Fortran 95 中的 "Bus Error" 和 "munmap_chunk(): Invalid Pointer"

Question

我正在开发一个 python 项目，出于效率原因，该项目通过 f2py 调用 fortran 子例程。

当我执行代码时，它在看似随机（不一致）的点失败并出现分段错误。使用 faulthandler Python 库，我将搜索范围缩小到 Bus Error 和 munmap_chunk(): Invalid Pointer 错误，尽管错误仍然不一致。

鉴于错误看似随机的性质，我恐怕无法提供 MWE。我的 Fortran 代码是（删节 -- 完整版 here）：

module event_rates
      contains
      subroutine event_rate_f95(events, edges, events_edges, lifetimes, lt_size, NBins)
            implicit none
            ! define input parameters
            ! define internal variables

            dtd = delay_time_distribution(lifetimes, edges, NBins)
            print *, "DTD generated"
            do i = 1, NBins+1
                  t1 = events_edges(i-1)
                  t2 = events_edges(i)
                  print *, "Ts done"

                  z1 = estimate_redshift(t1)
                  z2 = estimate_redshift(t2)

                  print *, 'computing sfr'

                  SFR = compute_SFR(z1, z2) / (1E-3) ** 3

                  print *, "about to enter inner loop"

                  do j = 0, i-1
                        ! do a computation
                  enddo

                  print *, "exited inner loop"
                  print *, i
            enddo
      end subroutine
end module event_rates

其中delay_time_distribution, estimate_redshift, compute_SFR是我之前定义的函数。作为参考，每当我调用它时，NBins 大约是 50。在最近的 3 次执行中，它失败于：

1) i=20 里面 estimate_redshift(),

2) 在delay_time_distribution()函数中，

3) 在 Fortran 代码终止并将控制返回给 Python.

之后

从阅读有关这些错误的背景信息来看，这似乎是内存管理问题，因为分段错误正在访问我无法访问的内存，总线错误正在访问不存在的内存，并且 munmap_chunk() 将错误的指针传递给 FREE 指令。但我依靠 Fortran 95 的内置内存管理来为我处理这个问题。在执行代码时监视 htop 显示我的 CPU 使用一个核心峰值，但内存使用保持不变。

我的问题有两个：是什么导致了这些错误，一般如何进一步调试？

Answer 1

调试问题

有一种简单的调试方法：使用调试标志。

您可能知道，如果您使用 gfortran 编译 FORTRAN，则可以将 -fcheck=bounds 传递给 gfortran 命令。同样，您可以将 --opt='-fcheck=bounds' 传递给 f2py3 命令来调试问题。

这个具体问题

我试图访问一个错误的数组。考虑 pastebin 的第 122 行：

bin_low = floor(NBins * (x1 - NBins) / (NBins))

如果x1 = 0，则bin_low = -NBins。其中，由于 NBins（您拥有的箱数）为正，因此变为负。您不能在 FORTRAN 中索引到具有负索引的数组——这是访问无效内存，a.k.a 段错误。

这里的解决办法是约束索引：

bin_low = max(1, floor(NBins * (x1 - NBins) / (NBins)))

这样一来，如果公式为您提供负分格，您将访问第一个分格。（记住，FORTRAN 是从 1 开始索引的）

Fortran 95 中的 "Bus Error" 和 "munmap_chunk(): Invalid Pointer"

"Bus Error" and "munmap_chunk(): Invalid Pointer" in Fortran 95

python

f2py

fortran95

调试问题

这个具体问题