Question

我在Fortran代码中收到以下错误：

  Program received signal SIGSEGV: Segmentation fault - invalid memory reference.

  Backtrace for this error:
  #0  0x7F80C7B46777
  #1  0x7F80C7B46D7E
  #2  0x7F80C7282D3F
  #3  0x402D1A in __mymodule_MOD_gcr_mfree
  #4  0x412175 in MAIN__ at HUHSI1.f90:?
  Segmentation fault (core dumped)
  ------------------
  (program exited with code: 139)

我完全不明白这个错误。这是什么错误？

数字3表示以下子程序：

SUBROUTINE gcr_Mfree(F2,Cnew,Cold,C_Fold,xm,converged)

    !**** FUNCTIONS TO BE SOLVED ****
    ! Generalized Conjugate Residual Algorithm
    ! Solves M*x=b (J*dx=-F)

    IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z)

    INTEGER, intent(out)                :: converged  
    REAL*8, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: F2,p,Mp             
    REAL*8, DIMENSION(:),   ALLOCATABLE :: F2V,F22V,CnewV,ColdV,C_FoldV,alpha2,r,b,Mr,xv

    ! 2D INPUT VARIABLE DIMENSIONS:
    DIMENSION F22(-2:IG+2,-2:JG+2)
    DIMENSION Cnew(-2:IG+2,-2:JG+2)
    DIMENSION Cold(-2:IG+2,-2:JG+2)
    DIMENSION C_Fold(-2:IG+2,-2:JG+2)
    DIMENSION xm(-2:IG+2,-2:JG+2)

    integer :: j,maxiter,iter
    real*8 :: tol,normr  
    !===================================================================           

    MASK = SIZE(F2)                 ! Size of F2 : (IG+5)*(JG+5)
    Print*, 'MASK IS EQUAL TO',MASK
    ALLOCATE(F2V(1:MASK))
    ALLOCATE(CnewV(1:MASK))
    ALLOCATE(ColdV(1:MASK))
    ALLOCATE(C_FoldV(1:MASK))
    ALLOCATE(xv(1:MASK))

    ALLOCATE(r(1:MASK))
    ALLOCATE(b(1:MASK))
    ALLOCATE(p(1:IG,1:JG))
    ALLOCATE(Mp(1:IG,1:JG))

    !************* RESHAPING MATRICES TO VECTORS **************
    F2V     = RESHAPE(F2    ,(/MASK/))
    ColdV   = RESHAPE(Cold  ,(/MASK/))
    CnewV   = RESHAPE(Cnew  ,(/MASK/))
    C_FoldV = RESHAPE(C_Fold,(/MASK/))

   !            Write(*,*) shape(CnewV), shape(Cnew)
   !            WRITE(*,*) 'Cold='
   !            WRITE(*,554) Cold
   !            WRITE(*,*) 'Cnew='
   !            WRITE(*,554) Cnew
   !554         FORMAT(F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F4.2,1X,F5.3,1X,F5.3,1X)     

    b       = -F2V(1:MASK)                !(why minus?)

    tol     = 5.E-2
    alpha2  = 1e-6 
    maxiter = MASK
    r       = b(1:MASK)               ! we need this when calculating r_new
    normr    = sqrt(sum( r(:)**2 ))                  !!!! Norm               

    557         FORMAT(1X,F5.2,2X,F5.2,10X,F5.2,4X,F5.2,10X,F5.2,2X,F5.2)
    WRITE(*,*) 'ColdV,CnewV'
    WRITE(*,557) ColdV,CnewV,F2V,C_FoldV,b,r
    PRINT*, 'normr=', nomr

    !************* MAIN CALCULATION ****************
    DO iter=1,maxiter

        !Get preliminary search direction
        p(:,iter) = r(:)

                        WRITE(*,*) 'p='
                        WRITE(*,558) ,p
        558             FORMAT(1X,F4.2) 

        ! Approximate the Jacobian(M) residual product
        CnewV = CnewV + alpha2 * r

        WRITE(*,*), 'CnewV='
        WRITE(*,559) ,CnewV
        559             FORMAT(1X,F4.2)

        Cnew = RESHAPE(CnewV,(/IG+5,JG+5/))                 

        !********** Call Crank-Nicolson Function               

        F22V= RESHAPE(F22,(/MASK/))

        Mr(:) = (1/alpha2)*(F22V-F2V)      !GUIDE: (The apporximated Jacobian matrix)

        Mp(:,iter) = Mr(:)

        !! Orthogonalize search direction
        do j = 1, iter-1
            p(:,iter)  = p(:,iter)  - sum( Mp(:,j) * Mp(:,iter) ) * p(:,j)
            Mp(:,iter) = Mp(:,iter) - sum( Mp(:,j) * Mp(:,iter) ) * Mp(:,j)
        enddo

