pointers - 派生类型(在 Fortran 中)占用多少字节？位置是否连续？还有一个指向派生类型的指针？

Question

我在任何地方都找不到这个，即使它可能是微不足道的，我也想确保我已经很好地理解了。我有 4 个问题(严格相关):

1)如果我像这样在fortran中定义派生类型

    TYPE :: node
       INTEGER :: int
       REAL :: REALfirst
       REAL :: REALsecond
    END TYPE
    TYPE(node)  :: var
    allocate(var)

经过上述分配后，它为整数占用了 4 个字节，为 2 个单精度实数占用了 8 个字节，总共 12 个字节。它们是否连续位于内存中？计算机如何存储有关变量类型的信息？我想它需要一些额外的内存来保存。

2)如果在上面的例子中而不是

    TYPE(node)  :: var

我会写:

    TYPE(node),POINTER  :: var

我想如果我编译了一个 32 位可执行文件，ALLOCATE 语句将分配与上面示例中相同数量的内存。正确吗？

3)现在假设我声明了类型

    TYPE :: node
       INTEGER :: int
       TYPE(node), POINTER :: BEFORE
       TYPE(node), POINTER :: AFTER
    END TYPE
    TYPE(node)  :: var
    allocate(var)

此处(如果编译为 32 位)它将为整数分配 4 个字节，为 2 个指针分配 8 个字节，总共 12 个字节。是这样吗？同样，计算机如何存储有关变量类型的信息？

4) 在示例 (3) 中，如果我现在编写 ALLOCATE(var%BEFORE)，则其他 12 个字节分配给派生类型节点的变量，以及分配给指针 var%BEFORE 的整数类型的 4 个字节(参见示例 3) 现在被释放了，对吗？

谢谢
A.

Answer 1

1) 这不在 fortran 标准中。 real和 integer不必是 4 个字节宽。通过指定它们的精度来确保。如果您不关心数字精度，而关心字节数，请这样做

 !In Fortran 2008
 use iso_fortran_env

 or

 !In Fortran 95
 integer,parameter :: int32  = selected_int_kind(9)
 integer,parameter :: real32 = selected_real_kind(p=6,r=37)

 and

    TYPE :: node
       INTEGER(int32) :: int
       REAL(real32) :: REALfirst
       REAL(real32) :: REALsecond
    END TYPE

允许编译器插入它想要的任何填充。如果您将变量与 4、8 甚至更多字节混合使用，则很可能会发生这种情况。要抑制任何填充，请使用 SEQUENCE .

2)分配的内存将是相同的。编译器还使用一些数据结构(它可能只是一个地址，但不是必须的)进行簿记。

3)我提到的簿记数据结构存储在数据类型中。它可能只是一个地址。

4)指针数据结构可以是4个字节，也可以更多。然而，更重要的一点是，它们并没有被释放。您必须知道在哪里可以找到堆上分配的空间，并为此使用指针。无论您是使用此指针分配新数据，还是指向某个现有数据，都没有关系。

请注意，派生类型的位大小不能在运行时更改，它是固定的。另一个问题是多态变量，但出于这个原因，它们必须动态分配。