimonWoodward 不能说没有更多细节。一般来说是的，但它确实取决于确切的代码。

【解决方案2】：

这里有一些其他可能有用的东西 - 以大写形式显示。

module arraycheck
    USE ISO_C_BINDING, ONLY : C_Int32_t, C_DOUBLE
    implicit none
    PRIVATE

    real(KIND=C_DOUBLE), allocatable, dimension(:), PUBLIC :: x

    PUBLIC Creation_X, Destruction_X, FillX

  contains

    subroutine Creation_X(n)
    USE ISO_C_BINDING, ONLY : C_Int32_t
    IMPLICIT NONE
    INTEGER(KIND=C_Int32_t), INTENT(IN) :: n

    allocate(x(n))

    RETURN
    end subroutine Creation_X

    subroutine Destruction_X
    USE ISO_C_BINDING, ONLY : C_Int32_t
    IMPLICIT NONE

    IF(ALLOCATED(X)) DEALLOCATE(X)

    RETURN
    end subroutine Destruction_X

    subroutine fillx
    USE ISO_C_BINDING, ONLY : C_Int32_t
    IMPLICIT NONE
    INTEGER(KIND=C_Int32_t) :: N

    DO I= 1, SIZE(x)
      x(I) = I
    ENDDO

    RETURN
    end subroutine fillx

end module arraycheck


program main
  use arraycheck

  CALL Creation_X(5)
  call fillx
  print*,x
  CALL Destruction_X

end

【讨论】：