数组的分段错误，但前提是派生类型的组件

Question

非常简单的设置，在 linux (red hat) 上使用 gfortran 4.8.5:

如果我的实数数组（在派生类型中）的大小 > 2,000,000，我会遇到段错误。这似乎是一个标准的 stack/heap 问题，因为如果我检查 ulimit.
如果数组在派生类型NOT中没有问题
请注意，正如@francescalus 猜测的那样，删除初始值= 0.0 即可消除问题

编辑添加： 请注意，我已经发布了一个后续问题 Segmentation fault related to component of derived type，它代表了一个更现实的用例，并进一步缩小了这似乎是发生。

program main

    call sub1     ! seg fault  if col size >   2,100,000
    call sub2     ! works fine at col size = 100,000,000  

end program main

subroutine sub1

    type table
        real :: col(2100000) = 0.0     ! works if "= 0.0" removed
    end type table

    type(table) :: table1
    table1%col = 1.0

end subroutine sub1

subroutine sub2
    real :: col(100000000) = 0.0
    col = 1.0
end subroutine sub2

这里有一些明显的问题：

这是预期的行为，还是在较新版本的 gfortran 中已修复的某些错误？
我是在遵循标准的 Fortran 操作程序，还是做错了什么？
避免这种情况的推荐方法是什么（请假设我无法在短期内更新到更新版本的 gfortran）？出于与此问题无关的原因，我几乎肯定会使用可分配的数组组件来解决，但这可能不是理想的通用解决方案，我想知道我在这里有所有好的选择。
特别是，初始化派生类型的组件是不是坏习惯？

Answer 1

这可能是由于堆栈不足导致的运行时问题，而不是 gfort运行的错误。

Gfort运行使用栈来存放自动数组等初始化数据。当这样的数组很小时代码不会产生问题，但当数组的大小增加时会出现段错误，一个可能的原因是运行出栈。

这个问题在 gfort运行的更新版本中似乎是一样的。我使用 gfort运行 4.8.4、4.9.3、5.5.0、6.4.0、7.3.0 和 8.2.0 编译并运行你的程序。在所有情况下，我都获得了默认堆栈大小的分段错误，但是当堆栈大小稍微增加时没有错误。

$  ./sfa
Segmentation fault
$ ulimit -s
8192
$ ulimit -s 8256 
$ ./sfa && echo "DONE"
DONE

您的问题可能会被运行

解决

$ ulimit -s unlimited

在执行你的二进制文件之前。我不知道这样做有什么特别的惩罚，但是更了解内存管理细节的程序员，例如编译器开发人员，可能不这么认为。

初始化派生类型的组件是一个不错的做法，但如您所见，如果组件是一个大数组，它可能会导致堆栈出现问题 - 无论是由于组件本身的存储，还是到内存的存储以处理分配的 RHS。如果组件可分配并在子例程中分配，则数组存储在堆中而不是堆栈中，通常可以避免此问题。在这种情况下，它可能实际上是在子例程中而不是在编译时动态设置数组的值。它可能不那么优雅，但我认为这是值得的，因为它是代码开发工作的典型示例，可以防止在执行二进制文件时出现可避免的、与环境相关的错误。

您上面的代码符合标准。正如评论中所解释的那样，缺少子程序的显式接口并不是一个好习惯，但对于这些简单的子程序来说，这并不违反规则。

某些编译器具有允许您更改某些对象在内存中分配的位置的标志。虽然它可能会解决特定问题，但标志取决于编译器，并且在比较不同的编译器时通常不等同。根据我的经验，通过可分配表使用动态内存是一种更可靠的解决方案。

最后，请注意，如果您使用的是 OpenMP，上面的 ulimit 命令只会影响主线程 - 您需要通过环境变量 OMP_STACKSIZE 设置每个其他线程的堆栈大小，这不能是 unlimited。请记住，非主线程运行出栈是一个更难诊断的问题，因为二进制文件可能会在没有适当的分段错误的情况下停止。

Answer 2

这些不一定是有用的解决方案，但以下是段错误消失的一些条件。一些人提到缺少显式接口（这是一种不好的做法，尽管在技术上并不正确），看起来这可能是这里的一个关键，因为对代码的这两个更改中的任何一个都消除了段错误，尽管它不是就这么简单，正如我将要解释的那样：

将所有内容放在主程序中，不调用子程序
将类型定义 table 放入模块中

让我简要介绍一下#2。简单地以 OP 中的示例为例，然后通过将子例程放入模块 中为其提供显式接口是行不通的 。但是，如果我将类型定义放在模块中然后使用它（如下所示），则不会发生段错误：

program main

    use table_mod

    type(table) :: table1

    table1%col = 1.0

end program main

数组的分段错误，但前提是派生类型的组件

Segmentation fault for array, but only if a component of a derived type

fortran

gfortran