Fortrans 等同于 C++ 的语法

Question

我正在处理一个文件。内容格式如下：

name   - problem name (A string value)
m      - number or rows (int value)
n      - number of columns (int value)
Ap     - pointers to the begining of storage of column (size n+1)(an array of size (n+1) )
Ai     - row indices for each non zero entry (input, nnz A)
Ax     - non zero entries (input, nnz A)
b      - right hand side (input, size m)(an double array of size m )
c      - objective vector (minimize, size n) (an double array of size n) )
z0     - initial fixed value for objective (double value)
lobnd  - lower bounds on variables (size n) (an double array of size n )
upbnd  - upper bounds on variables (size n) (an double array of size n )

用 fortran 读取此文件的语法如下：

Ap (j) = location of start of column j
Ai (Ap (j)) through Ai (Ap (j+1)-1) are the row indices in column j
Ax (Ap (j)) through Ax (Ap (j+1)-1) are the numerical values in column j

      read(file,'(a8)') name
      read(file,*) m,n
      read(file,*) (ia(i),i=1,n+1)
      read(file,*) (ja(i),i=1,ia(n+1)-1)
      read(file,*) (a(i),i=1,ia(n+1)-1)
      read(file,*) (b(i),i=1,m)
      read(file,*) (c(i),i=1,n)
      read(file,*) z0
      read(file,*) (lobnd(i),i=1,n)
      read(file,*) (upbnd(i),i=1,n)

我想知道C++中相应的语法。有谁知道如何将此程序从 fortran 转换为 C++？ Here is an example of an file .

根据上面文件这里的文件格式说明

name   = 'BLEND'
m      = 74  
n      = 114
upbnd  = I can see the n or 114 double values at the end of the file
lobnd  = I can see the n or 114 double values before the values of upbnd  
z0     = here I can see 0. is the value of z0
c      = I can see n or 114 values before z0 in the file and understand this
b      = I understand the right hand side and I can see the m or 74 values
Ai     - I understand row indices for each non zero entry (input, nnz A)
Ax     - non zero entries (input, nnz A)

Now I can not understand the following values in the file:
Ap     = I can not understand what do these (n+1) or 115 integers mean

我想了解文件中的这个 Ap 值。提前致谢。

Answer 1

read(file,'(a8)') name 大致翻译成 scanf("%8s", name);。

read(file,*) m,n 大致相当于 file >> m >> n;

像read(file,*) (ia(i),i=1,n+1)这样的行无疑是最棘手的。第一个逗号之后的部分是 "implied DO loop"。这基本上意味着这大致相当于以下顺序的东西：

for (int i=1; i<n+1; i++)
    file >> ia[i];

我相信其余的只是上面显示的其中一个或另一个的重复。

不过还有一点需要牢记：Fortran 以列主顺序存储数组。 C 和 C++ 以行优先顺序存储数组。这意味着当您在 C 或 C++ 中遍历数组时，您通常希望逐行遍历它。这将优化缓存使用，因为每一行都连续存储在内存中。

Fortran 是列专业的。这意味着每一列在内存中都是连续的，并且遍历数组的自然方式是一次一列。由于每一列在内存中都是连续的，这（当然）优化了缓存的使用。

Ap 中的值包含每列开始的位置。即 Ap(1) 是第一列中第一项的索引。 Ap(2) 是第二列第一项的索引，依此类推。如果您需要读取第 N^th 列，Ap(N) 会告诉您主数组中您开始读取的位置以获取该列的数据。由于 Ap(N+1) 是 N+1 列的开头，因此 N 列的最后一项位于 Ap(N+1)-1.

因此，假设您将主数据数组读入平面 (1D) 数组，我们称之为 data。要阅读 data 中的第 N 列，您可以使用 Ap。例如，要打印出第 N^th 列，我们可以这样编写代码：

void print_column(int n) {
    for (int i=Ap[n]; i<Ap[n+1]; i++)
        std::cout << data[i] << '\t';
}

这可以让您避免处理动态分配二维数组，而是仅使用单个 new/malloc/vector 来保存数据，以及第二个一个用于保存每列开头的索引。在 C++ 中，创建一个二维矩阵 class 非常容易，它重载 operator() 以对存储在 vector 中的数据进行二维寻址。您可以使用 Ap 提供的额外级别的间接寻址，也可以只使用乘法来到达正确的位置。在当前的处理器上，乘法可能比内存引用更快，但在较旧的处理器上，乘法通常比内存访问慢得多。

Fortrans 等同于 C++ 的语法

Fortrans equivalent syntax to C++

c++

optimization

fortran

benchmarking

linear-programming