如何在 Fortran 中动态增加数组大小？

Question

我的程序正在运行 3D 数组，标记它找到的“簇”，然后进行一些检查以查看是否有任何相邻簇的标签高于当前簇。还有第二个数组包含“正确的”集群标签。如果它发现第 n 个相邻集群被正确标记，则将该元素分配给 0，否则将其分配给正确的标签（例如，如果第 n 个站点的标签为 2，并且邻居的标签为 3，则该元素的第 3 个元素

labelArray

设置为 2)。老实说，我有充分的理由这样做！

我想要的只是能够动态分配

labelArray

的第n个元素。我看过可分配的数组并将事物声明为

labelArray(*)

但我并不真正理解这些，尽管搜索了网络和StackOverflow。

所以在这方面的任何帮助都会很棒。

Answer 1

这里是一个 Stack Overflow 问题，其中包含一些代码示例，展示了使用 Fortran 可分配数组的几种方法：新的 move_alloc 和分配分配。未显示显式释放，因为示例使用 move_alloc 并在过程退出时自动释放。 附言如果你想重复添加一个元素，你应该考虑你的数据结构方法。通过增长数组一次添加一个元素不是一种有效的方法。要在 Fortran 中将数组从 N 个元素增长到 N+1，可能意味着创建一个新数组并复制所有现有元素。更合适的数据结构可能是链表。您可以通过创建用户定义类型和使用指针在 Fortran 中创建链表。您将成员链接在一起，从一个指向下一个。添加另一个成员的开销很小。缺点是按顺序访问列表的成员最容易。你没有数组的简单能力，使用索引，以任何顺序访问成员。

我在网上找到的有关 Fortran 链表的信息：

http://www-uxsup.csx.cam.ac.uk/courses/Fortran/paper_12.pdf

和 http://www.iag.uni -stuttgart.de/IAG/institut/abteilungen/numerik/images/4/4c/Pointer_Introduction.pdf

Answer 2

allocatable :: labelArray(:,:)

或

real,dimension(:,:),allocatable :: labelArray

双冒号的数量表示数组的等级（索引的数量）。

如果数组未分配你使用

allocate(labelarray(shapeyouwant))

具有正确数量的索引。例如 

allocate(labelarray(2:3,-1:5))

对于维度 1 中索引为 2 到 3 和维度 2 中索引为 -1 到 5 的数组。

要更改维度，您必须先使用

释放数组

deallocate(labelArray)

要将分配的数组重新分配给新形状，您首先需要使用新形状分配一个新数组，将现有数组复制到新数组，然后使用

---

move_alloc()

将旧数组的引用移动到新数组。

  call allocate(tmp(size_old+n_enlarge))
  tmp(1:size_old) = array(1:size_old)
  call move_alloc(tmp, array)

当新数组引用移动

move_alloc()

时，旧数组会自动释放。

Fortran 95 自动释放数组，如果它们超出范围（例如它们的子例程结束）。

---

Fortran 2008 有一个很好的自动分配分配功能。如果你说

array1=array2

并且 array1 没有分配，它会自动分配为具有正确的形状。

它也可以用于重新分配（另见

Fortran array automatically growing when adding a value

和How to add new element to dynamic array in Fortran 90） labelArray = [labelArray, new_element]

Answer 3

函数接收旧数组和所需大小，并返回指向新调整大小的数组的指针。

如果可能，请使用 Fortran 95 或 2003。如果 2003 是不可能的，那么 95 是一个很好的折衷方案。它提供了更好的指针语法。

Answer 4

  allocate(tmp(size_old+n_enlarge))
  tmp(1:size_old) = array(1:size_old) !copy the data
  call move_alloc(tmp, array) !rename

注意

move_alloc

只涉及复制内部描述符（不是数组中的实际数据），因此指向的存储是相同的。

总而言之，

move_alloc

提供了一种有效的方法来将数组重新分配到更大的大小，而无需复制数据两次（您只需复制一次数据）。也就是说，你需要抄入，但不需要抄出。