وظائف مؤشر Fortran: لماذا يعتمد سلوك هذا الرمز على ترتيب مكالمات الوظائف؟

Question

سياق

رمز Toy Fortran المنشور أدناه يستدعي وظيفتين مؤشرتين. وهذا هو ، كلتا الوظيفتين تُرجع مؤشرًا. في الواقع ، كلاهما مؤشرات صفيف. كلاهما يحاولان فعل الشيء نفسه ، وهو إرجاع مؤشر مجموعة عدد صحيح يشير إلى صفيف عدد صحيح له ثلاثة عناصر ، 1 و 2 و 3. تستخدم الوظيفة الأولى مشغل مهمة المؤشر (=>) لتوجيه مؤشر الوظيفة إلى صفيف مخصص يحمل البيانات. تخصص الوظيفة الثانية كتلة من الذاكرة الديناميكية مباشرة ، عبر المؤشر ، لتخزين البيانات. يطبع برنامج الاتصال عناصر الصفيف (المصفوفة) التي تم إرجاعها.

هذا ما أجده غريبًا.

1. إذا كنت أشير a إلى نتيجة function1, ، النتائج غير صحيحة. العنصر الأول من a يبدو أنه "clobbered": a لديها 0, 2, 3.
2. إذا كنت أشير b إلى نتيجة function2, ، النتائج صحيحة. b يحصل على 1, 2, 3.
3. غريب لا يزال ، يشير b إلى نتيجة function2 بعد تشير a ل function1 التغييرات a بحيث يصبح صحيحا. a ثم لديه 1, 2, 3.

سؤال

لماذا يحدث هذا؟ بتعبير أدق ، لماذا تعمل مؤشر المؤشر الذي يرجع مؤشرًا إلى صفيف مخصص للعنصر الأول من تلك الصفيف للمتصل؟ لا يزال أدق ، لماذا يشير مؤشر واحد (b) إنتاج تأثير جانبي على مؤشر آخر (a) ، حيث تأتي الأهداف من وظائف مختلفة مكتوبة حتى لا تتفاعل مع بعضها البعض على الإطلاق؟

تحفظات

أحصل على هذا السلوك باستخدام Gnu Fortran Compiler v.4.3.3 ، الذي يدير جهاز كمبيوتر محمول Intel مع Ubuntu (jaunty). قد تختلف نتائجك ، والتي قد تكون أكثر إثارة للاهتمام. أخيرًا ، كما هو الحال دائمًا ، قد يكون خطأ المشغل من جانبي ، والذي سيكون مثيرًا للاهتمام بالنسبة لي على الأقل.

شفرة

program main
  implicit none
  integer, dimension(:), pointer :: a, b
  integer :: i
  a => function1()
  b => function2()
  do i = 1, 3
     print *, a(i)
  end do
  ! do i = 1, 3
  !    print *, b(i)
  ! end do
contains
  function function1 ()
    integer, dimension(:), allocatable, target :: array
    integer, dimension(:), pointer :: function1
    allocate(array(3))
    array(1) = 1
    array(2) = 2
    array(3) = 3
    function1 => array
  end function function1

  function function2 ()
    integer, dimension(:), pointer :: function2
    allocate(function2(3))
    function2(1) = 1
    function2(2) = 2
    function2(3) = 3
  end function function2
end program main

Answer 1

عامل مجموعة مصفوفة من الوظيفة 1 هو متغير محلي - لأنه يتم إعلانه بدون سمة "حفظ" ، فهو غير ثابت وغير محدد عندما تخرج الوظيفة. تقوم بتعيين عنوان مجموعة مصفوفة إلى الوظيفة 1 ، "الحفاظ على" هذا العنوان ، لكن العنوان ليس ذا معنى بمجرد أن يصبح المتغير غير محدد بعد الخروج من الوظيفة. التنفيذ المحتمل هو ذلك مجموعة مصفوفة سيتم وضع Function1 على المكدس ، وسيتم تحرير منطقة المكدس هذه لاستخدامات أخرى عند إرجاع Function1. ولكن هذا مجرد تخمين في تطبيق محتمل - النقطة الأساسية هي أنه لا يُسمح لك باستخدام قيمة المؤشر بعد أن يصبح المتغير غير محدد. يتم تعامل المتغيرات المتخصصة تلقائيًا عند الخروج من النطاق إلا إذا أعلنت سمة "حفظ".