function - Fortran函数返回意外的类型和值

Question

我正在一个需要在Fortran中实现少量数值方法的项目。为此，我需要编写一些递归函数。这是我的代码。

!     
! File:   main.F95
!

RECURSIVE FUNCTION integrate(n) RESULT(rv)
    IMPLICIT NONE
    DOUBLE PRECISION :: rv
    INTEGER, INTENT(IN) :: n
    DOUBLE PRECISION, PARAMETER :: minusone = -1.0
    IF (n == 1) THEN
        rv = 10 !exp(minusone)
        RETURN
    ELSE
        rv = 1 - (n * integrate(n - 1))
        RETURN
    END IF
END FUNCTION integrate

RECURSIVE FUNCTION factorial(n) RESULT(res)
    INTEGER res, n
    IF (n .EQ. 0) THEN
        res = 1
    ELSE
        res = n * factorial(n - 1)
    END IF
END

PROGRAM main
    DOUBLE PRECISION :: rv1
    PRINT *, factorial(5)
    PRINT *, integrate(2)

    !READ *, rv1

END PROGRAM main

对于此程序，输出为:

         NaN
       1

如果更改打印语句的顺序(第30和31行)，输出将是:

         1
-19.000000

输出应为(对于原始打印对帐单顺序):

  120  
  -19 

我从Wikipedia Fortran 95 language features页面上提取了阶乘函数。

编译器:带Cygwin的gfortran 4.5.3

IDE:Netbeans 7.0.1

平台:Windows 7

Answer 1

您的函数编写正确。问题出在主程序中，在该程序中您未显式声明integrate和factorial函数的类型，因此您具有隐式类型，在这种情况下，假定factorial假定为REAL，而integrate假定为INTEGER。由于某种原因，您的编译器没有警告您有关类型不匹配的信息。我的做了:

$ gfortran recurs.f90 
recurs.f90:26.22:

    PRINT *, integrate(2)
                      1
Error: Return type mismatch of function 'integrate' at (1) (INTEGER(4)/REAL(8))
recurs.f90:27.22:

    PRINT *, factorial(5)
                      1
Error: Return type mismatch of function 'factorial' at (1) (REAL(4)/INTEGER(4))

您应该将主程序更改为:

PROGRAM main
    IMPLICIT NONE
    DOUBLE PRECISION, EXTERNAL :: integrate
    INTEGER, EXTERNAL :: factorial
    PRINT *, factorial(5)
    PRINT *, integrate(2)
END PROGRAM main

注意 IMPLICIT NONE行。此声明语句将禁用任何隐式类型，并且如果未明确声明所有变量和函数，则编译器将引发错误。这是每个Fortran程序中非常重要的一行，如果有的话，您会自己解决问题，因为这将迫使您在程序中显式声明所有内容。

现在的输出是:

         120
  -19.0000000000000     

如预期的那样。

附带说明一下， DOUBLE PRECISION类型声明的灵活性不如使用指定了 REAL参数的 KIND灵活，例如一个 REAL(KIND=myRealKind)。查看有关如何正确使用 KIND的问题的答案: Fortran 90 kind parameter。