Arrays 在fortran中对数组子集使用BLAS？gemm

BLAS

函数的各种

LDx

参数可以在较大阵列的切片上进行操作。例如，这个小C程序对（200200）矩阵的左上和右上（100100）子矩阵进行矩阵乘法，并将结果存储在左下（100100）子矩阵中

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <cblas.h>
int main()
{
    double * a = malloc(200*200*sizeof(double));
    for(int i = 0; i < 200*200; i++) a[i] = 1;
    cblas_dgemm(CblasRowMajor, CblasNoTrans, CblasNoTrans, 100, 100, 100, 1, a, 200, a+100*200, 200, 0, a+100, 200);
    printf("%f\n", a[100]);
    return 0;
}

$ gcc -o cblas_test{,.c} -lcblas
$ ./cblas_test
100.000000

我做错了什么

编辑：如果我先将

a

按摩到1d数组中，则此选项有效：

program fblas_example2
    use, intrinsic :: iso_c_binding
    implicit none
    real(8), target, allocatable :: a(:,:)
    real(8), pointer :: fa(:)
    allocate(a(200,200))
    a = 1
    call c_f_pointer(c_loc(a), fa, [size(a)])
    call dgemm('n','n',100,100,100,1d0,fa,200,fa(100*200+1:),200,0d0,fa(101:),200)
    write(*,*) fa(101)
end program

$ gfortran -o fblas_example2{,.f90} -lblas
$ ./fblas_example2
   100.00000000000000

但很奇怪的是，人们必须通过ISOC绑定才能从fortran调用fortran库

---

我要说的是：我知道人们可以复制出这些块，对它们进行处理，然后再将它们复制回来。但是我在这里要问的是如何使用BLAS自己的支持来处理数组的子集。

当您给出

LDx

时，您声明了矩阵的实际大小（前导维度）。然后，

BLAS

使用此值从乘法中跳过未使用的数据

我认为你应该像在

C

中一样使用

dgemm

。我的意思是不应该传递子矩阵

a（1:100101:200）

，而是传递子矩阵的第一个值

a（1101）

的位置

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <cblas.h>
int main()
{
    double * a = malloc(200*200*sizeof(double));
    for(int i = 0; i < 200*200; i++) a[i] = 1;
    cblas_dgemm(CblasRowMajor, CblasNoTrans, CblasNoTrans, 100, 100, 100, 1, a, 200, a+100*200, 200, 0, a+100, 200);
    printf("%f\n", a[100]);
    return 0;
}

$ gcc -o cblas_test{,.c} -lcblas
$ ./cblas_test
100.000000

我测试了以下各项，似乎效果良好

program fblas_example
  implicit none
  real(8), allocatable :: a(:,:)
  allocate(a(200,200))
  a = 1
  call dgemm('n','n',100,100,100,1d0,a,200,a(1,101),200,0d0,a(101,1),200)
  write(*,*) a(101,1)
end program

$ gfortran dgemm.f -lblas
$ ./a.out 
  100.00000000000000   

---

如果要传递Fortran>=90中的数组片（而不是某个数组元素的地址），我认为Fortran代码中的以下行

call dgemm('n','n', 100,100,100, 1d0, a,200, a(1:100,101:200),200, 0d0, a(101:200,1:100),200 )

可能应该修改为

call dgemm('n','n', 100,100,100, 1d0, a,200, a(1:100,101:200),100, 0d0, a(101:200,1:100),100 )

其中后两个阵列切片（或子阵列）的前导尺寸已从200更改为100

更具体地说，

a（1:100101:200）

和

a（101:200,1:100）

通过隐式接口传递给

dgemm

，其中数组片在内存中不连续。在这种情况下，编译器将首先为每个子数组准备两个大小为100x100的数组临时数组，将原始数组

a

的矩阵元素复制到数组临时数组，并传递临时数组的第一个元素的地址。通过

dgemm

完成计算后，临时数组的内容将被适当地复制回原始数组

a

。如果出现这种情况，

dgemm

接收两个前导尺寸为100（而不是200）的数组

您可以通过

-fcheck array temporaries

（在gfortran中）和

-check arg\u temp\u created

（在ifort中）选项来检查数组temporaries的生成。例如，后者给出了

forrtl: warning (402): fort: (1): In call to DGEMM, an array temporary was created for argument #9
forrtl: warning (402): fort: (1): In call to DGEMM, an array temporary was created for argument #12
100.000000000000

---

是的，我当然可以复制到新阵列中。有时这甚至会更快。但并非总是如此。我要问的是如何在不复制到新阵列的情况下执行此操作。毕竟，这就是LDx参数的目的，所以它显然是可能的。啊，对了，因为值在fortran中是通过引用传递的，所以

a（1101）

实际上是指向该元素的指针。这是有道理的，没错

Fortran

倾向于隐藏东西，而使用

C

可以解释行为。谢谢。这是有道理的，也解释了这个错误。但我更喜欢另一个答案，因为我的目标是避免复制数组。@amaurea没问题，实际上我也更喜欢另一个答案，因为我通常试图避免出现这样的数组临时值：）