指针作为型参数传入函数以及接口的编写问题

天马行空 · 发表于 2024-6-27 23:41:34

最近在调用IMSL函数库的曲面拟合问题，其代码中用到了指针变量作为结构体的一个成员变量随着结构体一起定义作为形参在函数中调用，我写了一个类似的代码，有幸QQ群里的高人指点了下，有几个地方还不明白：1、Type Api中，Real(Kind=8),Pointer::Bus(:)为什么要这样定义？能否定义为Real(Kind=8),Pointer::Bus(10)？
2、下述代码运行是OK的，但是逐步跟踪时，在函数Hello外部，Tiger%Bus是有值的，但是到了函数内部，Tiger%Bus 就变成了 Undefined Pointer/Array，现实没有进行内存分配，这是什么原因，但是计算结果又是对的。

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Module Pointer_Mod
          Implicit None

          Type Api
          Integer::Id
          Real(Kind=8),Pointer::Bus(:)
          End Type Api

          Contains

          Subroutine Hello(Moon,Tiger,Fish)
          Integer,Intent(In)::Moon
          Type(Api),Intent(In)::Tiger
          Real(Kind=8),Intent(Out)::Fish

          Integer::I
          Fish=0.d0
          If(Moon==1)Then
          Do I=1,10,1
          Fish=Fish+Tiger%Bus(I)
          End Do 
          Else if(Moon==2)Then
          Do I=1,10,1
          Fish=Fish-Tiger%Bus(I)
          End Do 
          End If   !!
          End Subroutine        
End Module    

    program Test_Pointer
    Use Pointer_Mod
    implicit none

    Integer::Moon,I
    Type(Api)::Tiger
    Real(Kind=8)::Fish

    Moon=1
    Tiger%Id=10
    Allocate(Tiger%Bus(10))

    Do I=1,10,1
    Tiger%Bus(I)=I+1.d0
    End Do    
    Call Hello(Moon,Tiger,Fish)
    Write(*,*)Fish
    Pause
    end program Test_Pointer

Ps：
3、还有一个问题，如果该帖子有幸被堂主见到，在前面的贴中，关于IMSL的Surface_Fitting和Surface_Values两个函数，堂主都进行了接口的重新编写，可以实现IMSL库中对应例子的调用，但是有如下的扩展问题，对于Surface_Values的接口，当时堂主编写如下：

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interface SURFACE_VALUES    
    function DV_SURFACE_VALUES(DERIVATIVE, VARIABLESX, VARIABLESY, KNOTSX, KNOTSY, COEFFS)
      import
      implicit none
      integer :: DERIVATIVE(2)
      real(kind(1d0)) :: VARIABLESX(:), VARIABLESY(:)
      type (d_spline_knots) :: knotsx, knotsy
      real(kind(1d0)) :: COEFFS(:,:)
      real(kind(1d0)) :: DV_SURFACE_VALUES(size(VARIABLESX),size(VARIABLESY))
    end function DV_SURFACE_VALUES
  end interface SURFACE_VALUES

请问，上面的函数名字为什么要叫DV_SURFACE_VALUES，而改成D_SURFACE_VALUES时，调用就会报错？其次，VARIABLESX, VARIABLESY以及函数本身的返回值一定要是一维数组类型吗？能否使单纯的Real(Kind(1d0))类型？如果可以的话，是否可以做一个函数重载，再写一个function DV_SURFACE_VALUES(DERIVATIVE, VARIABLESX, VARIABLESY, KNOTSX, KNOTSY, COEFFS)，其中对应的返回值与型参的是浮点型呢？
４、本人愚钝，堂主能否伸出您那充满光芒的双手再将另外一个ＩＭＳＬ库函数　Surface_Constraints也一并编写一个接口，我写了半天，调用老是不成功，不胜感激！跪谢！

