用不同的编译器读写fortran直接访问无格式文件

我在一个程序中有一个部分，它编写了一个直接访问二进制文件，如下所示：

open (53, file=filename, form='unformatted', status='unknown',
& access='direct',action='write',recl=320*385*8)
write (53,rec=1) ulat
write (53,rec=2) ulng
close(53)

这个程序是用ifort编译的。但是，如果从使用gfortran编译的其他程序读取数据文件，则无法正确重建数据。如果读取数据的程序也在ifort中编译，那么我可以正确地重建数据。下面是读取数据文件的代码：

OPEN(53, FILE=fname, form="unformatted", status="unknown", access="direct", action="read", recl=320*385*8)
READ(53,REC=2) DAT

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我不明白为什么会这样？我可以用两个编译器正确读取第一条记录，如果混合使用编译器，则无法正确重建第二条记录

默认情况下，Ifort和gfortran对记录长度不使用相同的块大小。在ifort中，

open

语句中的

recl

值是4字节块，因此记录长度不是985600字节，而是3942400字节。这意味着记录以390万字节的间隔写入

gfortran使用1字节的

recl

块大小，记录长度为985600字节。当您读取第一条记录时，一切正常，但是当您读取第二条记录时，您会看到文件中有985600字节的数据，但文件中有3942400字节的数据。这也意味着您在文件中浪费了大量数据，因为您只使用了文件大小的1/4

有几种方法可以解决此问题：

• 在ifort中，指定4字节块中的recl，例如

  320*385*2

  而不是

  *8

• 在ifort中，使用compile标志

  -假设byterecl

  将

  recl

  值解释为字节
• 在gfortran中，补偿大小并使用

  recl=320*385*32

  ，以便正确定位读数

然而，更好的方法是在

recl

单元大小中设计不可知论。您可以使用

inquire

计算数组的recl。例如：

real(kind=wp), allocatable, dimension(:,:) :: recltest
integer :: reclen
allocate(recltest(320,385))
inquire(iolength=reclen) recltest
deallocate(recltest)
...
open (53, file=filename, form='unformatted', status='unknown',
& access='direct',action='write',recl=reclen)
...
OPEN(53, FILE=fname, form="unformatted", status="unknown", &
access="direct", action="read", recl=reclen)

这将根据编译器记录长度的基本单位，将

reclen

设置为存储

320x385

数组所需的值。如果在写入和读取代码时都使用此选项，则代码将与两个编译器一起工作，而不必在

ifort

中使用编译时标志，也不必使用编译器之间硬编码的recl差异进行补偿

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例证 测试用例1 该程序将5个8字节整数的数组写入记录1、2和3中的文件3次。数组是5*8字节，我已经将该数字硬编码为recl值

使用gfortran 5.2的测试用例1 我用命令行编译了这个测试用例：

gfortran -o write-gfortran write.f90

这将生成输出文件（用

od-ad-td8

解释）：

5个8字节元素的数组被连续打包到文件中，记录编号2（

101…105

）从我们预期的偏移量40开始，偏移量40是文件

5*8

中的recl值

带有ifort 16的测试用例1 这是类似的编译：

ifort -o write-ifort write.f90

对于完全相同的代码，这将生成输出文件（用

od-ad-td8

解释）：

数据都在那里，但文件中充满了0值元素。以

*

开头的行表示偏移之间的每一行为0。记录2从偏移量160开始，而不是从40开始。请注意，160是40*4，其中40是我们指定的

5*8

。默认情况下，ifort使用4字节块，因此recl为40表示物理记录大小为160字节

如果使用gfortran编译的代码要读取该值，则记录2、3和4将包含所有0元素，读取记录5将正确读取ifort作为记录2写入的数组。让gfortran read record 2在文件中的另一种方法是使用

recl=160

（4*5*4），以便物理记录大小与ifort写入的内容匹配

这样做的另一个后果是浪费空间。过度指定recl意味着您使用的磁盘空间是存储记录所需磁盘空间的4倍

带有ifort 16和

的测试用例1-假设为byterecl

该报告汇编如下：

ifort -assume byterecl -o write-ifort write.f90

并生成输出文件：

0000000                    1                    2
0000016                    3                    4
0000032                    5                  101
0000048                  102                  103
0000064                  104                  105
0000080                 1001                 1002
0000096                 1003                 1004
0000112                 1005
0000120

这将按预期生成文件。命令行参数

-askebyterecl

告诉ifort将任何

recl

值解释为字节，而不是双字（4字节块）。这将产生与使用gfortran编译的代码相匹配的写入和读取

测试用例2 这个测试用例中唯一的区别是，我询问正确的recl来表示我的40字节数组（5个8字节整数）

输出 gfortran 5.2：

 Using recl=          40

ifort 16，无选项：

 Using recl=          10

ifort 16，

-假设为byterecl

：

 Using recl=          40

我们看到，对于gfortran和ifort使用的1字节块，假设recl是

40

，这等于我们的40字节数组。我们还看到，默认情况下，ifort使用10的recl，这意味着10个4字节的块或10个双字，两者都意味着40字节。所有这三个测试用例都会产生相同的文件输出，并且任何一个编译器的读/写操作都会正常工作

总结 要使基于记录的、未格式化的直接数据在ifort和gfortran之间可移植，最简单的选择是只需将

-aspect byterecl

添加到ifort使用的标志中。您真的应该已经这样做了，因为您正在以字节为单位指定记录长度，所以这将是一个简单的更改，可能不会对您产生任何影响

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另一种选择是不必担心该选项，而是使用

inquire

内在函数来查询数组的

iolength

你能用文本格式写出来吗？这样你就能看到了？或者它必须是二进制格式？这是一个非常有用的解释。但我要求澄清以下几点：（i）我不理解“字节单位”，我认为记录长度应该是数组的大小×数据类型的大小。（ii）在您建议的第一次修复中

program test
  use iso_fortran_env
  implicit none

  integer(kind=int64), dimension(5) :: array
  integer :: io_output, reclen, i
  inquire(iolength=reclen) array
  print *,'Using recl=',reclen

  open(newunit=io_output, file='output', form='unformatted', status='new', &
       access='direct', action='write', recl=reclen)

  array = [(i,i=1,5)]  
  write (io_output, rec=1) array
  array = [(i,i=101,105)]
  write (io_output, rec=2) array
  array = [(i,i=1001,1005)]
  write (io_output, rec=3) array

  close(io_output)
end program test

 Using recl=          40

 Using recl=          10

 Using recl=          40