Question

我正在尝试优化我继承的一些Fortran代码。这是一个非常重复的代码，需要几天才能运行，我正在努力减少运行时间。在减少一些函数和子程序的运行时间之后，根据VTune Amplifier，最新的瓶颈是for_deallocation和for_allocation，特别是从一个子程序调用。我有点不确定_＆＃39;对于_＆＃39;意味着在分配和解除分配之前，特别是在例程中没有分配。代码摘要如下：

module global_variables
    double precision, allocatable :: input_values(:)
    double precision, allocatable :: input_values2(:,:)
    double precision, allocatable :: indices_array(:)
    double precision, allocatable :: value_array(:)
    double precision, allocatable :: final_result(:)
end module

subroutine func1()
    allocate( ...global values...)
    do I=1,n
        call func2(I)
    end do

end subroutine func1

subroutine func2(I)
    double precision, intent(in) :: I
    double precision :: value, x
    double precision, dimension(3) :: output_array

    call find_Indices(x)
    value_array = input_values(indices_array)
    call calculations(value)

    do j = 1,3
        value_array = input_values2(indices_array,j)
        call calculations(output_array(j))
    end do

    final_result = output_array * value

end subroutine func2

subroutine find_Indices(position)
    indices_array = some calculation on position
end subroutine find_Indices

subroutine calculations(output)
    double precision :: output
    output = some calculation on value_array
end subroutine calculations

由于其性质，我不得不总结而不是粘贴实际代码。具有过多分配/释放时间的子例程是func2。子例程中没有分配语句，并且没有全局值的重新分配。使用我可以获得的文档，我无法确定_＆＃39;对于_＆＃39;在分配/解除分配之前，或者为什么在func2中花费了这么多时间。由于我指定的代码大小将所有数组放在堆上，这会占用分配，但是允许数组返回堆栈并没有减少时间。

是否有人能够帮助我了解for_allocate / for_deallocate的性质？或者这个函数花费这么多时间调用它的原因是什么？

解决方案：

在搜索数组属性时，对于我遇到的另一个问题，我遇到了这篇文章： Fortran: dynamic arrays vs. automatic array Avoiding Memory Allocation

这表明修改可分配的全局数组会产生很大的开销。将value_array从可分配数组更改为指针数组（double precicsion，pointer :: value_array（:)）已经从for_allocate和for_deallocate中删除了大部分开销，并将运行时间减少到原来的1/5。这告诉我，当修改可分配数组的值时，将释放原始数组并分配新数组。这可能在Fortran社区中是众所周知的，但作为一个新用户，没有遇到任何形式的这种行为的文档，这对我来说并不明显。

Answer 1

查看＆＃34; 6中的示例。间接阵列访问＆＃34;在https://software.intel.com/en-us/articles/fortran-array-data-and-arguments-and-vectorization

重复分配（非常可能）是因为在使用索引数组时，编译器会分配一个临时数组（上面链接中的示例7.1）来存储生成的数组。另一种方法是明确循环索引（例7.2）。

上面的链接适用于MIC架构，但原理在普通CPU上可能是相同的。这里的线程https://software.intel.com/en-us/forums/intel-fortran-compiler-for-linux-and-mac-os-x/topic/685221也暗示了为数组索引创建临时数组。

为了确定发生了什么，有可能检查装配输出或明确测试显式索引＆＃34;场景。

为什么Fortran会花太多时间在＆＃39; for_allocate＆＃39;或者＆＃39; for_deallocate＆＃39;？

1 个答案: