在 fortran 中访问无符号整数值答案

【问题标题】：accessing unsigned integer values in fortran在 fortran 中访问无符号整数值
【发布时间】：2012-11-16 10:31:02
【问题描述】：

如果我在 Fortran 中有一个 c_int8_t 变量，并且想将底层位解释为无符号整数（用于索引而不是任何算术），那么进行转换的最有效方法是什么？我想做类似的事情

X( some_function( my_c_int8_t_var ) ) = 1

其中 X 是一个数组，some_function 应该返回一个包含 my_c_int8_t_var 的无符号值的 c_int16_t。我已经看到了包括 transfer、iadd 在内的选项（或者我猜只是一个带有强制转换和加法的简单条件），但我想知道最有效的方法是什么（这个索引是在内部循环中进行的）。当然，它不必是一个函数——如果它可以用一个内联表达式来完成，那就太好了。

编辑：如果该方法也适用于其他整数大小，那就太好了......即用于在 c_int32_t 中获取无符号 c_int16_t 的内容并将无符号 c_int32_t 获取到 c_int64_t 中。

【问题讨论】：

不可能使用有符号整数的整个范围声明X，例如integer, dimension(-huge(my_c_int8_t_var) : huge(my_c_int8_t_var)) :: X?这样麻烦会少得多。
我明白你的意思，但在我的情况下，我没有使用完整范围 - 用户传递最大值，我相应地分配 X 数组（X（Xm）此刻或 X（0 :(Xm-1)). 我希望能够支持全部范围的无符号整数（因此可以达到 256 个而不需要转到 2 字节数据） - 但永远不要为提供的最大值分配超过必要的值.
哦，我明白了；我误解了这个问题的意图。

标签： integer fortran fortran95 fortran2003

【解决方案1】：

您可以使用transfer() 和ichar() 函数。类似的东西

X(ichar(transfer(my_c_int8_t_var,"a")))) = 1

例如

 use iso_c_binding
 write (*,*) ichar(transfer(-1_c_int8_t,"a"))

 end

返回 255。

当您找不到对应的字符类型（例如 16 位）时，我会编写一个函数，将 huge(1._my_integer_kind) 添加到值中。

integer function indx(i)
  integer(c_int16_t),intent(in) :: i

  if (i<0) then
    indx = 2*(huge(i)+1) + i
  else
    indx = i
  end if
end function indx

或

  integer function indx2(i)
    integer(c_int8_t),intent(in) :: i

    indx2 = TRANSFER([i,0_c_int8_t],1_c_int16_t)
  end function indx2

最后一种情况仅适用于 little-endian 平台。

你可以为这个函数创建一个通用接口。

 write (*,*) indx(-2_c_int16_t)

给出 65534

【讨论】：

谢谢，这正是我正在寻找的技巧。但它似乎特定于 8 位案例。我知道这是我的例子，但我希望找到一些同样适用于将无符号 c_int16_t 值转换为 c_int32_t 等的方法。
谢谢 - 巨大的方法 - 不需要有条件吗？对于无符号数据中的“正”值，我不想添加任何内容，只有在 i
我想另一种方法是转移到更大的类型，然后使用适当的掩码进行按位与以将大位归零，但我不知道如何解决这个问题——也不确定如果这会比条件加法慢。
但显然是 TRANSFER “如果结果的按位表示比 SOURCE 的长，则结果的前导位对应于 SOURCE 的前导位，并且任何尾随位被任意填充。”我不确定哪个前导和尾随是（就按位值的大小部分而言）......
通过这些技巧，您必须了解 little-endian 和 big-endian 机器之间的差异以及由此导致的不可移植性。

【解决方案2】：

怎么样

integer(c_int16_t) :: i, i2(2)
integer(c_int32_t) :: i32

equivalence (i32, i2)

i2(2) = 0

然后在循环内

i2(1) = i
X(i32) = 1

这行得通吗？对于 little-endian 平台，我应该将 16 位数据放在 i2(1) 还是 i2(2) 中？

【讨论】：

是的，但我会这样写，我会建议你 TRANSFER([i,0_c_int8_t],1_c_int16_t)
TRANSFER([i,(0_c_int16_t)],1_c_int32_t)
啊，太好了...我不知道你可以在传输中混合数组和标量！