Question

我看到了这个问题：

如果我安全地编写了以下函数（不允许内存泄漏），那么接受的答案让我有疑问

   function getValues3D(this) result(vals3D)
     implicit none
     type(allBCs),intent(in) :: this
     real(dpn),dimension(:,:,:),pointer :: vals3D
     integer,dimension(3) :: s
     if (this%TF3D) then
       s = shape(this%vals3D)
       if (associated(this%vals3D)) then
            stop "possible memory leak - p was associated"
       endif
       allocate(vals3D(s(1),s(2),s(3)))
       vals3D = this%vals3D
     else; call propertyNotAssigned('vals3D','getValues3D')
     endif
   end function

当我运行我的代码时会出现此警告，但如果之前（对此功能）设置了，this%vals3D不应该关联吗？我目前遇到了内存错误，当我在其中引入一个带有此功能的新模块时，它们就开始出现了。

非常感谢任何帮助。

我认为我不够具体。我想创建以下类，并且知道如何在内存方面安全地实现类。那就是：

   module vectorField_mod
   use constants_mod
   implicit none

   type vecField1D
     private
     real(dpn),dimension(:),pointer :: x
     logical :: TFx = .false.
   end type

   contains

   subroutine setX(this,x)
     implicit none
     type(vecField1D),intent(inout) :: this
     real(dpn),dimension(:),target :: x
     allocate(this%x(size(x)))
     this%x = x
     this%TFx = .true.
   end subroutine

   function getX(this) result(res)
     implicit none
     real(dpn),dimension(:),pointer :: res
     type(vecField1D),intent(in) :: this
     nullify(res)
     allocate(res(size(this%x)))
     if (this%TFx) then
       res = this%x
     endif
   end function

   end module

以下代码测试此模块

   program testVectorField
   use constants_mod
   use vectorField_mod
   implicit none

   integer,parameter :: Nx = 150
   real(dpn),parameter :: x_0 = 0.0
   real(dpn),parameter :: x_N = 1.0
   real(dpn),parameter :: dx = (x_N - x_0)/dble(Nx-1)
   real(dpn),dimension(Nx) :: x = (/(x_0+dble(i)*dx,i=0,Nx-1)/)
   real(dpn),dimension(Nx) :: f
   real(dpn),dimension(:),pointer :: fp
   type(vecField1D) :: f1
   integer :: i

   do i=1,Nx
    f(i) = sin(x(i))
   enddo

   do i=1,10**5
     call setX(f1,f) ! 
     f = getX(f1) ! Should I use this? 
     fp = getX(f1) ! Or this?
     fp => getX(f1) ! Or even this?
   enddo
   end program

目前，我正在Windows上运行。当我点击CTR-ALT-DLT并查看性能时，＆＃34;物理内存使用率＃34;每次循环迭代都会增加。这就是我假设我有内存泄漏的原因。

所以我想回答一下我的问题：这是内存泄漏吗？（内存随着上述每种情况而增加）。如果是这样，有没有办法在使用指针时避免内存泄漏？如果不是，那么发生了什么，我应该关注并且有办法减少这种行为的严重性吗？

对于最初模糊的问题，我们深表歉意。我希望这更加重要。

Answer 1

你真的受限于Fortran 90吗？在Fortran 2003中，您将使用可分配的函数结果。这更安全。使用指针函数结果，是否有此代码的内存泄漏取决于您引用该函数的方式，您不会显示该函数。如果必须从过程返回指针，则通过子例程参数返回它会更安全。

但是...

这个功能毫无意义。在之后测试这个％vals3D` 的关联状态没有必要，你已经将它作为上一行中SHAPE的参数引用了。如果指针组件被取消分配（或具有未定义的指针关联状态），则不允许您引用它。

此外，如果指针组件是关联的，那么你只需要调用stop！

也许你已经错误地将代码转录到了问题？

如果您只是删除以if (associated(this%vals3D))...开头的整个if结构，那么您的代码可能有意义。

但是...

如果this%TF3D为真，则this%vals3D必须关联。

引用该函数时，必须使用指针赋值

array_ptr => getValues3D(foo) ! ^ ! | ! + this little character is very important.

忘掉那个小角色，你正在使用正常的作业。在语法上有效，难以在读取代码时选择差异，在这种情况下，除了使用指针的常见缺陷（例如，您需要DEALLOCATE）之外，可能是内存损坏或泄漏的源，直到最糟糕的时刻可能无法检测到在重用它之前的array_ptr或它超出范围）。这就是返回指针结果的函数被认为有风险的原因。

您的完整代码显示了几个内存泄漏。每次你分配一个POINTER的东西 - 你需要几乎保证匹配的DEALLOCATE。

您的测试代码中有一个循环。 ALLOCATE被大量调用 - 在两者的setter和getter中。匹配的DEALLOCATE语句在哪里？

Answer 2

每次调用setX时，您类型的x组件的任何先前分配的内存都将被泄露。由于您调用该函数10 ^ 5次，您将浪费100000-1份。如果您知道 this%x的大小永远不会改变，只需检查以前的调用是否已经分配了内存，方法是检查ASSOCIATED(this%x)是否为真。如果是，请跳过分配并直接转到赋值语句。如果大小确实发生了变化，那么首先必须在分配新空间之前解除分配旧副本。

关于setX的另外两条小评论：虚拟参数TARGET的{{1}}属性似乎是多余的，因为你从不接受该参数的指针。其次，您的类型的x组件似乎也是多余的，因为您可以检查是否已分配TFx。

对于函数x，为什么不完全跳过分配，只设置getX？不可否认，这将返回对基础数据的直接引用，这可能是您想要避免的。

在你的循环中，

   do i=1,10**5
     call setX(f1,f) ! 
     f = getX(f1) ! Should I use this? 
     fp = getX(f1) ! Or this?
     fp => getX(f1) ! Or even this?
   enddo

res => this%x将允许您获取指向您类型的基础fp => getX(f1)组件的指针（如果您采用上述更改）。另外两个使用赋值运算符，并将x的结果中的数据复制到getX或（如果先前已分配）f。如果未分配fp，则代码将崩溃。

如果您不想授予对基础数据的直接访问权限，那么我建议将fp的返回值定义为自动数组，其大小由getX确定。也就是说，您可以将函数编写为

   function getX(this) result(res)
     implicit none
     type(vecField1D),intent(in) :: this
     real(dpn),dimension(size(this%x,1)) :: res
     res = this%x
   end function

Fortran 90函数返回指针

2 个答案: