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让我考虑一个返回allocatable数组的函数。是否应该在赋值之前分配保存结果（函数外部）的数组变量？

例如，考虑以下程序

program mem
  implicit none

  interface
     function get_matrix() result(res)
       real(kind=kind(0.d0)), allocatable :: res(:,:)
     end function get_matrix
  end interface

  real(kind=kind(0.d0)), allocatable :: w(:,:)

  allocate(w(2,2)) ! Is this necessary?
  w=get_matrix()
  deallocate(w)

end program mem

function get_matrix() result(res)
  real(kind=kind(0.d0)), allocatable :: res(:,:)

  allocate(res(2,2))
  res = 0.d0
  res(1, 1) = 1.d0
  res(2, 2) = 1.d0
end function get_matrix

根据this和thisres ，为结果分配的数组get_matrix一旦超出范围就会被释放。

w对主程序中未分配变量的赋值会延长结果的范围get_matrix吗？换句话说，如果我allocate(w(2,2))在主程序中省略，我会得到一个未定义的行为吗？

使用and 选项省略allocate(w(2,2))和编译会给出以下警告gfortran 9.2.0-Wall -std=f2008

mem.f90:13:0:

   13 |   w=get_matrix()
      | 
Warning: ‘w.offset’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[0].lbound’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[0].ubound’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[1].lbound’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[1].ubound’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
mem.f90:13:0:

   13 |   w=get_matrix()
      | 
Warning: ‘w.dim[0].lbound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[0].ubound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[1].lbound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[1].ubound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[0].ubound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[0].lbound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[1].ubound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
mem.f90:13:0: Warning: ‘w.dim[1].lbound’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]

但是，使用 运行程序valgrind以及使用 、 或 进行编译-fbounds-check不会-fsanitize=address产生-fsanitize=leak任何错误。此外，最后的指令deallocate(w)不会使程序崩溃，表明w包含由分配的内存get_matrix，因此不需要w在主程序中分配。

同时，包含allocate(w(2,2))在代码中会抑制编译器警告。尽管给人的印象是相同的内存被分配了两次，valgrind但不会报告内存泄漏，事实上，报告的内存使用情况完全相同。

allocatable将数组存储为函数结果的正确方法是什么？是否有必要w在存储结果之前进行分配get_matrix？

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3 回答 3

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无需预先分配或解除分配。编译器会处理这个问题。以下代码在 Intel fortran 中按预期工作。

program Console1
implicit none
! Variables
real(8), allocatable :: A(:,:)
integer :: i, j

! Body of Console1

A = get_matrix(6,4)

do i=1, size(A,1)
    print '(*(g9.4),1x)', A(i,:)
end do    

contains

function get_matrix(n,m) result(res)
integer, intent(in) :: n,m
real(8), allocatable :: res(:,:)
integer :: i

    allocate(res(n,m))
    res = 0d0
    forall(i=1:min(n,m)) res(i,i)=1d0

end function

end program Console1

输出：

1.000    0.000    0.000    0.000
0.000    1.000    0.000    0.000
0.000    0.000    1.000    0.000
0.000    0.000    0.000    1.000
0.000    0.000    0.000    0.000
0.000    0.000    0.000    0.000

PS。使用contains关键字将函数放在程序声明中。这样它们就不是外部函数，也不需要接口声明。

于 2019-11-07T14:19:26.197 回答
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GCC bugzilla 中有许多类似的错误，这些错误被认为是您的编译器问题，而不是您的代码问题。有些已经修复，有些不是67679 66459 88455和更多（许多重复）。

尝试最新版本的编译器，但它可能仍然存在。

作为一种解决方法，我使用-Wno-maybe-uninitialized.

于 2019-11-07T14:07:44.780 回答
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ja72 和 Vladimir F 的答案是正确的。但是，为了完整起见，我将讨论另一点。在声明中

var = function_ref()

其中右侧是对具有可分配结果的函数的引用，就可分配性质而言，这实际上并没有什么特别之处。该表达式不是可分配的实体。

所以，我们的任务和其他任务一样

var = expr

右边是一个表达式。也就是说，从具有可分配结果的函数进行分配不需要特殊考虑。（当然，函数结果必须被分配，但那是不同的点。）

在问题的情况下，通常的内在分配规则适用。特别是，我们不需要在分配w之前进行分配。

上

此外，最后的指令deallocate(w)不会使程序崩溃，表明w包含由分配的内存get_matrix，因此不需要w在主程序中分配。

还有其他的事情要说。的函数结果在get_matrix分配中使用后本身会被释放。 w是与函数结果分开的实体，内在赋值导致 的分配w。

因此，不，您不会“延长结果的范围”：您已将其复制到新分配的变量中，然后在完成后释放。考虑一个类似的表达式

var = function_ref() + 1

同样，我们有一个要分配的表达式，但我们会期望函数结果“持久”吗？

还要考虑这个相关的问题。

于 2019-11-07T17:21:06.313 回答