arrays - Fortran:哪种方法可以更快地更改数组的等级？ ( reshape 与指针)

Question

当我们处理大型数组时，特别是当它在多个子程序/函数中发生几次时，考虑数组的秩和形状变化的成本可能很重要。

我的问题的主要目的是将数组的排名从第 2 位更改为第 1 位，反之亦然...

要做到这一点，可以使用:

RESHAPE 声明

指针变量。下面的代码展示了如何使用指针变量:

program test
    real, pointer :: a(:)
    real, pointer :: b(:,:)

    allocate(a(6))
    a = (/1,2,3,4,5,6/)
    b (1:2, 1:3) => a

    WRITE(*,*) 'b=',b(3,1)
end program test

问题 :
1. 哪种方法更快？
2. 有没有其他更快的方法？
3. 做这项工作还有什么其他建议吗？

谢谢...

Answer 1

好吧，Fortran 被设计为 MATH 语言。我挖了一点，我在 Fortran 中遇到了以下几点。

在解释要点之前的一些解释:

我的子程序必须使用 1st rank 数组。我在子例程的开头调用 2nd rank 数组作为输入。然后，我需要将排名从第 2 位更改为第 1 位。稍后在子程序中，我需要将等级更改回 2。这种等级更改在代码中发生了 3-4 次。

使用 等效 声明:

这是最快的方法。内存中没有任何变化，我认为这是最好的。但是，它以我的问题的属性冲突错误结束，因为我在子例程中工作。

使用 指针属性:

我试过 指针然后。但是，似乎不可能将 2nd rank 数组重新映射到 1st rank 数组。将 1st rank 重新映射到 2nd rank 数组工作正常。

我编写的简单代码是将 1 级数组重新映射为 2 级数组:

program ptrtest
real, pointer :: a(:)
real, pointer :: b(:,:)

allocate(b(1:2,1:3))
b = transpose(reshape((/ 1, 2, 3, 4, 5, 6 /), shape(b)))
a(1:6) => b(:,:) 

WRITE(*,*) a(4), b(2,2) ! to see if the remapped elements are same?
end program ptrtest

我收到的错误:

gfortran -Wall -o "POINTER" "POINTER.f90" (in directory: /home/vahid/Desktop)
POINTER.f90:12.14:
a(1:6) => b(:,:)
          1
Error: Rank remapping target must be rank 1 or simply contiguous at (1)
Compilation failed.

RESHAPE 声明:

能够进行任何类型转换的最慢方法。基本上，考虑到内存效率和处理成本，它为转换后的元素分配另一个内存位置，这是昂贵的。

因此，Fortran 2003 手册指出:(第 2.2.4 和 5.2 节)

数据对象的大小、形状、类型或长度类型参数可能是动态的，但等级或种类类型参数不是。

我不知道后果，但我认为数组的排名也应该是动态的。如果有任何部分错误，请更正。