零大小数组的分配和在数组构造函数中的使用

Question

在下面的代码中，我试图分配一个大小为 0 的空数组，然后使用自动重新分配添加更多元素：

integer, allocatable :: a(:)

allocate( a(0) )        ! Line 1
print *, size( a )
print *, "a(:) = ", a

a = [ a, 1 ]
print *, "a(:) = ", a

a = [ a, 2 ]
print *, "a(:) = ", a

!! Error
! a = []
! a = [ integer :: ]

这段代码给出了预期的结果（例如，使用 gfortran 或 ifort -assume realloc_lhs）

           0
 a(:) = 
 a(:) =            1
 a(:) =            1           2

这里我有三个问题：

• 首先，分配大小为零的数组如

  allocate( a( 0 ) )

  可以吗？
• 如果我们省略这样的显式分配，

  a(:)

  会自动初始化为零大小的数组吗？ （事实上 ，即使我注释掉第 1 行，代码似乎也能正常工作。）
• 在像

  a = [a, 1]

  这样的数组构造函数中包含零大小的数组没有问题吗？ （我也试过使用像

  a = []

  或

  a = [integer::]

  这样的空数组构造函数，但它们没有编译，所以似乎是不允许的。）

编辑

如果我在上面的代码中取消注释

a = []

，gfortran5.3给出错误信息：

Error: Empty array constructor at (1) is not allowed

但是如果我只取消注释

a = [ integer :: ]

行，它就没有问题！因为我最初同时取消注释这两行，所以我误解了这两种方式都是非法的，但实际上后者似乎还可以（请参阅@francescalus 的回答）。

Answer 1

1 是的。 Fortran 非常适合大小为 0 的数组。

2

a(:)

不是 array 而是 array-section（尽管它包含整个数组）。自动重新分配未定义为适用于数组部分，所以

allocate(a(0))
a(:) = [1 2 3]

不起作用。在我的测试中，代码已编译并执行，但

a

的大小为

0

。

至于代码

a = [a,1]

是否应该工作，如果

a

之前没有分配（0-或任何其他大小）我对标准的理解是这不符合标准并且你的编译器（我的也是）是错误的。我希望这是我对标准的误读。也许其他人会过来并正确解释。

3 是

allocate(a(0))
a = [a, 1]

很好，它符合标准并按您的预期工作。正如您所注意到的，自动分配中不允许使用空数组构造函数

Answer 2

High Performance Mark 的回答 涵盖了大部分内容，但还有更多要添加（或以不同方式重述）。关于

a

是否“初始化为零大小的数组”，它不是，您可以在另一个问题中看到更多细节。请特别注意，

a

最初是未定义的（和未分配的）。

正如您的其他答案所述，

a(:)

是一个数组部分，它不能在内部赋值时自动分配。可能值得注意的是，这是因为

a(:)

没有

allocatable

属性。这还有其他影响，例如不允许它与具有该属性的虚拟参数相关联。

在高层次上，是的，零大小的数组很好（再次，请参阅链接的问题，其中零大小和未分配之间存在有意义的差异）。您使用该

allocate

语句并在后续数组构造函数中使用的方法是完全合理的。

特别是，为了支持 High Performance Mark 的回答，不允许在数组构造函数中使用未分配的数组：不得引用未分配的变量。

开始构造零大小的数组：可以构造零大小的数组，零大小的数组用于对可分配变量的内部赋值没有什么特别之处。

构造数组时，必须知道数组的类型（和类型参数）。对于像

[a,1]

这样的数组构造函数（假设

a

是默认类型的整数），这个数组是默认类型的整数。编译器如何知道

[]

的类型/参数？

不能，这就是为什么零大小数组的数组构造函数的语法与您所拥有的一样：

[integer::]

是默认类型的（rank-1）零大小整数数组的数组构造函数.

在 Fortran 2008 中，您可以看到这种语法为 R468、R469 (4.8)，类似的语法可以在 Fortran 2003 中找到。

最后，零大小的数组构造函数还有另一种方法：

integer i
print*, [(i, i=1,0)]
end