Fortran 预处理器指令用法

Posted 2023-03-07

【中文标题】Fortran 预处理器指令用法

【英文标题】：Fortran Preprocessor Directive Usage

【发布时间】：2015-09-29 16:56:17

【问题描述】：

好的，所以我可能会以不应该的方式使用某些东西，但这是我的问题。我正在尝试制作一个可以容纳扩展单个父类型的不同类型的数组。为此（通过这篇帖子https://software.intel.com/en-us/forums/topic/280765），建议我按照以下方式进行。

program main

implicit none

type shape
    integer :: x,y
end type shape

type shape_c
    class(shape), pointer :: s
end type shape_c

type, extends(shape) :: rectangle
    integer :: w,h
end type rectangle

type, extends(shape) :: circle
    integer :: r
end type

type(rectangle) :: r
type(circle) :: c
type(shape) :: s

class(shape_c), dimension(:), allocatable :: shapes

r = initRect()
c = initCircle()
s = initShape()

allocate(shapes(3))

shapes(1)%s => r
shapes(2)%s => c
shapes(3)%s => s

write(*,*) shapes(1)%s%x * shapes(2)%s%x * shapes(3)%s%x

end program main

在那篇文章的最后，有人建议我使用 fpp 以避免每次都在形状后写 '%s'。所以我尝试使用下面的程序 main.

#define shapes(m) shapes(m)%s

这当然很好用，除非 'allocate(shapes(3))' 会破坏代码。我不知道如何避免这种情况发生。

因此，可能的问题是，是否有更好的方法来处理继承变量的数​​组，避免在 allocate 语句期间中断的方法，或解决此问题的其他方法。此外，关于如何使用 fpp 的体面指南也会有所帮助。 https://software.intel.com/en-us/node/510271 是我目前正在使用的，如果我以前使用过预处理器，我确信它会有所帮助，但对于没有使用过预处理器的人来说并不是那么有用。

我正在使用 Intel Visual Fortran 2015 和 VS2012。

【问题讨论】：

为什么不在分配后定义宏？

出于多种原因。首先，据我所知，预处理器必须在声明变量之前定义很多要定义的东西。另一个是即使我可以在任何地方定义它，实际代码也比示例复杂得多，所以它并不像那样清晰。我想我可以写#define after 语句和#undef before 语句，但这听起来像是更糟糕的选择。

对不起，别介意不在别处定义。那是我的一个错字。其余的仍然存在。

【参考方案1】：

shapes(m) 和 shapes(m)%s 在 Fortran 中都有意义，因此将所有 shapes(m) 重新定义为 shapes(m)%s 显然会破坏代码。定义宏时应该使用非 Fortran 关键字，或者至少使用其他地方不存在的词。例如，

#define SHAPES(m) shapes(m)%s

（通常在预处理器宏中使用大写字母）或者如果您坚持保存击键，则可以使用更短的内容。话虽如此，使用预处理器来缩短代码可能不是最好的样式，并且可能会损害可读性。我建议使用文本编辑器的功能来轻松插入相关代码位。

【讨论】：

是的，我同意 fpp 不是理想的方式。我刚刚意识到，如果我（或我团队中的其他人）写了正确的“shapes(1)%s%x”，它也会破坏代码。只是有那么多多余的代码（我从来没有真正想调用“shapes(1)”而不意味着“shapes(1)%s”）真的让我很困扰。看起来并不多，但是这个数组（非常）经常被访问，并且它下面有很多变量和派生类型，看起来这会进一步加剧混乱问题。如果预处理器处理某种形式的正则表达式，那将非常方便。

哦，是的。在制作示例时，我没有注意到我使用了 Fortran 关键字。真正的代码不使用关键字。不过，这不是导致中断的原因。

SHAPES 和 shapes 在 Fortran 中是一样的，大小写无关紧要。这对预处理器很重要，但对读者来说仍然会让人感到困惑。

是的，但是看一下我假设代码只是小写或混合大小写的示例。如果是这样，那么我总是怀疑SHAPES 是一个预处理器关键字（也许它只是我）。为进一步避免混淆，还可以在关键字中添加一些下划线。

问题在于它使行“分配（形状（m）％s）”。似乎没有办法让预处理器足够聪明，只在某些情况下才这样做。或者我更喜欢一种更好的方法来完成我想要用继承做的事情。