fortran - 将派生类型的指针分配给 Fortran 中相同类型的目标

Question

我想在包含在同一派生类型中的派生类型中分配一个指针。下面的代码给了我下面的错误。这是怎么回事，我该如何解决？

   24 |         zoos(i)%tigers(1) => zoos(i)%animals(1, 1)
      |        1
Error: Expected bounds specification for 'zoos' at (1)

module mo_zoo
    implicit none
    type zoo
        integer, dimension(:,:), pointer :: animals
        integer, dimension(:), pointer :: tigers
        integer, dimension(:), pointer :: ducks
    end type zoo
   
    save
        type(zoo), dimension(:), pointer :: zoos
end module mo_zoo

program test
    use mo_zoo
    implicit none
    integer :: n_zoos
    integer :: i

    n_zoos = 4
    allocate(zoos(n_zoos))

    do i = 1, n_zoos
        allocate(zoos(i)%animals(10, 2))
        zoos(i)%tigers(1) => zoos(i)%animals(1, 1)
        zoos(i)%ducks(1) => zoos(i)%animals(1, 2)
    end do
end program test

Answer 1

问题与派生类型无关，报错信息不对。

问题是zoos(i)%ducks是一个指向数组的指针，不是指针数组，所以需要指向zoos(i)%ducks 在 zoos(i)%animals(:, 2)，而不是 zoos(i)%ducks(1) 在 zoos(i)%animals( 1, 2)。

我之前讲过这个in this answer .

我相信这可以满足您的需求:

module mo_zoo
    implicit none
    type zoo
        integer, dimension(:,:), pointer :: animals
        integer, dimension(:), pointer :: tigers
        integer, dimension(:), pointer :: ducks
    end type zoo
   
    save
        type(zoo), dimension(:), pointer :: zoos
end module mo_zoo

program test
    use mo_zoo
    implicit none
    integer :: n_zoos
    integer :: i

    n_zoos = 4
    allocate(zoos(n_zoos))

    do i = 1, n_zoos
        allocate(zoos(i)%animals(10, 2))
        zoos(i)%tigers => zoos(i)%animals(:, 1)
        zoos(i)%ducks => zoos(i)%animals(:, 2)
    end do
end program test

我还想提出一个框架挑战。正如评论中所指出的，尤其是 Ian Bush 所指出的，Fortran 中的指针是出了名的容易出错。

我建议用 allocatable 替换任何已分配的 pointer。这些 allocatable 也必须是 target 如果它们有 pointer 指向它们，就像这样:

module mo_zoo
    implicit none
    type zoo
        integer, dimension(:,:), allocatable :: animals
        integer, dimension(:), pointer :: tigers
        integer, dimension(:), pointer :: ducks
    end type zoo
   
    save
        type(zoo), dimension(:), allocatable, target :: zoos
end module mo_zoo

program test
    use mo_zoo
    implicit none
    integer :: n_zoos
    integer :: i

    n_zoos = 4
    allocate(zoos(n_zoos))

    do i = 1, n_zoos
        allocate(zoos(i)%animals(10, 2))
        zoos(i)%tigers => zoos(i)%animals(:, 1)
        zoos(i)%ducks => zoos(i)%animals(:, 2)
    end do
end program test

在可能的情况下使用 allocatable 而不是 pointer 有很多优点:

• 当 allocatable 退出范围¹ 时，allocatable 持有的内存将自动释放。
• 编译器可以对可分配做出比指针更强的假设，有时会导致更快的代码。

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¹ 至少，根据 Fortran 标准，这是正确的。某些编译器(特别是 this bug)存在几个与终结相关的突出问题。