Fortran 错误：两个不相关的子例程调用之间的类型不匹配

Question

在我看来，这个 Fortran MPI 程序非常简单：

program what

use mpi

integer(4), parameter :: ksp = 4
integer(4), parameter :: kdp = 8

integer(ksp) :: nreadslb
integer(ksp), ALLOCATABLE :: all_nreadslb(:)

real(kdp) :: compute_time
real(kdp), ALLOCATABLE :: all_compute_times(:)

integer(ksp) :: myrank

integer :: ierr

call mpi_init(ierr)


allocate(all_nreadslb(10), all_compute_times(10))

CALL MPI_GATHER(compute_time, 1, &
             MPI_DOUBLE_PRECISION, all_compute_times, 1, &
             MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
CALL MPI_GATHER(nreadslb, 1, MPI_INTEGER4, &
             all_nreadslb, 1, MPI_INTEGER4, 0, &
             MPI_COMM_WORLD, ierr)


call mpi_finalize(ierr)


end program

但它无法在 GNU 下的 Cray 平台上编译。返回的错误是：

   23 |       CALL MPI_GATHER(compute_time, 1, &
      |                      2
......
   26 |       CALL MPI_GATHER(nreadslb, 1, MPI_INTEGER4, &
      |                      1
Error: Type mismatch between actual argument at (1) and actual argument at (2) (INTEGER(4)/REAL(8)).

真正的问题是，如果我注释掉第一个 MPI_GATHER，第二个编译得很好，如果我注释掉第二个 MPI_GATHER，第一个编译得很好。 GNU 编译器不喜欢在代码中同时包含这两者。只是为了笑，我在它们之间放了一个调试语句；得到同样的错误。代码在 Cray 或 Intel Fortran 下编译得很好。

任何想法可能是什么问题？

编辑：我正在使用 Cray 环境 PrgEnv-gnu/6.0.9，它使用 gcc 10.1.0 和 Cray MPICH 7.7.16 中的 gfortran。我正在使用 Cray "ftn" 命令编译，没有标志，只有ftn what.f90。还发现问题出在 gcc 10.1.0；代码在 9.3.0 下编译得很好。这样就解决了眼前的问题。但是，如果有人知道在 10.1.0 下做什么（因为 9.3.0 不会永远持续下去），他会很乐意听到的！谢谢。

Answer 1

没有详细说明是否应该接受示例程序或为什么接受示例程序，因为这取决于 Fortran 语言版本和使用的 MPI 模块的详细信息，GCC 10 brings stricter type checking for Fortran procedure arguments。通过将-fallow-argument-mismatch 选项添加到编译命令行，您应该能够将这些特定错误转换为警告。这对其他项目有效，例如NetCDF。

Answer 2

UPD： 看起来这个配方在 Ubuntu 20.04 的 GCC10 中工作时会导致内存损坏，至少在 GNU Fortran (GCC) 8.3.0 20190222 (Cray Inc.) 和 cray- mpich/7.7.9. 小心使用！

针对 openMPI 编译您的代码没有任何问题。问题出在 MPICH 绑定中，到底是 gcc 还是 MPICH 仍存在争议：）。

我不喜欢隐藏任何警告的想法，因为它们有时可能会有所帮助。另一种方法是将 C_LOC() 包装在有问题的参数周围（这是 void* 在后面的实际 C 调用中的最佳匹配）。无论 MPI 库或编译器版本如何，此包装器都不会造成任何损害。

你需要添加

use, intrinsic :: ISO_C_BINDING, only: c_loc

在程序的序言中，将 MPI_GATHER 调用的第一个参数声明为 TARGET（指针也可以）

integer(ksp), TARGET :: nreadslb
integer(ksp), ALLOCATABLE, TARGET :: all_nreadslb(:)

real(kdp), TARGET :: compute_time
real(kdp), ALLOCATABLE, TARGET :: all_compute_times(:)

并用 C_LOC 包装参数

CALL MPI_GATHER(C_LOC(compute_time), 1, &
             MPI_DOUBLE_PRECISION, C_LOC(all_compute_times), 1, &
             MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
CALL MPI_GATHER(C_LOC(nreadslb), 1, MPI_INTEGER4, &
             C_LOC(all_nreadslb), 1, MPI_INTEGER4, 0, &
             MPI_COMM_WORLD, ierr)

然后编译没有错误。