Question

这更像是一个软件设计问题，而不是技术问题。

我计划使用派生类型来定义原子配置。这些可能具有许多属性，但并非所有类型的配置都会定义它们。

这是我目前的定义：

type config
  double precision                            :: potential_energy
  double precision                            :: free_energy
  double precision, dimension(:), allocatable :: coords
  integer                                     :: config_type
end type config

因此，在这个例子中，我们可能会或可能不会定义自由能（因为它的计算成本很高）。仍然使用这种衍生类型是否安全，这可能是我能想到的合理案例的超集？我应该设置某种默认值，这意味着未定义（如Python None或空指针）？

我知道扩展F2003功能，但我无法保证所有编译器都符合F2003标准。还有另一种更好的方法吗？

Answer 1

现在Fortran理解可分配标量的概念。像这样：

type config
  double precision                            :: potential_energy
  double precision, allocatable               :: free_energy
  double precision, dimension(:), allocatable :: coords
  integer                                     :: config_type
end type config

但是，如果您不能依赖Fortran 2003编译器，则无法使用。但是这样的编译器（或者更确切地说版本）确实变得非常稀缺。

但是要全力以赴，放弃double precision支持real(real64)或其他21世纪指定实数的方式。使用预定义和标准常量real64需要在范围单元中包含use iso_fortran_env。

Answer 2

正式地，禁止在其中一个组件未定义时需要整个对象值的操作（参见F2008标准的16.6.1p4）。

实际上，您可能不会遇到问题，但可以肯定的是，当执行需要派生类型对象的整个值的操作时，具有适当调试支持的编译器可能会标记组件的未定义属性。

高性能Mark的建议是一种解决方法，因为派生类型标量仍然具有“整体”值，即使其未分配其可分配组件之一（参见4.5.8）。如果组件在内存使用方面很重或类似，则此建议可能很有用。

但是单个双精度组件并不是特别重 - 根据平台，可分配标量组件的描述符可能具有相似的大小。更简单的解决方法是只给组件一个任意值。你甚至可以使用默认初始化来做到这一点。

（据推测，您有一些独立的方式来指示该组件是否包含有用的值。）

Fortran中派生类型的未定义组件

2 个答案: