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Fortran笔记

  • 2018年 01月01日

STRUCTURE and RECORD

UNION and MAP

structure /myunion/
union
  map
    character(2) w0, w1, w2
  end map
  map
    character(6) long
  end map
end union
end structure

record /myunion/ rec
! After this assignment...
rec.long = 'hello!'

! The following is true:
! rec.w0 === 'he'
! rec.w1 === 'll'
! rec.w2 === 'o!'

The two maps share memory, and the size of the union is ultimately six bytes:

0    1    2    3    4   5   6     Byte offset
-------------------------------
|    |    |    |    |    |    |
-------------------------------

^    W0   ^    W1   ^    W2   ^
 \-------/ \-------/ \-------/

^             LONG            ^
 \---------------------------/

UNION和MAP联合使用，可以使Structure对象的部分成员共享同一块内存。

所以当新建一个structure时，可以选择使用共享内存的成员。如同上面的

    rec.long = 'hello!'

当共享内存的成员数据结构不一样时，就不能同时使用两类成员

program test
     implicit none
     STRUCTURE /item/

         integer*4 :: a
         real*8    :: r

         UNION
         map
         integer*8 :: c
         end map

         map
         real*8    :: d
         end map
         end union

     end STRUCTURE

     RECORD /item/ u

     u%d=100.0;
     u%c=20

     write(*,*) u%d, u%c

end program

此时，程序的输出

 9.8813129168249309E-323                   20

也就是说，在同一个union中，使用哪一组map都是允许的。但是使用者必须明白，使用其 中一组map，会相应改变同union的其他map组的数值。

另一方面，一个编写正确的程序，不会同时使用一个union的不同map组。

ifort可以编译type定义的派生数据类型内的union和map，但是gfortran不允许这么做。 gfortran允许在f90内部使用STRUCTURE 和record，以及其内部定义的union和map，但不允 许type和union的混合使用。由上面的讨论可以知道，如果程序里面同时使用两者，在 ifort下可以编译通过，想在gfortran下编译通过，解决的办法就是删掉map和union，如果 不同组的map中有相同名称的成员，保留一个即可。代价是增加一部分的内存使用量。

经典g77的很多旧语法，我感觉都是为了减少内存使用或者处理速度，毕竟当时的内存和 CPU都是如此宝贵。

参考资料:

  1. 简书文章
  2. FORTRAN 77 Language Reference
  3. UNION-and-MAP
  4. STRUCTURE and RECORD

Functions 函数

fortran里的函数单独指

FUNCTION name ( argument list )

    (Declaration section must declare type of name)

    (Execution section)

    name expr
    RETURN

END FUNCTION [name]

Fortran 函数( function) 是这样一个过程，它的结果是单个数值、逻辑值、字符串或 数组之一。一个函数的结果是单个数值或单个数组，它们可以和变量、常量结合，以形成 一个 Fortran 表达式。这些表达式可以出现在调用程序的赋值语句右边。有两种不同类型 的函数:内部函数 (intrinsic function) 和用户自定义函数 (user-defined function，或 者函数子程序如function subprograms) 。

函数的声明有多种形式，

下面是标准格式

function  add(a,b)
    implicit none
    integer :: add, a,b

    add=a+b
    return
end function

这种格式类似c，也是允许的。

integer function  add(a,b)
    implicit none
    integer a,b

    add=a+b
    return
end function

一定要在使用函数和子程序前进行声明

Intel fortran 参数相关知识

调试问题

  • -CB 检查数组越界
  • -CU 未初始化变量检查
  • -traceback 对于runtime Err 返回错误行号

计算效率

  • -parallel 选项: 可实现自动并行，推测类似简单的OMP并行
  • -profile 效率日志: 日志可列出各子程序运算次数，时间，帮助优化计算效率
  • -module path 指定 .mod 文件生成的路径
  • -I 指定搜索 .mod 文件的路径
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