Ints longos em Fortran

Question

Estou tentando trabalhar com números grandes (~ 10 ^ 14) e preciso armazená-los e iterar em loops desse comprimento, ou seja,

n=SOME_BIG_NUMBER
do i=n,1,-1

Eu tentei a notação de estrela usual, kind=8 etc.Mas nada parece funcionar.Então eu verifiquei o huge função intrínseca e o código:

program inttest

print *,huge(1)
print *,huge(2)
print *,huge(4)
print *,huge(8)
print *,huge(16)
print *,huge(32)

end program inttest

produz o número 2147483647 em todos os casos.Por que é isso?Estou usando o gfortran (f95) em uma máquina de 64 bits.

Se vou precisar de uma biblioteca bignum, qual delas as pessoas sugerem?

Answer 1

As versões do gfortran que uso, 4.3, 4.4 e 4.5 em um Mac, suportam números inteiros de 8 bytes.A melhor maneira de selecionar um tipo de variável em Fortran >= 90 é usar uma função intrínseca para especificar a precisão necessária.Tentar:

integer, parameter :: LargeInt_K = selected_int_kind (18)
integer (kind=LargeInt_K) :: i, n

para obter pelo menos 18 dígitos decimais, que normalmente serão um número inteiro de 8 bytes.

Com o gfortran 4.3, enormes (1_LargeInt_K) geram 9223372036854775807.Quando você escreveu enorme (1), etc., por padrão a constante era um número inteiro padrão, aqui evidentemente 4 bytes, já que enorme retornou 2147483647.Então, às vezes, você precisa especificar a precisão de constantes, não apenas de variáveis ​​- mais comumente, isso confunde as pessoas quando elas perdem algarismos significativos em uma constante real, cujo padrão é precisão única.

Veja também Fortran:inteiro*4 vs inteiro(4) vs inteiro(tipo=4)

Normalmente gfortran tem o nome de comando gfortran.O f95 poderia ser um compilador diferente?Experimente "gfortran -v" e "f95 -v".

Answer 2

Você entendeu mal a definição precisa do HUGE função. HUGE(num) retorna o maior número com o mesmo tipo e tipo que num.O valor retornado também tem o mesmo tipo e tipo que num.Como todos os seus valores de entrada são números inteiros (padrão) HUGE, corretamente, retorna o maior número inteiro de tamanho padrão.

HUGE(num) não retorna o maior número inteiro com kind=num.Nem faz HUGE(num) retornar o maior número representável em num bytes.Embora muitos compiladores usem integer(kind=4) e integer(kind=8) etc. para números inteiros de 4 e 8 bytes, isso não é garantido pelo padrão de linguagem e não pode ser considerado portátil.

A resposta do @MSB diz como fazer o que você deseja, estou apenas introduzindo alguns esclarecimentos.

Answer 3

Resumo:Considere examinar as opções do compilador.

Já faz muito tempo que não faço FORTRAN e não me lembro de usar HUGE (), mas olhei um pouco para isso.Minha máquina Intel Linux possui gfortran 4.1.2.Descobri que precisava compilar com a opção -fdefault-integer-8 ativada para fazê-la funcionar com números inteiros de 64 bits.Especificamente, com este código:

      program inttest
      print *, huge(1)
      end program inttest

correndo

$ gfortran inttest.for

criou um executável que imprimiu:

2147483647

No entanto, executando:

$ gfortran -fdefault-integer-8 inttest.for

resultou em um executável que deu a saída:

9223372036854775807

Além disso, quando declarei uma variável como inteiro*8 e compilei sem a opção -fdefault-integer-8, recebi um erro.O código:

  program inttest2
  integer*8  test_int
  test_int = 9223372036854775807
  print *, test_int
  end program inttest2

correndo

$ gfortran inttest2.for

resultou em

No arquivo inttest.for:4

  test_int = 9223372036854775807  
                               1 

Erro:Número inteiro muito grande para seu tipo em (1)

No entanto, as coisas funcionaram bem quando compilei com a opção -fdefault-integer-8 e obtive um executável que imprimiu

9223372036854775807

Talvez existam outras opções de gfortran que seriam úteis, mas não investiguei mais.

É verdade que isso ainda não dá 10 ^ 14, mas pode ajudar a explicar os resultados que você viu.