Fortran error: Program received signal SIGSEGV: Segmentation fault - invalid memory reference

Question

我正在尝试运行使用显式方法（抛物线微分方程）建立一个 25 年的海洋温度模型。

如果我运行一年 a = 3600 或五年 a = 18000 它工作正常。

然而，当我运行它用了 25 年 a = 90000 它就崩溃了。

a 是使用的时间步数。一年被认为是 360 天。时间步长为4320秒，delta_t = 4320..

这是我的代码：

program task
!declare the variables
implicit none
! initial conditions
real,parameter :: initial_temp = 4.
! vertical resolution (delta_z) [m], vertical diffusion coefficient (av) [m^2/s], time step delta_t [s]
real,parameter :: delta_z = 2., av = 2.0E-04, delta_t = 4320.
! gamma
real,parameter :: y = (av * delta_t) / (delta_z**2)
! horizontal resolution (time) total points
integer,parameter :: a = 18000
!declaring vertical resolution
integer,parameter :: k = 101
! declaring pi
real, parameter :: pi = 4.0*atan(1.0)
! t = time [s], temp_a = temperature at upper boundary [°C]
real,dimension(0:a) :: t 
real,dimension(0:a) :: temp_a
real,dimension(0:a,0:k) :: temp
integer :: i
integer :: n
integer :: j


t(0) = 0
do i = 1,a
    t(i) = t(i-1) + delta_t
end do

! temperature of upper boundary
temp_a = 12. + 6. * sin((2. * t * pi) / 31104000.)

temp(:,0) = temp_a(:)
temp(0,1:k) = 4.

! Vertical resolution 
do j = 1,a
    do n = 1,k
    temp(j,n) = temp(j-1,n) + (y * (temp(j-1,n+1) - (2. * temp(j-1,n)) + temp(j-1,n-1)))
    end do
    temp(:,101) = temp(:,100)
end do


print *, temp(:,:)
end program task

变量a在第11行(integer,parameter :: a = 18000)

如前所述，a = 18000 有效，a = 90000 无效。

在90000得到我得到：

Program received signal SIGSEGV: Segmentation fault - invalid memory reference.

Backtrace for this error:

RUN FAILED (exit value 1, total time: 15s)

我在 windows 8.1、NetBeans 和 Cygwin（内置 gfortran）上使用 fortran。

我不确定这个问题是由于错误的编译器还是其他原因造成的。

有人对此有什么想法吗？这对我有很大帮助！

此致

Answer 1

查看代码中的以下几行：

integer,parameter :: k = 101
real,dimension(0:a,0:k) :: temp
integer :: n

    do n = 1,k
    temp(j,n) = temp(j-1,n) + (y * (temp(j-1,n+1) - (2. * temp(j-1,n)) + temp(j-1,n-1)))
    end do

你的数组 temp 有 0:101 的界限，你循环 n 从 1 到 101 在迭代 n=101 你访问temp(j-1,102)，这是越界的。

这意味着您正在写入超出 temp 的任何内存，虽然这会使您的程序始终不正确，但它有时只会导致崩溃，这取决于其他各种因素。增加 a 会触发此事件，因为数组的列主要排序意味着 k 连续变化并被 a 跨越，并且随着 a 增加您对第二维的越界访问在 temp 之外的内存中更远，改变了被您的无效访问覆盖的内容。

在你的循环之后你设置了temp(:,101) = temp(:,100)意味着在上面的循环中不需要计算temp(:,101)，所以你可以改变它的循环边界从

do n = 1,k

至

do n = 1, k-1

这将修复 temp.

上的越界访问

Fortran error: Program received signal SIGSEGV: Segmentation fault - invalid memory reference

Fortran error: Program received signal SIGSEGV: Segmentation fault - invalid memory reference

cygwin

fortran