Fortran中模块、子程序和函数的正确使用方法

Question

Fortran中模块、子程序和函数的正确使用方法

functionmodulefortranfortran90subroutine

28

我最近学习了Fortran程序中添加函数时的接口块。一切都工作得很好，但是现在我想在接口块中添加第二个函数。

这是我的接口块：

interface
    function correctNeighLabel (A,i,j,k)
    integer :: correctNeighLabel
    integer, intent(in) :: i,j,k
    integer,dimension(:,:,:),intent(inout) :: A
    end function

    function correctNeighArray (B,d,e,f)
        character :: correctNeighArray
    integer, intent(in) :: d,e,f
    character, dimension(:,:,:),intent(inout) :: B
    end function
end interface

对我来说，这可能不是最佳的选项。

我尝试过使用子程序，但我不太确定它是否是正确的解决方案。我的需求比较简单，并且需要将参数传递给子程序，但我看到的所有子程序都很复杂（即功能过于复杂），而且都不接受参数。它们的行为就好像在不传递变量的情况下操作变量。

我没有认真研究过模块，但从我所见，它并不是正确的使用方式。

应该在什么情况下使用哪种方法，该如何最好地实现？

- AncientSwordRage

1

在Fortran中，使用的是'character'而不是'char'. - alexurba

3个回答

21

赞同并扩展已经说过的话。将您的过程（子例程和函数）放入模块并“使用”它们会更好，因为这样可以在很少的努力下获得接口的自动一致性检查。其他方法有缺点。如果您使用接口块定义接口，则需要维护三个东西而不是两个：接口、过程本身和调用。如果进行更改，则必须修改所有三个以保持一致。如果您使用模块，则只需更改两个。使用接口块的原因是如果您无法访问源代码（例如，预编译库）或源代码使用另一种语言（例如，您正在通过ISO C绑定使用C代码）。

“包含”方法的缺点是包含的过程继承了父程序的所有局部变量... 这不太模块化，如果您忘记了这个“功能”，可能会非常令人困惑。

- M. S. B.

19

alexurba和MSB的回答像往常一样正确和有用;让我在一个问题上详细解释一下 - 如果模块是最好的选择（确实如此），那么接口到底有什么用呢？

对于模块中的函数和子程序，使用该模块的任何内容都可以自动看到这些接口；接口在编译模块时生成（其中包含该信息以及其他信息，这些信息会在编译模块时生成.mod文件）。因此，您不需要自己编写它。同样，当您使用CONTAINed子程序（与MSB的意见相符，我发现它们更加混乱而不是有帮助 - 它们更好地被视为closures或nested subroutines而不是外部子程序）时，主程序已经可以明确地“看到”接口，因此不需要您编写它。

接口块用于当你无法这样做时 - 当编译器无法为你生成显式接口，或者当你想要与现有接口不同的东西时。一个例子是在 Fortran 2003 中使用C-Fortran互操作性时。在这种情况下，Fortran 代码链接到某个 C 库（比如说），并且无法为你生成正确的 Fortran 接口来调用 C 例程 - 你必须自己编写接口块。

另一个例子是当你已经知道子程序的接口，但是当你想要创建一个新的接口来"隐藏"这些子程序时，例如，当你有一个操作整数类型和一个操作实数类型的例程，并且希望能够在两种类型上调用相同的例程名称，并让编译器基于参数进行排序。这种构造被称为通用例程，自 Fortran 90 以来就一直存在。在这种情况下，你需要显式地创建一个接口来支持这个新的通用例程，并在接口块中列出“真正”的例程接口。

- Jonathan Dursi

1

+1 当然接口很有用，我尽可能经常使用通用程序。 - alexurba

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

- alexurba · Accepted Answer

使用模块总是正确的做法;-)

如果您有一个非常简单的F90程序，可以将函数和子程序包含在“contains”块中：

 program simple
   implicit none
   integer :: x, y
   x = ...
   y = myfunc(x)
 contains
   function myfunc(x) result(y)
     implicit none
     integer, intent(in)  :: x
     integer              :: y
     ...
   end function myfunc
 end program

那么函数/子程序的接口将在程序中得到了解，无需在接口块中定义。

对于更复杂的程序，应将所有函数/子程序保存在模块中，并在需要时加载它们。因此，您也不需要定义接口：

 module mymod
   implicit none
   private
   public :: myfunc
 contains
   function myfunc(x) result(y)
     implicit none
     integer, intent(in)  :: x
     integer              :: y
     ...
   end function myfunc
 end module mymod

 program advanced
   use mymod, only: myfunc
   implicit none
   integer :: x, y
   x = ...
   y = myfunc(x)
 end program advanced

模块和程序可以（实际上应该）放在不同的文件中，但是模块必须在实际程序之前被编译。