[fortran] вопрос знатокам

mazamaza2008

Я хочу написать функцию, которая на вход получает массив и размерности, выделяет память allocate-ом, и возвращает массив. Причем функция должна уметь выделять память для массивов разного ранга. По существу мне нужна просто обертка для allocate, которая будет еще кое-что делать.
В Fortran 2003 есть возможность передавать allocatable объекты как параметры. Но проблема в том, что мне приходится указывать число размерностей массива в интерфейсе функции, поэтому она работает только для массивов определеного ранга.
Код, приведенный ниже, не компилируется, так как subroutine memory на вход принимает массив ранга 1, а я ему даю массив ранга 3.
Можно ли как-нибудь все-таки такую функцию реализовать? Писать отдельно функции для массивов ранга 1, 2, 3 и т.д. как-то не хочется...
Спасибо!
 

module memory_allocator

contains 

  

  subroutine memory(array, length)

    implicit none



    real(8 allocatable, intent(out dimension(:) :: array

    integer, intent(in) :: length



    integer :: ierr



    print *, "memory: before: ", allocated(array)



    allocate(array(length stat=ierr)

    if (ierr /= 0) then

      print *, "error allocating memory: ierr=", ierr

    end if



    print *, "memory: after: ", allocated(array)



  end subroutine memory



  subroutine freem(array)

    implicit none



    real(8 allocatable, dimension(:) :: array



    print *, "freem: before: ", allocated(array)

    deallocate(array)

    print *, "freem: after: ", allocated(array)



  end subroutine freem



end module memory_allocator



program alloc

  use memory_allocator

  implicit none



  integer, parameter :: n = 3

  real(8 allocatable, dimension(:,:,:) :: foo

  integer :: i, j, k



  print *, "main: before memory: ", allocated(foo)

  call memory(foo, n*n*n)

  print *, "main: after memory: ", allocated(foo)



  do i = 1,n

    do j = 1,n

      do k = 1, n

        foo(i, j, k) = real(i*j*k)

      end do

    end do

  end do



  print *, foo



  print *, "main: before freem: ", allocated(foo)

  call freem(foo)  

  print *, "main: after freem: ", allocated(foo)



end program alloc

  

 

gfortran -o alloc alloc.f90 -std=f2003

alloc.f90:46.14:



  call memory(foo, n*n*n)

              1

Error: Rank mismatch in argument 'array' at (1) (1 and 3)

alloc.f90:60.13:



  call freem(foo)  

             1

Error: Rank mismatch in argument 'array' at (1) (1 and 3)  

NataliaS

как вариант, можно хранить массив ранга 1 и по мере необходимости работать с ним как с 3-х мерным, воспользовавшись фичей 2003 фортрана 'pointer rank remapping' (правда gfortran (4.4.1) и ifort (11.1.038) ее не поддерживают).

program alloc

  use memory_allocator

  implicit none



  integer, parameter :: n = 3

  real(8 dimension( allocatable, target :: foo

  real(8 dimension(:,:, pointer :: foo3d

  integer :: i, j, k



  print *, "main: before memory: ", allocated(foo)

  call memory(foo, n*n*n)

  foo3d(1:n,1:n,1:n) => foo

  print *, "main: after memory: ", allocated(foo)



  forall (i=1:n, j=1:n, k=1:n) foo3d(i, j, k) = real(i*j*k,kind=8)



  print *, foo



  print *, "main: before freem: ", allocated(foo)

  call freem(foo)  

  print *, "main: after freem: ", allocated(foo)



end program alloc

durka82

Но проблема в том, что мне приходится указывать число размерностей массива в интерфейсе функции, поэтому она работает только для массивов определеного ранга.

А что мешает передать размерность массивом?

mazamaza2008

Ну вот а как это сделать?..
Я так понимаю, что этот массив должен быть описан как deferred shape, т.е. a(:,..., потому что он allocatable. Т.е. про него известен только ранг, а как его передать параметром?

durka82

Самый простой вариант передать всё явно: ранг, массив размерностей размера ранг (это если все размерности начинаются с 1 и того же числа - если надо использовать отрезки - немного сложнее) и сам массив.
Что-то вроде такого:

  subroutine memory(array, length, range)

    implicit none



    integer, intent(in) :: range, length(range)

... 

mazamaza2008

Я не понимаю, array в этом случае как описать?
Вот так не получится, потому что allocatable массив array должен быть описан как deferred shape

  

subroutine memory(array, dims)

 integer, intent(in) :: dims(:)

 real(8 intent(inout allocatable :: array(dims)

alloc.f90:7.47:



    real(8 allocatable, intent(out) :: array(dims)

                                               1

Error: Expression at (1) must be scalar

alloc.f90:4.25:



  subroutine memory(array, dims)

                         1

Error: Allocatable array 'array' at (1) must have a deferred shape

  

durka82

Действительно, с рангом массива сложнее - сконструировать не проблема, но вот описать такой параметр?..
Так сразу непонятно как.
Имхо это одна из недоделок фортрана, но мб и можно извернуться через символьные константы (описывая ими сечения, но у меня не получилось, а мб и нельзя).
Как вариант - можно действительно всё делать одномерными массивами (как тут уже и советовали).
Тогда в минимальном варианте надо будет лишь написать свой метод доступа к ячейке (но он будет конечно не такой же универсальный, как и в стандарте, но мб и хватит ну или написать фабрику.
Но конечно всё это не очень удобно, и в этом основной минус фортрана - как только хочется что-нибудь сделать красиво - язык не пускает