fortran - 如何从函数访问父变量

Question

我有一个 pureComp_t 派生类型，其中包含组件 Tc 和 alpha。 alpha 是 alpha_t 派生类型。我希望在 alpha_t 派生类型中定义的过程 value 能够访问组件 Tc 以进行一些额外的计算。

module alpha_m

    type :: alpha_t
        contains
            procedure :: value
    end type

    type pureComp_t
        real(8) :: Tc
        type(alpha_t) :: alpha
    end type

contains

    function value(this,T)
    implicit none

        class(alpha_t) :: this
        real(8) :: T
        real(8) :: value

        value = T / this%Tc

    end function

end module

program regression_alpha

    use alpha_m
    implicit none

    type(pureComp_t) :: pureComp

    pureComp%Tc = 620.d0
    write(*,*)pureComp%alpha%value(610.d0)

end program

现在，我尝试通过编写 this%Tc 来获取变量 Tc 但函数的 this 参数显然指的是 alpha_t 派生类型，而不是 purecomp_t 派生类型。

我可以做哪些修改来访问变量 Tc，同时对代码进行最少的修改？

Answer 1

首先注意术语:与派生类型相关的“父”通常以类型扩展的方式而不是内容的方式来理解。也就是说，在

type a
  type(b) x
end type a

通常不会使用“parent”来描述a(的实例)及其组件x 之间的关系。

话虽如此，让我们继续讨论真正的问题。考虑模块

module m
  type inner
   contains
    procedure :: inner=>inner_value
  end type inner

  type outer
    type(inner) x
    real :: y=1.
  end type outer

 contains

   real function inner_value(this)
     type(inner), intent(in) :: this
     inner_value = ...
   end function

end module m

考虑一下我们想要的程序

use m
type(outer) a
print *, a%x%value()
end

以及 inner_value 可以访问 a 的组件的事情。只是为了确认那没有意义，程序呢

use m
type(inner) b
print *, b%value()   ! There's nothing containing b...
end

现在，已经花了很多行来重申问题，是时候寻找解决方案了。

简短的回答是:如果我们想要访问的值不是类型绑定(bind)过程传递的伪参数类型的组成部分，那么我们必须以某种方式将它放在该过程的范围内。我们怎样才能做到这一点？

就最少修改而言，可能在模块中

real function inner_value(this, outer_x)
  type(inner), intent(in) :: this
  real, intent(in) :: outer_y
  inner_value = ...
end function

所以在程序中

print *, a%x%value(a%y)

现在，这可能会变得乏味且容易出错。怎么样

print *, a%value_of_inner()

对于 value_of_inner() 适本地做感兴趣的事情。

或者，如果组件 alpha_t 从不考虑“包含在 pureComp_t 中”的上下文之外，则可以考虑使用类型扩展。

我不会详述最后两种方法的细节。或以下内容，因为它可能有点可怕。

考虑内部声明

type inner
  type(outer), pointer :: container=>null()
end type inner

然后 container 需要简单地(并且正确地...)与 outer 类型的相关实例相关联并引用

real function inner_value(this)
  type(inner), intent(in) :: this
  inner_value = this%container%y
end function

这将需要大量额外的“安全”和“设置”代码。