Fortran指標


在大多數程式設計語言中,一個指標變數儲存物件的記憶體地址。然而,在Fortran中,指標是具有不是僅僅儲存儲存器地址多功能性的資料物件。它包含有關特定物件的詳細資訊,如型別,等級,擴充套件和儲存器地址。

指標是通過分配或指標賦值的目標相關聯。

宣告一個指標變數

一個指標變數與指標屬性宣告。

下面的實施例示出了宣告指標變數:

integer, pointer :: p1 ! pointer to integer  
real, pointer, dimension (:) :: pra ! pointer to 1-dim real array  
real, pointer, dimension (:,:) :: pra2 ! pointer to 2-dim real array

指標可以指向:

  • 動態分配的記憶體區域
  • 資料物件與目標屬性相同型別的指標

分配指標的空間

allocate語句可以分配指標物件空間。例如:

program pointerExample
implicit none

   integer, pointer :: p1
   allocate(p1)
   
   p1 = 1
   Print *, p1
   
   p1 = p1 + 4
   Print *, p1
   
end program pointerExample

當上述程式碼被編譯和執行時,它產生了以下結果:

1
5

應該解除分配語句清空該分配的儲存空間當它不再需要,並避免未使用的和不可用的儲存器空間的積累。

目標和關聯

目標是另一個正態變數,空間預留給它。目標變數必須與目標屬性進行宣告。

一個指標變數使用的關聯操作符使目標變數相關聯(=>)。

讓我們重寫前面的例子中,以說明這個概念:

program pointerExample
implicit none

   integer, pointer :: p1
   integer, target :: t1 
   
   p1=>t1
   p1 = 1
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   p1 = p1 + 4
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   t1 = 8
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
end program pointerExample

當上述程式碼被編譯和執行時,它產生了以下結果:

1
1
5
5
8
8

指標可以是:

  • 未定義的
  • 關聯的
  • 未關聯的

在上面的程式中,我們使用associated的指標p1與目標t1時,使用=>運算子。相關的函式,測試指標的關聯狀態。

這個宣告無效的關聯從一個目標一個指標。

無效非空目標,因為可能有多個指標指向同一個目標。然而空指標指也是無效的。

範例 1

下面的例子演示了概念:

program pointerExample
implicit none

   integer, pointer :: p1
   integer, target :: t1 
   integer, target :: t2
   
   p1=>t1
   p1 = 1
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   p1 = p1 + 4
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   t1 = 8
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   nullify(p1)
   Print *, t1
   
   p1=>t2
   Print *, associated(p1)
   Print*, associated(p1, t1)
   Print*, associated(p1, t2)
   
   !what is the value of p1 at present
   Print *, p1
   Print *, t2
   
   p1 = 10
   Print *, p1
   Print *, t2
   
end program pointerExample

當上述程式碼被編譯和執行時,它產生了以下結果:

1
1
5
5
8
8
8
T
F
T
952754640
952754640
10
10

請注意,每次執行該程式碼時,記憶體地址會有所不同。

範例 2

program pointerExample
implicit none

   integer, pointer :: a, b
   integer, target :: t
   integer :: n
   
   t= 1
   a=>t
   t = 2
   b => t
   n = a + b
   
   Print *, a, b, t, n 
   
end program pointerExample

當上述程式碼被編譯和執行時,它產生了以下結果:

2  2  2  4