        !Normalize search direction              
        p(:,iter)  =  p(:,iter) / (norm2(Mp(:,iter))) 
        Mp(:,iter) = Mp(:,iter) / (norm2(Mp(:,iter)))

        !Update solution and residual
        alpha2 = sum( r(:) * Mp(:,iter) ) / sum( Mp(:,iter)**2 )                            
        xv = xv + alpha2 * p(:,iter)
        r = r - alpha2 * Mp(:,iter)      ! where is the *(Cnew - C)?

        xm = RESHAPE(xv,(/IG+5,JG+5/)) 

        !Check convergence
        normr=sqrt(sum( r(:)**2 ))                               !!!! norm
        !fprintf('norm(r) = !g iter = !gNewLine',normr,iter+1);
        if (normr.LT.tol) then
            converged=1
            exit
        end if


    END DO 

    if (normr > tol) then
        write(*,*) 'GCR SOLUTION DID NOT CONVERGE!'
        converged=0
    end if

    RETURN
END subroutine gcr_Mfree

我已经做了几件事来弄清楚为什么我收到这个错误：

我通过逐步打印来跟踪代码中变量的值。我已经达到了这个公式，我无法打印 CnewV 的值。

CnewV = CnewV + alpha2 * r

此公式位于“mymodule_MOD_gcr_mfree”中，在错误消息中由＃3表示。 为什么错误没有显示任何行号？

“r”是一个向量。 “alpha2”是标量。 RHS的CnewV是一个向量。 “r”和“CnewV”的大小和等级是相同的，并且“CnewV”向量中仅一个元素的值是 NaN 。此外，当我尝试在屏幕上打印时，会打印两个或三个元素“*****”。
当打印矩阵“p”（格式编号为558）时，阵列p中的元素要少得多。数组“r”中有221个元素，但“p”

这是一个复杂的问题。我希望给出的信息足以理解错误。

Answer 1

您超出了p和Mp的数组边界，这些数据范围的大小均为(1:IG,1:JG)。 iter的外部循环从1运行到maxiter=MASK=(IG+5)*(JG+5)，最终导致p(:,iter)的非法内存访问。这一行

p(:,iter)=r(:)

是不匹配的，因为r的大小= MASK。

Answer 2

问题1的答案：分段错误是由于内存冲突造成的。在这种情况下，由于错误的变量分配而产生错误。另外，我们应该设置变量限制。

错误：

CnewV(0:IG,0:JG) = CnewV(0:IG,0:JG) + alpha2 * r(0:IG,0:JG)

更正：

 program ptrtest

 real, pointer, CONTIGUOUS :: Mr(:)
 real, pointer, CONTIGUOUS :: Mp(:,:)
 real, DIMENSION(9) ::abc


 integer :: n = 2
 iter=3

 Do i=1,iter

 alpha2 = 2
 allocate(Mr(n**2))
 abc= 42

 Mr(1:n**2) = 0.5 * abc(1:n**2)
 write(*,*) 'Mr='
 write(*,555) Mr

 Mr(1:n**2) => Mp(1:n**2,1:1) 

 WRITE(*,*) 'Mp='
 WRITE(*,555) Mp

 end do

 555  FORMAT(F12.4,1X) 


 end program ptrtest

问题2的答案：我相信这是一个编译错误。我也检查了其他编译器，没有人能够解决这种类型的错误。

问题3的答案：函数/子例程内的数组中元素数量较少是由于在调用函数/子例程期间设置不正确。如果出现此错误，则应将该变量添加到应调用的变量列表中。

Still Pointer assignemnt无法正常工作： 我设法克服了分段错误，整个代码编译得很好。但是，我在第3次迭代后收到NaN号码。

以下测试代码旨在显示问题的根源。我尝试了以下解决方案。但是，我无法写出矢量＆＃39; Mr＆＃39;到目标矩阵＆＃39; Mp＆＃39;的列在每次迭代！

 gfortran -Wall -fcheck=all "Pointer.f95" (in directory: /home/vahid/Dropbox/To Move folder/Geany/Test_Pointer application)
 Pointer.f95:25.3:
 Mr(1:n**2) => Mp(1:n**2,1:i)
 1
 Error: Incompatible ranks 1 and 2 in assignment at (1)
 Compilation failed.

错误：

Mp(1:n**2,1:i) => Mr(1:n**2)

我试过了Equipment。这克服了编译错误。但是，Mp不是目标，并且在每次迭代时，向量的元素被重写为矩阵的第1列。

什么是FORTRAN中的“分段错误 - 无效的内存引用错误”

2 个答案: