Fortran 函数指定输入和输出数组的大小以及 gfortran 边界检查

Question

假设我有以下 Fortran 程序

program foobar
implicit none

interface
    pure function foo (var1, var2) result(ans)
        implicit none
        integer, dimension(:),          intent(in) :: var1
        integer, dimension(size(var1)), intent(in) :: var2
        integer, dimension(product(var1 + var2)) :: ans
    end function foo

    pure function bar (n, var1, var2) result(ans)
         implicit none
         integer,                        intent(in) :: n
         integer, dimension(:),          intent(in) :: var1
         integer, dimension(size(var1)), intent(in) :: var2
         integer, dimension(n)                      :: ans
   end function bar
end interface

write (*,*) foo([1, 1, 1], [2, 2, 2])
! write (*,*) bar(27, [1, 1, 1], [2, 2, 2])   
end program foobar

pure function foo (var1, var2) result(ans)
     implicit none
     integer, dimension(:),          intent(in) :: var1
     integer, dimension(size(var1)), intent(in) :: var2
     integer, dimension(product(var1 + var2))   :: ans
     ans = 0
end function foo

pure function bar (n, var1, var2) result(ans)
     implicit none
     integer,                        intent(in) :: n
     integer, dimension(:),          intent(in) :: var1
     integer, dimension(size(var1)), intent(in) :: var2
     integer, dimension(n) :: ans
     ans = 0
end function bar

如果我用

编译这段代码

gfortran -fcheck=all -o bbb bbb.F08

然后我在执行过程中得到以下错误

Fortran runtime error: Array bound mismatch for dimension 1 of array 'var2' (0/3)

如果我省略 -fcheck=all 选项，代码编译并运行得很好。如果我在主程序中注释第一个 write 并取消注释第二个，代码编译并运行正常，无论我是否使用 -fcheck=all 选项。我无法检查其他编译器，因为 gfortran 是我目前唯一可以访问的编译器。

据我了解，编译器无法确定数组的大小，因此在运行时检查失败。这种解释正确吗？其次，关于我可以在 dimension() 声明中放置什么，是否有一些规则，以便编译器仍然可以在运行时进行一些边界检查？我应该始终显式传递数组的大小吗？这样我可能会解决这些问题，但是这会使调用这些函数变得非常麻烦。

Answer 1

这是一个编译器错误，已在最新版本中修复。在我的电脑上，它因 gfortran 4 而失败。7.and 在 gfortran-5 的预发布版中运行正常。

Answer 2

首先，回答结果变量 ans.

的 dimension 声明中可以包含什么

ans 是显式数组，因此您提供的边界必须是 规范表达式 。因为它是一个结果变量，所以它不需要是一个常量表达式，只是一个限制表达式。 Fortran 2008 7.1.11.

中给出了有关如何构成限制表达式的详细信息

让我们看看组成表达式product(var1 + var2)的东西。如果这是一个受限表达式，您可以照原样使用它。

var1 和 var2 是没有 intent(out) 和 optional 属性的虚拟变量。所以这很好。接下来是什么？

+这里是内在的操作。打钩。使 var1+var2 成为受限表达式。

product是一个标准内函数，不是规范查询函数，它的参数是一个限制表达式，在这种情况下它的结果是一个标量整数表达式。

所以，总而言之：没关系。

而且，正如 Vladimir F 所说：这是一个编译器错误。这只是证实它不是程序员的错误。

Fortran 函数指定输入和输出数组的大小以及 gfortran 边界检查

Fortran function specifying size of input and output arrays and gfortran bounds check

arrays

fortran

function