Fortran可变大小数组的数组

时间:2012-06-09 07:58:33

标签: multidimensional-array fortran

问题的简要描述:

商店里正好有 maxSize 人。他们每个都有一个购物清单,包含物品的价格(作为整数)。使用Fortran数组,我如何表示所有购物清单。购物清单可能包含任何项目数量(1,10,1000000000)。

(注意:实际问题要复杂得多。甚至不是购物。)

懒惰的方法是:

integer :: array(maxSize, A_REALLY_BIG_NUMBER)

然而,这非常浪费,我基本上希望第二个维度是可变的,然后分别为每个人分配。

明显的尝试,注定要失败:

integer, allocatable :: array(:,:)
allocate(array(maxSize, :)) ! Compiler error

Fortran似乎要求数组在每个维度上都有固定的大小。

这很奇怪,因为大多数语言将多维数组视为“数组数组”,因此您可以单独设置“数组数组”中每个数组的大小。

以下是 工作的内容:

type array1D
    integer, allocatable :: elements(:) ! The compiler is fine with this!
endtype array1D

type(array1D) :: array2D(10)
integer :: i

do i=1, size(array2D)
    allocate(array2D(i)%elements(sizeAt(i))
enddo

如果这是唯一的解决方案,我想我会用它。但我有点希望有一种方法可以使用内在函数来做到这一点。必须为这么简单的东西定义一个自定义类型有点烦人。

在C中,由于数组基本上是一个带有花哨语法的指针,你可以使用指针数组来完成:

int sizeAt(int x); //Function that gets the size in the 2nd dimension
int * array[maxSize];

for (int x = 0; x < maxSize; ++x)
        array[x] = (int*)(calloc(sizeAt(x) , sizeof(int)));

Fortran似乎也有指针。但我发现的唯一教程都说“永远不要使用这些”或类似的东西。

1 个答案:

答案 0 :(得分:8)

你似乎在抱怨Fortran不是C.这是真的。标准委员会选择以不同方式做事的原因可能有无数原因,但这里有一些想法:

关于fortran数组的一个强大功能是它们可以被切片。

a(:,:,3) = b(:,:,3)

是完全有效的陈述。 如果数组是“指向数组的指针数组”,则无法实现这一点,因为沿每个轴的维度不一定是一致的(您尝试实现的情况)。

在C中,确实没有多维数组这样的东西。您可以使用指向数组的指针数组来实现看起来类似的东西,但这实际上并不是一个多维数组,因为它不共享一个公共的内存块。这可能会影响性能。事实上,在HPC(许多Fortran用户花费时间)中,多维C数组通常是包含在宏中的一维数组,以根据维度的大小计算步幅。另外,解除引用这样的7D数组:

a[i][j][k][l][m][n][o]

比键入更难:

a(i,j,k,l,m,n,o)

最后,您发布的解决方案最接近您尝试模拟的C代码 - 它有什么问题?请注意,对于您的问题陈述,可能会有一个更复杂的数据结构(如链接列表)(可以在C或Fortran中实现)。当然,就性能而言,链接列表是最糟糕的,但如果这不是一个问题,可能正确的数据结构用作“购物者”可以决定在他们的“购物车”中添加更多东西,即使它他们带到了商店的购物清单上。