Fortran中的接口

Question

我在调试某些代码时偶然发现了接口的一个特定问题，其中一个被调用的子例程的伪参数为2级，而实际参数为1级。这些参数之间的差异导致读取无效。

为了重现，我创建了一个小程序（现在忽略注释! <> ）：

PROGRAM ptest
USE mtest                                  ! <>
IMPLICIT NONE

REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: field
INTEGER :: n
REAL :: s

n = 10
ALLOCATE(field(n))
CALL RANDOM_NUMBER(field)

CALL stest(n, field, s)

WRITE(*,*) s

DEALLOCATE(field)
END PROGRAM

和一个模块

MODULE mtest                               ! <>
IMPLICIT NONE                              ! <>

CONTAINS                                   ! <>

    SUBROUTINE stest(n, field, erg)
        INTEGER :: n
        REAL, DIMENSION(n,n) :: field
        REAL :: erg

        erg = SUM(field)
    END SUBROUTINE
END MODULE                                 ! <>

据我了解，此子例程通过放置在模块中而获得自动（显式）接口。 问题在于，实际field长度为10 ，而子例程将一个长度为10x10=100的字段求和，该字段在valgrind作为无效读取清晰可见。

然后，我在没有模块的情况下测试了相同的代码，即所有标有! <>行! <> ! <>被删除/评论。 结果，gfortran的-Wimplicit-interface发出了警告，但是代码仍然像以前一样工作。

所以我的问题是：应对这种情况的最佳方法是什么？ 我是否应该始终放置通用接口

INTERFACE stest
    MODULE PROCEDURE stest
END INTERFACE

在模块中？ 还是应该用延迟形状的数组（即REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) :: field ）替换field的定义？

编辑：更确切地说，我不想解决这个特定的问题，但想知道该怎么做，以便从编译器中获得更好的诊断输出。

例如，给定的代码不会给出错误消息，并且原则上会产生分段错误（尽管代码不会注意到它）。 放置通用接口至少会产生一个错误，抱怨没有找到stest匹配定义，这也并没有真正的帮助，尤其是在您没有源代码的情况下。 仅延迟形状的数组会导致可理解的错误消息（等级不匹配）。

这就是我想知道的原因，为什么自动模块界面没有给出类似的警告/错误消息。

Answer 1

编译器无法警告您，因为代码是合法的！ 您只是传递了错误的n和非平方数的点。 对于显式形状数组，您需要负责正确的尺寸。 考虑

ALLOCATE(field(1000))

CALL stest(10, field, s)

尽管实际参数和虚拟参数的元素数量不相同，但是此代码将起作用。 也许建议gfortran开发人员检查一下dummy参数是否不大，但是我不确定这样做有多困难。

通用接口使编译器检查TKR规则。 不允许对不同等级的数组进行序列关联，并且编译将失败。 因此，它将禁止将不同等级的数组传递给显式形状和假定大小的虚拟参数的所有合法使用，并限制您的可能性。

解决办法是什么？ 在它们擅长的情况下使用显式形状数组，否则使用假定的形状数组（可能具有contiguous属性）。 通用接口可能也有帮助，但会更改语义并限制可能的使用。