Fortran 2003 中的内在赋值和多态性

Question

我尝试向this module 添加一个由@VladimirF 编写的过程，该过程在Fortran 2003 中实现了一个通用链表。为了方便起见，我希望能够将列表的内容输出为数组，所以我添加了在名为lists.f90 的文件中对列表模块执行以下过程：

  subroutine list_as_array(self, arrayOut)
    class(list),intent(inout) :: self
    class(*),dimension(1:self%length),intent(out) :: arrayOut
    integer :: i
    type(list_node), pointer :: nodeIter
    nodeIter = self%first
    do i = 1,self%length
      arrayOut(i) = nodeIter%item  ! <---ERROR here
      if (i<self%length) then
        nodeIter = nodeIter%next
      end if
    end do
  end subroutine list_as_array

ifort 18.0.0 给出以下错误：

lists.f90(324): error #8304: In an intrinsic assignment statement, variable shall not be a non-allocatable polymorphic.   [ARRAYOUT]
      arrayOut(i) = nodeIter%item
------^

我是 F2​​003+ 中的多态性新手，所以我不理解错误消息或其上下文。出了什么问题，如何解决？

Answer 1

错误消息的意思是它所说的。描述内在赋值语句的 Fortran 2008 标准说：“如果变量是多态的，它应该是可分配的，而不是 coarray”arrayOut 是 CLASS(*)，它是多态的。只能分配可分配的多态。

至于“如何解决”，这需要更多的上下文。

Answer 2

首先，关于错误信息。在没有定义赋值的情况下，语句

arrayOut(i) = nodeIter%item

是一个内在的赋值语句。

Fortran 2008（不是 Fortran 2003）允许该语句左侧的 变量 是多态的。 arrayOut(i) 这里是（无限）多态的。但是，在允许对多态变量赋值时有一个限制（F2008, 7.2.1.1 (1)）：

如果变量是多态的，它应该是可分配的而不是coarray

这种情况下的编译器会抱怨，因为arrayOut(i) 是不可分配的。但是，即使使 arrayOut 可分配也无济于事：arrayOut(i) 是数组的一个元素，永远不会可分配。

你想在这里简单地做的，是做不到的。从以下事实可以清楚地看出这一点，即在分配给数组元素时，您不能保证数组的每个元素都与其他元素的类型完全相同。这是 Fortran 数组的要求，甚至是多态数组。

至于如何做你想做的事，有两种方法：

• 让编译器相信所有元素都属于同一类型；
• 使用数组容器。

后者，像

type stuff
  class(*), allocatable :: item
end type stuff
type(stuff) arrayOut(length)

已在其他情况下出现在此处的问题和答案中。

为了“令人信服”，您需要将左侧设为非多态。

Answer 3

我认为其他答案很好地描述了这个问题。不能分配给多态不可分配变量。并且数组元素永远不可分配。

我已经考虑过如何做这样的事情，但我没有想出一个令人满意的解决方案，即如何在库中通用地创建这样的函数。主要问题是没有类型保护可以检查两个实体的动态类型是否相同。您必须在 SELECT TYPE 中指定实际类型。

作为该库的用户，一旦您知道所有元素都属于同一类型，您就有两种可能

1. 在同一个库中使用参数列表

2. 为可以出现在数组中的每种类型创建自己的函数。不在库中，而是在您自己的代码中。您必须保证所有元素都属于该类型。

   subroutine integer_list_as_array(self, arrayOut)
     class(list),intent(inout) :: self
     integer,dimension(1:self%length),intent(out) :: arrayOut
     ...
   end subroutine integer_list_as_array
   

如果有人知道通用的技巧并假设所有元素都属于同一类型，但没有指定类型，我想知道。