Fortran90 中的 BLAS 函数 returns 零

Question

我正在学习在Fortran90中使用BLAS，并使用子程序编写了一个简单的程序SAXPY and the function SNRM2。该程序通过一个向量减去另一个向量来计算两点之间的距离，然后取结果的欧几里德范数。

根据类似问题的回答，我将SNRM2的return值指定为external。我的完整程序：

program test
implicit none

real :: dist
real, dimension(3) :: a, b
real, external :: SNRM2

a = (/ 3.0, 0.0, 0.0 /)
b = (/ 0.0, 4.0, 0.0 /)

call SAXPY(3, -1.0, a,1, b,1)
print *, 'difference vector: ', b

dist = 6.66  !to show that SNRM2 is doing something
dist = SNRM2(3, b, 1) 
print *, 'length of diff vector: ', dist

end program test

程序的结果是：

difference vector:   -3.00000000       4.00000000       0.00000000    
length of diff vector:    0.00000000

差异向量是正确的，但长度应该是5。那么为什么SNRM2 returning 的值为零？

我知道变量 dist 被 SNRM2 修改了，所以我不怀疑我的 openBLAS 安装有问题。我是运行 macos10.13 并用自制软件安装了所有东西。

我在启用许多标志的情况下使用 gfortran 进行编译，但没有收到任何警告：

gfortran test.f90 -lblas -g -fimplicit-none -fcheck=all -fwhole-file -fcheck=all -fbacktrace -Wall -Wextra -Wline-truncation -Wcharacter-truncation -Wsurprising -Waliasing -Wconversion -Wno-unused-parameter -pedantic -o test

我尝试查看 the code for snrm2.f，但没有发现任何潜在问题。

我还尝试使用 real(4) 或 real(selected_real_kind(6)) 声明我的变量，但行为没有变化。

谢谢！

Answer 1

根据此 page，Apple 的 Accelerate Framework 附带的 BLAS 中的单精度例程似乎存在一些问题。在我的 Mac (OSX10.11) 上，gfortran-8.1（通过 Homebrew 安装）+ 默认 BLAS（在系统中）给出了错误的结果：

$ gfortran-8 test.f90 -lblas
or
$ gfortran-8 test.f90 -L/System/Library/Frameworks/Accelerate.framework/Frameworks/vecLib.framework/Versions/Current/ -lBLAS
$ ./a.out
 difference vector:   -3.00000000       4.00000000       0.00000000    
 length of diff vector:    0.00000000

显式链接 OpenBLAS（通过 Homebrew 安装）时给出正确的结果：

$ gfortran-8 test.f90 -L/usr/local/Cellar/openblas/0.2.20_2/lib -lblas
$ ./a.out
 difference vector:   -3.00000000       4.00000000       0.00000000    
 length of diff vector:    5.00000000

以上页面表明问题发生在以不符合旧 g77 样式的方式与系统 BLAS 链接时。事实上，附加 -ff2c 选项给出了正确的结果：

$ gfortran-8 -ff2c test.f90 -lblas
$ ./a.out
 difference vector:   -3.00000000       4.00000000       0.00000000    
 length of diff vector:    5.00000000

但我想使用最新的 OpenBLAS 可能更好（比使用 -ff2c 选项）...

以下是 C 中的单独测试（以检查问题是否特定于 gfortran）。

// test.c
#include <stdio.h>
float snrm2_( int*, float*, int* );

int main()
{
    float b[3] = { -3.0f, 4.0f, 0.0f };
    int n = 3, inc = 1;

    float dist = snrm2_( &n, b, &inc );

    printf( "b = %10.7f %10.7f %10.7f\n", b[0], b[1], b[2] );
    printf( "dist = %10.7f\n", dist );
    return 0;
}

$ gcc-8 test.c -lblas
$ ./a.out
b = -3.0000000  4.0000000  0.0000000
dist =  0.0000000

$ gcc-8 test.c -lblas -L/usr/local/Cellar/openblas/0.2.20_2/lib
$ ./a.out
b = -3.0000000  4.0000000  0.0000000
dist =  5.0000000

据我所知，双精度版本 (DNRM2) 即使在系统 BLAS 上也能正常工作，所以问题似乎只出现在单精度版本上（如上页所示）。

Fortran90 中的 BLAS 函数 returns 零

BLAS function returns zero in Fortran90

fortran

blas

fortran90

openblas