可分配的用户派生类型

Posted 2023-02-19

【中文标题】可分配的用户派生类型

【英文标题】：allocatable user derived types

【发布时间】：2013-05-01 09:10:11

【问题描述】：

我有一个关于 Fortran 和正确分配的问题 。

这是我的代码：

module polynom_mod
 implicit none

 type monomial
  integer,dimension(2) :: exponent
 end type

type polynom
  real, allocatable, dimension(:) :: coeff
  type(monomial),allocatable, dimension(:)   :: monom
  logical :: allocated
 !recursive type
  type(polynom),pointer :: p_dx,p_dy
 contains
  procedure :: init
  procedure :: init_dx
end type

在这里我想导出一个类型多项式，我可以在其中执行以下操作：

p%coeff(1)=1.0 
p%monom(1)%exponent(1)=2

类似的东西：

p%p_dx%coeff(1)=1.0 
p%p_dx%monom(1)%exponent(1)=2

所以我写了一些初始化类型绑定的过程，我可以在其中初始化和分配我的 类型：

contains

function init(this,num) result(stat)
  implicit none
  integer, intent(in)      :: num
  class(polynom),intent(inout) :: this
  logical :: stat

  allocate(this%coeff(num))
  allocate(this%monom(num))

  this%allocated = .TRUE.
  stat = .TRUE.
end function

function init_dx(this,num) result(stat)
  implicit none

  integer, intent(in)      :: num
  class(polynom),intent(inout) :: this

  logical :: stat

  allocate(this%p_dx%coeff(num))
  allocate(this%p_dx%monom(num))

  this%p_dx%allocated = .TRUE.
  stat = .TRUE.
 end function   
end module

program testpolytype
 use polynom_mod

 type(polynom) :: p

 if(p%init(2)) then
  print *,"Polynom allocated!"
 end if

 if(p%p_dx%init_dx(2)) then
  print *,"Polynom_dx allocated!"
 end if

结束程序

这将使用 gfortran 4.6.3 编译，但是当我运行它时，我遇到了分段错误！

有没有办法分配递归可分配类型？

【参考方案1】：

您的代码的表面问题是，当计算表达式p%p_dx%init_dx(2) 时，指针组件p%p_dx 未定义，并且引发了分段错误。请注意，指针是未定义，而不仅仅是未关联。

现在我正在努力想出一个快速解决方案。长期的解决办法是解决我认为您的方法中的严重缺陷；请注意，这是我的意见，而不是非黑即白的问题，因此请仅在您关心我的意见的情况下继续阅读。

函数init 和init_dx 并非没有副作用，实际上它们可以说几乎都是副作用——它们返回一个逻辑值，并且作为副作用，初始化一个@ 987654325@ 变量。该程序似乎无法在不评估init 的情况下初始化polynom，并且如果不将init 包装成语句，则无法评估它

if (p%init(2)) then
end if

我想，你可以将这些初始化函数重写为子例程，可能带有诸如

之类的签名

call initialise_polynom(p,2)

这至少会从您的代码中去除不纯函数的污点。但更好的方法是编写一个函数，例如：

function new_poly(num)
  implicit none
  integer, intent(in) :: num
  type(polynom) :: new_poly
  allocate(new_poly%coeff(num))
  allocate(new_poly%monom(num))
  allocate(new_poly%p_dx)
end function new_poly

哪个

a) 返回一个新的polynom；和

b) 分配组件p_dx；和

c) 没有副作用。

然后您可以创建一个新的polynom，其表达式如下：

p = new_poly(3)

并使用表达式初始化组件，例如

p%p_dx = new_poly(3)

【讨论】：

谢谢！您对导致分段错误的未初始化指针是正确的。

【参考方案2】：

回答我自己的问题，我想出了另一个解决方案，女巫也可以在没有指针的情况下工作，但它不像 Mark 的那样优雅。

定义其他类型：

type p_dx
 real, allocatable, dimension(:) :: coeff
 type(monomial),allocatable, dimension(:)   :: monom
 logical :: allocated
end type

然后将其与 :

一起使用

type polynom
 real, allocatable, dimension(:) :: coeff
 type(monomial),allocatable, dimension(:)   :: monom
 type(p_dx) :: dx
 logical :: allocated
contains
 procedure     :: init
end type

所以你可以这样做：

type(polynom) :: p

p%init(2)
p%dx%init_dx(3)

【讨论】：

我会避免使用像 logical :: allocated 这样的变量，当您将其与固有的 allocated 函数混淆时，它只会导致悲伤和绝望。