Fortran DO循环，警告仅使用整数

Question

Fortran DO循环，警告仅使用整数

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我在我的Ubuntu 15.04系统上安装了gfortran。编译Fortran代码时，DO循环要求仅使用整数参数而不是实数值或变量，包括循环变量和步长表达式。为什么它不能使用实数值呢？

以下是从这里获取的程序，属于嵌套do循环部分的3.5练习。

        program  xytab
        implicit none
        !constructs a table of z=x/y for values of x from 1 to 2 and 
        !y from 1 to 4 in  steps of .5
        real         ::   x, y, z 
        print *, '           x           y           z'
        do  x = 1,2
            do y = 1,4,0.5
                z = x/y
                print *, x,y,z
            end do
        end  do
        end  program xytab

编译后显示的错误是：

xytab.f95:8.4:

 do y = 1,4,0.5
    1
Warning: Deleted feature: Loop variable at (1) must be integer
xytab.f95:8.12:

 do y = 1,4,0.5
            1
Warning: Deleted feature: Step expression in DO loop at (1) must be integer
xytab.f95:7.3:

do x = 1,2
   1
Warning: Deleted feature: Loop variable at (1) must be integer

- MycrofD

2

我已经回答了，符合Fortran标准的程序必须使用整数变量/表达式，但请注意您的编译器也可以使用实数。这只是警告。我强烈建议您遵守这些警告，但对于您来说，这仍然不是可移植的选项。 - francescalus

哦，没错！那是一个警告。指出得很好。太棒了。谢谢。但是你为什么说它不可移植呢？ - MycrofD

1

它是不可移植的，因为Fortran 95+编译器不需要接受该程序，因为它不遵循标准规定的规则。许多当前具有Fortran 77/90遗产的编译器可能具有接受它的代码，但这不是我会努力放入全新编译器中的东西。 - francescalus

虽然我不建议这样做，但你可以将其转换为“do while”循环（比如说你想尝试模仿一些旧代码的行为）。 - agentp

有趣的是，教程声称代码是F95+.. 有人应该让他们知道。（不过他们希望你“注册”才能给他们发送消息） - agentp

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- francescalus · Accepted Answer

Fortran标准现在要求do循环的控制由（标量）整数表达式给出，循环变量是（标量）整数变量。循环控制包括起始、步长和停止表达式（您的步长表达式为0.5）。请参见Fortran 2008文档的R818和R819（8.1.6.2）。那么，这就是简短而简单的答案：标准是这样规定的。

实际上比这更加复杂，正如编译器的消息所示。Fortran在Fortran 95之前一直支持使用其他形式的循环控制。也就是说，从Fortran 95开始使用实数表达式是不被支持的功能。

使用实数表达式有什么危害呢？如果使用正确，想象中没有危害。但是在移植性方面确实存在着真正的困难。

考虑以下示例：

do x=0., 1., 0.1
 ...
end do

迭代次数是多少？（按照Fortran 90的规则）为：MAX(INT((m2-m1+m3)/m3), 0)，其中 (m1 是起始值 (0.)，m2 是结束值 (1.)，m3 是步长 (0.1)）。这是10还是11（或者甚至是9）？这完全取决于您的数字表示方式：我们要记住 0.1 可能不能准确地表示为实数,并且 INT 在转换成整数时会进行截断。您还需要担心实数的重复相加。

因此，在循环内使用整数并进行一些算术运算。

do y_loop = 0, 6
  y = 1 + y_loop/2.
  ...
end do

或者

y = 1
do
  if (y>4) exit
  ...
  y = y+0.5
end do

最后，你提到了.f90和.f95的文件后缀。gfortran不会认为第一个后缀表示遵循Fortran 90标准的源代码（在这种情况下，代码将是正常的）。此外，编译器的消息仅仅是警告，可以使用-std=legacy选项来抑制这些警告。相反，如果使用-std=f95（或更高版本的标准），这些警告将变成错误。

作为一个额外有趣的事实，考虑以下Fortran 90代码片段。

real y
integer i

loop_real: do y=1, 4, 0.5
end do loop_real

loop_integer: do i=1, 4, 0.5
end do loop_integer

虽然名为loop_real的循环是有效的，但名为loop_integer的循环不是。在计算迭代次数时，三个表达式将转换为与循环变量的种类参数相同的种类。INT(0.5)等于0。