Fortran 数组和子程序(子数组)

Question

我正在浏览 Fortran 代码，有一点让我有点困惑。

有一个子程序，比如说

SUBROUTINE SSUB(X,...)
REAL*8 X(0:N1,1:N2,0:N3-1),...
...
RETURN 
END

在另一个子程序中通过以下方式调用:

CALL SSUB(W(0,1,0,1),...)

其中 W 是一个“工作数组”。似乎来自 W 的特定值传递给 X，但是，X 的维度是数组。这是怎么回事？

Answer 1

这是让子例程在原始数组的(N 维矩形)子集上工作的不常见习惯用法。

Fortran 中的所有参数(至少在 Fortran 90 之前)都是通过引用传递的，因此实际的数组参数被解析为内存中的一个位置。在为整个数组分配的空间内选择一个位置，子程序只操作数组的一部分。

最大的问题: 你必须知道 be aware of how the array is laid out in memory 以及 Fortran 的数组索引方案是如何工作的。 Fortran 使用列主数组排序，这与 c 的约定相反。考虑一个大小为 5x5 的数组(并从 0 索引两个方向，以便与 c 进行比较)。在两种语言中，0,0 是内存中的第一个元素。在 c 中，内存中的下一个元素是 [0][1] 但在 Fortran 中它是 (1,0) 。这会影响您在选择子空间时删除哪些索引:如果原始数组是 A(i,j,k,l)，并且子例程在三维子空间上工作(如您的示例中所示)，则在 c 中它在 Aprime[i=constant][j][k][l] 上工作，但在 Fortran 中，在 Aprime(i,j,k,l=constant) 上工作。

另一个风险是环绕。子程序中(子)数组的维度必须与调用程序中的维度匹配，否则会发生奇怪的、奇怪的事情(想想看)。因此，如果 A 的大小被声明为 (0:4,0:5,0:6,0:7)，并且我们使用元素 A(0,1,0,1) 调用，则接收例程可以自由地在它喜欢的地方开始每个维度的索引，但是必须使大小 (4,5,6) 否则；但这意味着 j 方向的最后一个元素实际上是环绕的!要做的事情不是使用最后一个元素。确保这种情况发生是程序员的工作，而且是一件麻烦事。小心。多照顾。