fcode · 发表于 2024-6-28 08:47:25

1. 指针的定义必须大小为假定的 (:) 。而不能是固定大小。
不管是不是在一个Type中。
2. 调试器是人类设计最复杂的软件之一，所以经常有bug，仅作为参考。有时候要结合 write 输出到屏幕来判断。
3. 为什么要叫 DV_SURFACE_VALUES，我不知道。得问 IMSL 厂家为什么这么设定。有可能是历史遗留问题。我也是通过分析IMSL的*.mod和*.lib文件才知道的。
4. IMSL是闭源软件，你不能在他的基础上实现重载（除非你有独立书写SURFACE_VALUES函数的能力。）
闭源函数库，你必须严格遵循它本身的函数接口，故而VARIABLESX, VARIABLESY以及函数本身的返回值一定要是一维数组类型。否则调用就会失败。
5. 看到你的需求了，这两天有点忙，我看周末抽个时间帮你弄弄。

天马行空 · 发表于 2024-6-28 10:06:20

十分感谢版主大人的耐心细致的讲解，醍醐灌顶，受益匪浅！
对版主大人的无私付出，表示由衷的感谢和致敬！

天马行空 · 发表于 2024-6-30 09:43:28

fcode 发表于 2024-6-28 08:47
1. 指针的定义必须大小为假定的 (:) 。而不能是固定大小。
不管是不是在一个Type中。
2. 调试器是人类设 ...

Dear 堂主！
打扰您周末休息了，麻烦您看看我的需求，您有时间的话，麻烦帮我看看Surface_Constraints的接口文件的重写封装，谢谢您了！

fcode · 发表于 2024-7-3 09:14:02

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

Module surface_fitting_int
  USE norm_int
  implicit none
  interface surface_fitting
    function D_SURFACE_FITTING(DATA,KNOTSX,KNOTSY,CONSTRAINTS,COVARIANCE,IOPT,epack)
      import
      implicit none
      type (d_spline_knots) :: knotsx, knotsy
      real(kind(1d0)) :: DATA(:,:)
      type (D_SURFACE_CONSTRAINTS) , optional :: CONSTRAINTS(:)
      real(kind(1d0)) , optional :: COVARIANCE(:,:)
      type (d_options) , optional :: iopt(:)
      type (d_error) , optional :: epack
      real(kind(1d0)) :: D_SURFACE_FITTING(size(KNOTSX%D_KNOTS)-KNOTSX%SPLINE_DEGREE-1,size(KNOTSY%D_KNOTS)-KNOTSY%SPLINE_DEGREE-1)
    end function D_SURFACE_FITTING    
  end interface surface_fitting

  interface SURFACE_VALUES    
    function DV_SURFACE_VALUES(DERIVATIVE, VARIABLESX, VARIABLESY, KNOTSX, KNOTSY, COEFFS)
      import
      implicit none
      integer :: DERIVATIVE(2)
      real(kind(1d0)) :: VARIABLESX(:), VARIABLESY(:)
      type (d_spline_knots) :: knotsx, knotsy
      real(kind(1d0)) :: COEFFS(:,:)
      real(kind(1d0)) :: DV_SURFACE_VALUES(size(VARIABLESX),size(VARIABLESY))
    end function DV_SURFACE_VALUES
  end interface SURFACE_VALUES
  
  interface SURFACE_CONSTRAINTS
    function DSURFACE_CONSTRAINTS(derivative,point,value,type,periodic)
      import
      type (d_surface_constraints) :: DSURFACE_CONSTRAINTS
      integer , optional :: derivative(:)
      real(kind(1d0)) :: point(:) 
      real(kind(1d0)) , optional :: periodic(:)
      real(kind(1d0)) , optional :: value
      character(len=*):: type      
    end function DSURFACE_CONSTRAINTS
  end interface SURFACE_CONSTRAINTS

End Module surface_fitting_int

天马行空 · 发表于 2024-7-3 14:55:25

fcode 发表于 2024-7-3 09:14
[mw_shl_code=fortran,true]Module surface_fitting_int
USE norm_int
implicit none

感谢堂主，您辛苦了，您费心了！

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