【发布时间】：2017-11-12 17:25:22
【问题描述】：
我正在尝试优化我继承的一些 Fortran 代码。这是一个非常重复的代码，需要几天才能运行，我正在努力减少运行时间。在减少了一些函数和子程序的运行时间之后，根据 VTune Amplifier，最新的瓶颈是 for_deallocation 和 for_allocation，具体从一个子程序调用。我有点不确定“for_”在分配和释放之前的含义，尤其是在例程中没有进行分配的情况下。代码总结如下：
module global_variables
double precision, allocatable :: input_values(:)
double precision, allocatable :: input_values2(:,:)
double precision, allocatable :: indices_array(:)
double precision, allocatable :: value_array(:)
double precision, allocatable :: final_result(:)
end module
subroutine func1()
allocate( ...global values...)
do I=1,n
call func2(I)
end do
end subroutine func1
subroutine func2(I)
double precision, intent(in) :: I
double precision :: value, x
double precision, dimension(3) :: output_array
call find_Indices(x)
value_array = input_values(indices_array)
call calculations(value)
do j = 1,3
value_array = input_values2(indices_array,j)
call calculations(output_array(j))
end do
final_result = output_array * value
end subroutine func2
subroutine find_Indices(position)
indices_array = some calculation on position
end subroutine find_Indices
subroutine calculations(output)
double precision :: output
output = some calculation on value_array
end subroutine calculations
由于其性质，我不得不总结而不是粘贴实际代码。分配/释放时间过长的子程序是func2。子例程中没有分配语句，也没有重新分配全局值。使用我可用的文档，我无法确定分配/解除分配前面的“for_”是什么意思，或者为什么在 func2 中花了这么多时间。由于我指定将所有数组放在堆上的代码的大小，这将解释分配，但是允许数组回到堆栈上并没有减少时间。
有没有人能帮助我理解 for_allocate/for_deallocate 的本质？或者为什么这个函数会花这么多时间调用它？
解决方案：
在谷歌搜索数组属性时，对于我遇到的另一个问题，我遇到了这篇文章： Fortran: dynamic arrays vs. automatic array Avoiding Memory Allocation
这表明修改可分配的全局数组有很大的开销。将 value_array 从可分配数组更改为指针数组（双精度，指针 :: value_array(:)）消除了 for_allocate 和 for_deallocate 的大部分开销，并将运行时间减少到原来的 1/5。这向我表明，当可分配数组的值被修改时，原始数组被释放并分配一个新数组。这在 Fortran 社区中可能是众所周知的，但作为一个新用户，没有遇到任何形式的这种行为的文档，这对我来说并不明显。
【问题讨论】：
-
我们需要一些上下文。至少是一个可编译的子程序（最好是一个小程序），以及您正在使用的编译器。
-
在没有更好的信息的情况下，人们可能会猜测您需要内联或此类优化来跨对 func2 的多次调用保留动态数组，以及可能尝试堆栈与堆。 output_array 似乎最有可能以昂贵的分配转移到堆中。 for_ 只是指 Fortran 运行时库。
-
我使用的是英特尔 17.0 编译器。我会看看我能做些什么来创建一个可编译的例子。我应该意识到“for_”代表 Fortran，我只是觉得英特尔使用“fort”作为 Fortran 的缩写。
-
请准备一个完全可编译的示例 (minimal reproducible example)，而不仅仅是代码摘要。
-
好的，下次我发问题时我会记住的。
标签： optimization fortran intel-fortran