Question

我正在尝试自学Fortran，并且一直在将多个文件链接在一起。在以下示例中，我一直在一个文件中编写程序，在另一个文件中编写函数，并在主程序中使用接口块来引用外部函数。

我正在测试接口块中需要多少信息，并意识到可以完全删除它。

我的程序：

    program test
        implicit none
        real :: x, y, func

        x = 3
        y = func(x)
        print *, y
    end program test

和功能文件：

    function func(x)
        implicit none
        real :: x, func
        func = x**3
    end function func

然后我使用gfortran -o test test.f90 func.f90对其进行编译，并且代码按预期工作。我的问题是，为什么我的程序文件中不需要包含接口块？这仅仅是一个好的实践问题，还是将func定义为一个实变量是否可以用作速记？我在Windows上，通过minGW安装了gfortran。

作为一个备用/相关的问题，如果我改为使用子例程：

    subroutine func(x,y)
        implicit none
        real :: x,y
        y = x**3
    end subroutine func

并将行y = func(x)更改为call func(x,y)，然后代码将可以正常工作，而无需任何接口块或声明。为什么会这样？

Answer 1

此处主程序中的声明real :: func声明func是具有（默认）实际结果的函数。结果，该函数在主程序中具有接口，因此使用y = func(x)引用该函数是合法的。

在这种情况下，接口是隐式。这样，主程序就完全了解func的三件事：

这是一个函数（具有该名称）；
它具有external属性；
它有真实的结果。

对该功能的引用与此知识兼容。此外，您对函数的引用方式与函数本身的属性完全匹配。

同样，对于子例程，call func(x,y)会通过隐式接口准确地告诉主程序三件事：

这是一个子例程（具有该名称）；
它具有external属性；
需要两个实参。

这三件事再次与子例程的定义匹配，所以一切都很好。

那么，在这种情况下，您不需要接口块，因为隐式接口就足够了。

有时候，显式接口为required，并且在大多数（几乎所有情况）下，显式接口会更好。如您在其他问题和答案中所看到的，通常提供比使用接口块更好的方法来提供显式接口。

Answer 2

为什么我的程序文件中不需要包含接口块？

从Fortran 90开始，定义可重用函数和子例程的推荐方法是使用模块。

module func_m
contains
    function func(x)
        implicit none
        real :: x, func
        func = x**3
    end function func
end module func_m

然后在use func_m：implicit none，gfortran -c func_m.f90和gfortran -c test.f90之前的主程序中写入gfortran -o test test.o func_m.o。

使用模块时，编译器将检查函数的参数类型。您也无需声明real :: func，因为声明是从模块中获取的。

当您将其编译为“简单”目标文件时，只要在目标文件中给出了该函数，编译器将直接调用任何名为func的函数而无需验证。

接口块是一种“中间”。您可以在程序文件中添加一个。这将迫使您在程序中遵循该声明。但这并不能防止在链接时链接到错误的函数：不能保证接口是正确的。如果您需要从不能使用模块的其他人那里调用C或FORTRAN 77代码，则该功能非常有用。

并更改行y = func（x）以调用func（x，y），然后代码将无需任何接口块或声明即可正常工作。为什么会这样？

接口问题与功能vs子例程问题正交。

Answer 3

在某些情况下，需要接口块。例如，如果被调用的子例程使用指针，可分配的或假定的形状数组（此列表不完整，请参阅标准以获取更多信息）：

integer, pointer :: x(:,:)  ! pointer attribute
integer, allocatable :: x(:,:)  ! pointer attribute
integer :: a(:,:)           ! assumed shape array

指针/可分配对象的优点是被调用子例程可以将其分配给调用函数。假定形状数组会自动将尺寸转移到调用的子例程中。

如果使用其中任何一个，则如果没有显式接口，程序将崩溃。最简单的解决方案就像在另一个答案中所说：使用模块自动使接口正确。我们使用perl脚本自动提取接口以进行接口检查，而无需将代码重写为模块（避免长时间编译，直到所有编译器可靠地支持Fortran 2008子模块...）

是否需要接口块来编译Fortran？

3 个答案: