Fortran 90 中矩阵的最大大小避免分段错误

Question

1. Fortran 90 代码中 NxN 矩阵中 N 的最大值是多少，以便不发生分段错误？

   例如，当我使用大小为 2^8 x 2^8 的矩阵并将它们用于乘法（使用内在的“matmul”函数）时，我没有任何问题。

   但是，当我使用 2^12 x 2^12 矩阵时，我没有发现任何编译错误，但是我在程序中间出现了分段错误。

   我的内存分配用完了还是我的代码中可能存在错误？

   我使用了动态分配，并使用了 64 位 RedHat 操作系统和 64 GB RAM。

2. 最大大小也取决于编译器或系统配置吗？

Answer 1

(2) 最大可分配大小取决于您的主内存，数组构造函数的最大大小（对于 gfortran）默认为 65535，可以通过-fmax-array-constructor=n ，请参见此处。

(1) 这很容易计算：

双精度复变量为 16 字节。 所以，如果你有一个N x N矩阵和 64GB 的 RAM，这会导致N = \\sqrt ( 64 GB / 16 B ) \\approx 63245 。

因此，对于双精度复数值，您会受到主内存的限制。

Real s（通常）对于单精度为 4 字节，对于双精度为 8 字节。 单精度复变量使用 8 字节。

Answer 2

Fortran 编译器通常在堆栈上分配可分配的数组； 或者可能在堆上。 对此我不确定，但我确信 Fortran 标准没有强制要求放置可分配数组的位置。 您的编译器文档会告诉您默认情况下可分配数组的放置位置。 您可能会发现可以通过移动分配位置或扩展（操作系统确定的）堆栈或堆大小来避免您看到的错误。

您还可以通过对任何allocate语句使用stat可选参数来帮助自己，并在您的程序中捕获分配失败。 当然，您仍然不会获得分配的数组，但这将避免程序崩溃。

您还应该遵循@Alexander's answer 中的建议并计算您尝试分配的数组的大小，摆弄堆和堆栈大小不会为您提供比可用 RAM 多的空间。

Answer 3

您应该尝试使用将堆栈大小设置为无限制

ulimit -s unlimited

我遇到了类似的问题，因为ifort在堆栈上为矩阵运算创建了大型临时数组，这可能会导致意外的段错误。