Question

我正在尝试在模块中编写一个子程序，我可以将其包含在各种代码中以从给定文件中读取数据。我有几个代码（数值算法），它将从文件中读取数据。

该文件具有以下格式：

第一个条目：我的数据数组的行数和列数（例如720）

前n（= 720）个条目：矩阵A的整个第一行第二个n（= 720）个条目：矩阵A的整个第二行

等。

最后n（= 720）个条目：向量b的所有n个条目

每个条目有两列，一列用于数字的REAL部分，另一列用于COMPLEX部分。

总之，一个示例基本输入文件：

  2
    -0.734192049E+00  0.711486186E+01
     0.274492957E+00  0.378855374E+01
     0.248391205E-01  0.412154039E+01
    -0.632557864E+00  0.195397735E+01
     0.289619736E+00  0.895562183E+00
    -0.284756160E+00 -0.892163111E+00

其中第一个条目表示其为2x2矩阵和2x1向量前4行是矩阵A的四个条目（左列Real，右列Imag。）最后两行是向量b的两个条目（左列Real，右列Imag。）我编写了以下代码来尝试实现它，但它只输出错误的结果：

    n=           2
    A= (  0.0000000    , 1.08420217E-19) (-9.15983229E-16, 3.69024734E+19) ( 1.26116862E-43,  0.0000000    ) (  0.0000000    ,  0.0000000    )
    b= (  0.0000000    , 1.08420217E-19) (  0.0000000    , 1.08420217E-19)

使用代码：

SUBROUTINE matrix_input(n,A,b) 
IMPLICIT NONE 
!
INTEGER, INTENT(OUT)                                  ::n !size of matrix to be read
COMPLEX, DIMENSION(:,:), INTENT(OUT), ALLOCATABLE     ::A !system matrix to be read
COMPLEX, DIMENSION(:), INTENT(OUT), ALLOCATABLE       ::b !RHS b vector to be read
DOUBLE PRECISION                                      ::A_Re,A_Im,b_Re,b_Im !
INTEGER                                               ::i,j
!----------------------------------------------------------   
! Subroutine outputs 'n'=size of matrix, 'A'=system matrix
! 'b'= RHS vector
!matrix194.txt
OPEN (UNIT = 24, FILE = "matrix_input_test.txt", STATUS="OLD", FORM="FORMATTED",     ACTION="READ")

!Read in size of matrix
READ(24,*) n  

ALLOCATE(A(n,n))
ALLOCATE(b(n))

!Read matrix A:
DO i=1,n
   DO j=1,n

    READ(24,*) A_Re, A_Im
    A(i,j)=CMPLX(A_Re,A_Im)

   END DO 
END DO 

!Read RHS vector b:
DO i=((n*n)+1),((n*n)+n)

   READ(24,*) b_Re, b_Im
   b(i)=CMPLX(b_Re,b_Im)

END DO 


CLOSE(UNIT=24)
DEALLOCATE(A,b)
END SUBROUTINE matrix_input

编辑：根据HPC Mark的见解，我编辑了我的代码，这会产生正确的结果，但是如果有任何命令可能会导致以后的问题（例如非常我将使用的大型阵列）我非常感谢听到它们！

   SUBROUTINE matrix_input(n,A,b) 
   IMPLICIT NONE 
   !
   INTEGER, INTENT(OUT)                                  ::n !size of matrix to be read
   COMPLEX, DIMENSION(:,:), INTENT(OUT), ALLOCATABLE     ::A !system matrix to be read
   COMPLEX, DIMENSION(:), INTENT(OUT), ALLOCATABLE       ::b !RHS b vector to be read
   !
   COMPLEX, DIMENSION(:), ALLOCATABLE                    ::temp,A_temp !temp vector of matrix A
   DOUBLE PRECISION                                      ::A_Re,A_Im,b_Re,b_Im 
   INTEGER                                               ::i,j,k
   !----------------------------------------------------------   
   ! Subroutine outputs 'n'=size of matrix, 'A'=system matrix
   ! 'b'= RHS vector
   !matrix194.txt
   OPEN (UNIT = 24, FILE = "matrix_input_test.txt", STATUS="OLD", FORM="FORMATTED", ACTION="READ")

   !Read in size of matrix
   READ(24,*) n  

   !Allocate arrays/vectors
   ALLOCATE(A(n,n))
   ALLOCATE(b(n))
   ALLOCATE(temp(n*n+n))
   ALLOCATE(A_temp(n*n))

   !Read matrix A & vector b: 
   !16 characters, 9 decimal places, exponent notation, 2 spaces
   DO i=1,(n*n)+n
       READ(24, FMT="(E16.9, 2X, E16.9)") A_Re, A_Im
       temp(i)=CMPLX(A_Re,A_Im)   
   END DO 

   !Select A:
   DO i=1,n*n
      A_temp(i)=temp(i)
   END DO 
   !Reshape
   A=RESHAPE(A_temp, (/n,n/))

   !Select b:
   k=0
   DO i=n*n+1,n*n+n
      k=k+1
      b(k)=temp(i)
   END DO 

   CLOSE(UNIT=24)
   !Do not deallocate A & b otherwise won't return anything properly
   DEALLOCATE(temp, A_temp)
   END SUBROUTINE matrix_input

编辑代码的结果：

    n=           2
    A= (-0.73419207    ,  7.1148620    ) ( 0.27449295    ,  3.7885537    ) ( 0.24839121    ,  4.1215405    ) (-0.63255787    ,  1.9539773    )
    b= ( 0.28961974    , 0.89556217    ) (-0.28475615    ,-0.89216310    )

Answer 1

高绩效标志已经确定了重大问题，其他一些注释......

您的更新代码中的格式规范表明数字之间有两个空格。您的示例输入建议一个 - 注意第二个数字上的（可选）前导符号！
A和b是可分配的伪参数。这是一个受到广泛支持且非常有用的Fortran 2003功能。你远远超越了Fortran 90！如果这是无意的，那么你需要认真重新设计，否则......
超越Fortran 90是一件好事 - Fortran 95（这是目前所有主流Fortran编译器提供的最低标准支持级别 - Fortran 90几乎已经过时）和Fortran 2003的扩展修复了严重的缺陷Fortran 90 - 从Fortran 95开始，当执行过程的return或end语句时，会自动释放本地可分配对象。因此，您在最后的解除声明声明是无害的，但却是多余的。
您将每个复数的组件读入双精度（注意现代Fortran使用的常见源代码样式往往避免DOUBLE PRECISION类型说明符 - 它只是{{1的同义词}}）。然后，将它们存储为默认（单精度）复合体。这是故意的吗？如果是这样，它无害但有点无意义/不一致，否则如果你打算以更高的精度存储输出数组中的实部和虚部，那么你需要适当地改变复数数组的声明。 REAL(KIND(0.0D0))必须提供适用于REAL的所有类型，因此您的声明可以是COMPLEX（通常您会将其作为命名常量）。
在输入输出列表中，复杂的标量变量代表两个有效项 - 真实部分后跟虚部。因此，您的双精度变量COMPLEX(KIND(0.0D0))和A_Re等等有些多余......只需A_Im。
就我个人而言，我不打扰其他临时数组 - 一旦你知道输入数据的大小（第一行）就将你的READ(24, FMT="(E16.9, 2X, E16.9)") temp(i)和A数组分配到必要的大小并直接阅读它们。在io列表中，数组以数组元素顺序扩展为其元素（第一个下标变化最快） - 这似乎是文件的排列方式。您可以将其与所谓的格式恢复结合起来，以消除对循环的需求。
从子程序返回后，可分配数组“知道”它们的形状 - 无需单独返回该信息。再次，无害但多余。

因此 - 我认为您的整个子程序看起来像：

Answer 2

你的代码让我困惑。 SUBROUTINE matrix_input使用A将数组b和allocatable声明为intent(out)。就在END SUBROUTINE语句之前，你就可以直接取消它们。您期望子例程返回到调用例程是什么？

从FORTRAN 90中的TEXT文件中读取复杂的数组和向量

2 个答案: