如何使用数组在fortran中定义n变量函数

Question

我实际上想求解一个 n 变量汉密尔顿方程组。在fortran中，要定义一个函数，我们一般会这样做。

function H(x,p) result(s)
real::x,p,s
s=x**2+p**2
end function H

现在，如果我想求解一个 n 变量的汉密尔顿方程，我需要定义一个 n 变量 H(x(i),p(i))，其中 i 从 1 运行到 n。假设 p(i) 是变量，H 是 p(i)^2，对 i 从 1 到 n 求和。

用数组作为输入定义函数的可能方法是什么？不可能每次都手动写 H(x1,x2....x100...)。

Answer 1

module aa
  implicit none

  public :: H

contains
  function H(x,p) result(s)
    real, dimension(:), intent(in) :: x,p
    real, dimension(:), allocatable :: s
    integer :: i, n

    n = size(x, 1)
    allocate(s(n))

    do i=1, n
       s(i) = x(i)**2 + p(i)**2
    enddo
  end function H
end module aa

program test
  use aa

  real, dimension(10) :: x, p
  real, dimension(:), allocatable :: s
  integer :: n

  x(:) = 1.
  p(:) = 1.

  n = size(x, 1)
  allocate(s(n))
  s(:) = 0.

  s = H(x,p)

  print*, s
end program test

使用 GNU Fortran (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1) 7.4.0 编译和测试

这不是一个真正的真实案例程序示例，因为如果您知道x 和p 的尺寸，那么您也知道s 的尺寸，所以您可以刚刚定义它而不是分配。但是一旦模块中没有任何维度的引用，它就可以用来泛化模块。

为此，您会注意到s 必须是可分配的，并且必须在调用函数之前分配。