Question

我无法理解Fortran 90的kind参数。据我所知，它不确定变量的精度（即浮点数或双精度数），也不确定变量的类型。

那么，它决定了什么以及它到底是什么？

Answer 1

变量的KIND是一个整数标签，它告诉编译器应该使用哪种受支持的类型。

请注意，虽然KIND参数的 common 与该KIND的变量中存储的字节数相同，但不需要 Fortran标准。

就是说，在很多系统上，

REAl(KIND=4) :: xs   ! 4 byte ieee float
REAl(KIND=8) :: xd   ! 8 byte ieee float
REAl(KIND=16) :: xq   ! 16 byte ieee float

但可能有编译器例如：

REAL(KIND=1) :: XS   ! 4 BYTE FLOAT
REAL(KIND=2) :: XD   ! 8 BYTE FLOAT
REAL(KIND=3) :: XQ   ! 16 BYTE FLOAT

类似于整数和逻辑类型。

（如果我去挖掘，我可能会找到示例。搜索usenet组comp.lang.fortran以查找示例。对Fortran进行最全面的讨论，其中有一些经验丰富的人员参与其中。）

因此，如果您不能指望在不同平台上提供相同数据表示的特定类型值，您会怎么做？这就是内在函数kind和SELECTED_REAL_KIND的用途。基本上，你告诉函数你需要能够代表什么类型的数字，它将返回你需要使用的那种。

我通常使用这些类型，因为它们通常给我4字节和8字节实数：

SELECTED_INT_KIND

所以我可能随后将变量声明为：

!--! specific precisions, usually same as real and double precision
integer, parameter :: r6 = selected_real_kind(6) 
integer, parameter :: r15 = selected_real_kind(15)

请注意，这可能会导致您使用混合语言程序时出现问题，并且您需要绝对指定变量占用的字节数。如果你需要确定，有一些查询内在函数可以告诉你每种类型，你可以从中推断变量的内存占用量，它的精度，指数范围等等。或者，您可以恢复为非标准但常见的real(kind=r15) :: xd，real*4等声明样式。

当您从一个新的编译器开始时，值得查看编译器特定的类值，以便您知道您正在处理什么。在网上搜索real*8以获得一个方便的程序，该程序将告诉您编译器可用的种类。

Answer 2

我建议使用Fortran 2008及更高版本; INT8, INT16, INT32, INT64, REAL32, REAL64, REAL128。这是通过在Fortran 2003及更高版本中调用ISO_FORTRAN_ENV来完成的。种类参数提供了不一致的方法，以确保您始终获得适当数量的位表示

Answer 3

只是扩展其他（非常好的）答案，特别是Andrej Panjkov的答案：

变量的KIND是一个告诉编译器的整数标签它应该使用哪种受支持的种类。

完全。即使对于所有数字内在类型，KIND参数也用于指定处理器上数字的表示和行为的＆＃34; 模型＆＃34 ; （标准第16.5节中的文字），在实践中意味着它们的位模型，这不是KIND参数可能代表的唯一内容。

类型的KIND参数在其性质，模型或行为中是任何变体，程序员可以在编译时选择它。例如，对于内在字符类型，kind参数表示处理器上可用的字符集（ASCII，UCS-4，...）。

您甚至可以在定义的派生类型（之后来自Fortran 2003）上定义自己的模型/行为变体。您可以创建一个变换矩阵类型，并为2D空间（其中底层数组为3x3）和KIND = 3（对于3D空间（具有4x4底层数组））具有KIND = 2的版本。请记住，非内在类型没有自动类型转换。

Answer 4

从 Portland Group Fortran Reference ，KIND参数“指定内部数据类型的精度。”因此，在声明中

real(kind=4) :: float32
real(kind=8) :: float64

变量float64声明为8字节实数（旧Fortran DOUBLE PRECISION），变量float32声明为4字节实数（旧Fortran {{1 }}）。

这很好，因为它允许您修改变量的精度，而不依赖于您运行的编译器和机器。如果您正在运行需要更高精度的计算，那么传统的IEEE单精度实数（如果您正在使用数值分析类很可能），但是将变量声明为REAL，那么'如果编译器设置为默认所有real :: myVar值为双精度，但更改编译器选项或将代码移动到具有real和{{1}的不同默认大小的其他计算机，则可以。变量会导致一些可能令人讨厌的惊喜（例如你的迭代矩阵求解器爆炸）。

Fortran还包含一些有助于选择real参数的函数 - integer和KIND - 但如果你刚刚学习我就不会担心那些在此刻。

由于您提到您正在学习Fortran作为课程的一部分，您还应该在Fortran resources上看到这个问题，也可以查看您正在使用的编译器套件中的参考手册（例如Portland Group或英特尔） - 这些通常是免费提供的。

Answer 5

kind 的一个用途是确保对于不同的机器或操作系统，它们确实使用相同的精度并且结果应该相同。所以代码是可移植的。例如，

integer, parameter :: r8 = selected_real_kind(15,9) 
real(kind=r8) :: a

现在这个变量 a 总是 r8 类型，这是一个真正的“双精度”（所以它在电子计算机上占用 64 位内存），无论代码运行在什么机器/操作系统上。

此外，因此您可以编写诸如

a = 1.0_r8

并且这个_r8确保1.0被转换为r8类型。

Answer 6

总结其他答案：kind参数指定固有数据类型（例如整数和实数）的存储大小（因此间接指定精度）。

但是，现在推荐的方法不是在源代码中指定变量的种类值，而是使用编译器选项来指定所需的精度。例如，我们编写代码：real :: abc，然后通过使用编译选项-fdefault-real-8（对于gfortran）指定8字节浮点数来编译代码。对于ifort，相应的选项为-r8。

Fortran 90种参数

6 个答案: