如何在Fortran中实时增加数组大小？

Question

如何在Fortran中实时增加数组大小？

13

我的程序通过遍历3D数组，标记它找到的“簇”，然后进行一些检查，以查看任何相邻的簇是否具有比当前簇更高的标签。有第二个数组保存“正确”的簇标签。如果发现第n个相邻簇已正确标记，则将该元素分配为0；否则将其分配给正确的标签（例如，如果第n个位置的标签为2，而其邻居被标记为3，则将第三个元素labelArray设置为2）。我有一个很好的理由这样做，真的！

我想要的只是能够即时分配labelArray的第n个元素。我已经查看了可分配数组和声明为labelArray(*)的内容，但是尽管在网上搜索和StackOverflow上搜索，我仍然不太理解。

因此，对于如何做到这一点的任何帮助都将是极好的。

- AncientSwordRage

4个回答

10

如果你声明一个可分配的数组，你需要使用延迟形状，格式如下： allocatable :: labelArray(:,:) 或者 real,dimension(:,:),allocatable :: labelArray 其中双冒号的数量表示数组的秩（索引数）。

如果数组未被分配，你可以使用：

 allocate(labelarray(shapeyouwant))

确保正确的索引数量。例如，对于索引在第1维从2到3，在第2维从-1到5的数组，请使用allocate(labelarray(2:3,-1:5))。

如果要更改维度，您必须首先使用

deallocate(labelArray)

要将已分配的数组重新分配为新形状，您首先需要使用新形状分配一个新数组，将现有数组复制到新数组中，并使用move_alloc()将旧数组的引用移动到新数组中。

  call allocate(tmp(size_old+n_enlarge))
  tmp(1:size_old) = array(1:size_old)
  call move_alloc(tmp, array)

旧的数组在新数组引用被 move_alloc() 移动时会自动释放。

Fortran 95 在数组不在作用域内（例如子程序末尾）时自动释放。

Fortran 2008 具有自动分配赋值的好特性。如果你说 array1=array2 并且 array1 没有被分配，那么它将自动分配正确的形状。

它也可用于重新分配（请参阅 Fortran 数组添加值时自动增长和 Fortran 90 动态数组如何添加新元素）

 labelArray = [labelArray, new_element]

- Vladimir F Героям слава

这是一个有效的语句吗？allocate(labelArray(size(labelArray)+1))我想要的只是在添加元素时增加大小。 - AncientSwordRage

3

不，这是不可能的。你不能改变数组分配的维度。这会变得太复杂了。程序很可能需要复制一份副本。你必须 1) 创建一个新的更大的数组并将其复制过去，或者 2) 复制你的数组，释放它，重新分配更大的空间并将保存的值复制回来。如果编译器支持，你可以使用move_alloc，而不是复制，这样你不必释放你的数组，只需分配更大的空间并将保存的值复制回来即可。 - Vladimir F Героям слава

其实，这太复杂了... C语言中有realloc函数，但Fortran却没有。 - Vladimir F Героям слава

2

这一定是评论两部分之间时间最长的记录。 - AncientSwordRage

我打算在我的日历上设置一个日期，在10年后回来打破这个记录。从前，有一个人，他总是不说完整句子直到...... - Mateen Ulhaq

1

晚了点的评论...请查看Numerical Recipes for Fortran 90。他们实现了一个漂亮的reallocate函数，符合Fortran 90标准。在这种情况下，您的数组必须具有指针属性，而不是可分配属性。

该函数接收旧数组和所需大小，并返回指向新调整大小的数组的指针。

如果可能，请使用Fortran 95或2003。如果无法使用2003，则95是一个很好的折衷方案。它提供了更好的指针语法。

- Alvaro Fernandez

0

综上所述，增加可分配数组大小的Fortran最先进的方法如下：

  allocate(tmp(size_old+n_enlarge))
  tmp(1:size_old) = array(1:size_old) !copy the data
  call move_alloc(tmp, array) !rename

请注意，move_alloc 仅涉及复制内部描述符（而不是数组中的实际数据），因此指向的存储是相同的。

总之，move_alloc 提供了一种有效的方式来重新分配更大尺寸的数组，而无需复制两次数据（只需要复制一次数据）。也就是说，您需要进行复制，但不需要进行复制输出。

- Youjun Hu

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- M. S. B. · Accepted Answer

以下是一个 Stack Overflow 问题，其中提供了一些代码示例，展示了使用 Fortran 可分配数组的几种方法：How to get priorly-unkown array as the output of a function in Fortran：声明、分配内存、测试是否已经被分配、使用新的 move_alloc 和赋值时进行内存分配。未在此处显示显式释放内存，因为这些示例使用了 move_alloc 和自动释放。

附言：如果您想重复添加一个元素，您应该考虑数据结构的方法。逐个增加数组元素并不是一种有效的方法。在 Fortran 中将一个数组从 N 个元素扩展到 N+1 个元素可能意味着创建一个新的数组并复制所有现有元素。更合适的数据结构可能是链表。您可以通过创建用户定义类型并使用指针在 Fortran 中创建链表。您可以将成员链接在一起，从一个指向下一个。增加另一个成员的开销很小。缺点是最容易按顺序访问列表成员。您没有使用索引的数组轻松访问成员的能力来以任何顺序访问成员。

我在网上找到有关 Fortran 链表的信息：http://www-uxsup.csx.cam.ac.uk/courses/Fortran/paper_12.pdf 和 http://www.iag.uni-stuttgart.de/IAG/institut/abteilungen/numerik/images/4/4c/Pointer_Introduction.pdf