Fortran 中基本子例程的并发症

Question

问题

将子例程标记为 elemental 时是否有任何并发症？ This page 似乎是这样暗示的，但没有详细说明它们可能是什么。

注意：我正在标记多个 fortran 版本，因为我想知道这些版本之间是否存在开发可移植代码时应该注意的差异。

例子

假设我想编写一个基本子程序来在笛卡尔坐标和极坐标之间进行转换。这可以按如下方式完成：

elemental subroutine calc_xy_from_rt( r, t, x, y )
    real*8, intent(IN)  :: r   ! radius
    real*8, intent(IN)  :: t   ! theta
    real*8, intent(OUT) :: x
    real*8, intent(OUT) :: y
    x = r * cos(t)
    y = r * sin(t)
end subroutine calc_xy_from_rt

因为它是基本的，所以可以在以下上下文中调用它：

program main
    implicit none

    real*8, dimension(1:100) :: r
    real*8, dimension(1:100) :: t
    real*8, dimension(1:100) :: x
    real*8, dimension(1:100) :: y

    ! (Initialize r and t arrays here)

    ! Calculate x and y for each element
    call calc_xy_from_rt( r, t, x, y )   ! gets called 100 times
end program main

我猜这个简单过程不会有副作用，但我提供了一个示例来使讨论具体化并提供可以扩展的 MWE来说明可能的副作用。

Answer 1

基本子例程的明显复杂性是所有伪参数都必须是标量。有时人们希望基本操作能够访问共享数组：这不能通过参数实现。

此外，如果基本子例程是纯的，则它会受到来自该性质的所有限制。

无论是否纯，基本子程序都受到进一步的限制：

虚拟参数不能是指针或可分配的；
伪参数不能是数组；
伪参数必须是数据对象。

至于这些限制如何随时间和实施而变化，无需担心。

在 Fortran 2008 之前，所有基本子例程都是纯子例程，禁止 coarray 伪参数毫无意义。

此外，编译器必须能够检测到违反这些限制的行为，我不知道有任何扩展可以放宽这些限制。

最后，多年前元素过程出现时存在各种编译器错误。人们不必太担心这些，除非拿起在叔叔的车库里找到的机器。

Fortran 中基本子例程的并发症

Complications With Elemental Subroutines in Fortran

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gfortran

fortran90

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