Question

使用Linux（red hat）上的gfortran 4.8.5进行非常简单的设置：

如果我的实数数组（在派生类型内部）的大小大于2,000,000，则会出现段错误。这似乎是一个标准的堆栈/堆问题，因为如果我使用ulimit进行检查，则堆栈大小为8mb。
如果数组在派生类型内不，则没有问题
请注意，正如@francescalus猜测的那样，删除初始值= 0.0可以解决问题

编辑以添加：请注意，我已经发布了一个后续问题Segmentation fault related to component of derived type，该问题代表了更现实的用例，并进一步缩小了这种情况的发生范围。

program main

    call sub1     ! seg fault  if col size >   2,100,000
    call sub2     ! works fine at col size = 100,000,000  

end program main

subroutine sub1

    type table
        real :: col(2100000) = 0.0     ! works if "= 0.0" removed
    end type table

    type(table) :: table1
    table1%col = 1.0

end subroutine sub1

subroutine sub2
    real :: col(100000000) = 0.0
    col = 1.0
end subroutine sub2

这里有一些明显的问题：

这是预期的行为，还是新版gfortran中已修复的一些错误？
我在这里遵循标准的fortran操作程序，还是做错了什么？
为避免这种情况的推荐方法是什么（请假设我近期无法更新到gfortran的较新版本）？出于某种原因，我几乎肯定会使用可分配的数组组件来解决该问题，但这可能不是理想的常规解决方案，我想知道我在这里拥有的所有不错的选择。
特别是，初始化派生类型的组件是不好的做法吗？

Answer 1

这可能是由于堆栈不足而引起的运行时问题，而不是gfortran的错误。

Gfortran使用堆栈来存储自动数组和其他初始化数据。当一个这样的数组很小时，如果代码没有产生问题，而当数组的大小增加时，代码却出现段错误，则可能是堆栈耗尽了。

在最新版本的gfortran中，该问题似乎相同。我使用gfortran 4.8.4、4.9.3、5.5.0、6.4.0、7.3.0和8.2.0编译并运行了您的程序。在所有情况下，我都使用默认堆栈大小获得了分段错误，但是当堆栈大小略微增加时却没有错误。

$  ./sfa
Segmentation fault
$ ulimit -s
8192
$ ulimit -s 8256 
$ ./sfa && echo "DONE"
DONE

您的问题可以通过运行来解决

$ ulimit -s unlimited

在执行二进制文件之前。我不知道这样做有何特别的惩罚，但程序员更了解内存管理的详细细节，例如编译器开发人员，可能会认为其他方式。

初始化派生类型的组件并不是一个坏习惯，但是正如您所看到的，如果组件是一个大数组，它可能会在堆栈上产生问题-是由于组件本身的存储，还是由于组件本身的存储。存储内存以处理分配的RHS。如果使该组件可分配并在子例程中分配，则该数组存储在堆中而不是堆栈中，通常可以避免此问题。在这种情况下，可能实际上是在子例程中而不是在编译时动态地实际设置数组的值。它可能不太优雅，但是我认为这是值得的，因为它是代码开发工作的典型示例，可以防止执行二进制文件时避免与环境相关的错误。

您的上述代码符合标准。如评论中所述，缺少用于子例程的显式接口不是一个好习惯，但是对于这些简单的子例程，这并不违反规则。

某些编译器具有标志，可让您更改某些对象在内存中的分配位置。尽管它可以解决特定的问题，但标志是依赖于编译器的，并且在比较不同的编译器时通常不等效。根据我的经验，通过可分配内存使用动态内存是一种更可靠的解决方案。

最后，请注意，如果您使用的是OpenMP，则上面的ulimit命令仅会影响主线程-您需要通过环境变量OMP_STACKSIZE设置其他线程的堆栈大小，该变量不能为unlimited。并且请记住，非主线程用完堆栈是一个很难诊断的问题，因为二进制文件可能会在没有适当的分段错误的情况下停止运行。

Answer 2

这些不一定是有用的解决方案，但以下是分段故障消失的一些条件。几个人提到缺少显式接口（这是一种不好的做法，尽管从技术上来讲不是错误的），并且似乎这可能是一个关键，因为这两个代码更改都摆脱了seg错误，尽管不是就这么简单，正如我将解释的那样：

将所有内容放入主目录，而无需子例程调用
将类型定义table放入模块

让我简要介绍一下＃2。只需在OP中以示例为例，然后通过将子例程放入模块不即可为其提供显式接口。但是，如果将类型定义放在模块中然后使用它（如下所示），则不会发生段错误：

program main

    use table_mod

    type(table) :: table1

    table1%col = 1.0

end program main

数组的分段错误，但仅限于派生类型的组件

2 个答案: