Fortran 将多维数组作为一维数组传递的最佳方法

我有一个子例程，它填充任意长度的秩1数组

subroutine populate_array_1D(array)
    implicit none
    integer, dimension(:), intent(out) :: array
    array(:) = 1
end subroutine populate_array_1D

现在我想使用重载来修改这个例程，以接受更高维度的数组

interface populate_array
    module procedure populate_array_1D, populate_array_2D, populate_array_3D
end interface populate_array

我想做的是将高维子程序引用回1D子程序

到目前为止，我的想法是：

对阵列进行切片，并逐个传递切片：

subroutine populate_array_2D(array)
    implicit none
    integer, dimension(:,:), intent(out) :: array
    integer :: i
    do i = lbound(array, 2), ubound(array, 2)
        call populate_array_1D(array(:, i))
    end do
end subroutine populate_array_2D

创建一个新的自动1D阵列，然后使用

重塑

：

subroutine populate_array_3D(array)
    implicit none
    integer, dimension(:,:,:), intent(out) :: array
    integer :: tmp_array(size(array))
    call populate_array_1D(tmp_array)
    array = reshape(tmp_array, shape(array))
end subroutine populate_array_3D

假设，如本例所示，任何一个版本的结果都可以，我只担心性能。（我可能应该补充一点，我不能仅仅制作一个

元素

子例程，因为它不能是

纯

）

或者有更好的版本，我可以将多维数组传递到一个子例程中，假装它是1D数组

---

（最终，我想用一个PRNG来代替对

随机数的调用，该PRNG在不同的编译器和/或机器之间尽可能具有确定性，假设它们使用相同的种子。）
正如francescalus指出的，基本过程可能是不纯净的（从Fortran 2008开始）

或者，您可以使用Fortran固有的C互操作性
以获得对2D阵列内存位置的低级别访问。以下子例程生成指向2D数组的1D指针：

subroutine populate_array_2D(array)
    use iso_c_binding, only: C_F_POINTER, C_LOC

    integer, dimension(:,:), target, contiguous, intent(out) :: array

    integer, dimension(:), pointer :: ptr_1d

    call C_F_POINTER (C_LOC(array), ptr_1d, [size(array)])
    call populate_array_1D(ptr_1d)
end subroutine populate_array_2D

编辑：
对
c\u f\u指针的调用可以替换为
指针中的等效绑定重新映射列表：
ptr_1d（1：大小（数组））=>array
（尽管使用ifort18进行编译时给出了一个错误，即这不是Fortran 2008的有效版本）。
正如francescalus指出的，基本过程可能是不纯净的（从Fortran 2008开始）

或者，您可以使用Fortran固有的C互操作性
以获得对2D阵列内存位置的低级别访问。以下子例程生成指向2D数组的1D指针：

subroutine populate_array_2D(array)
    use iso_c_binding, only: C_F_POINTER, C_LOC

    integer, dimension(:,:), target, contiguous, intent(out) :: array

    integer, dimension(:), pointer :: ptr_1d

    call C_F_POINTER (C_LOC(array), ptr_1d, [size(array)])
    call populate_array_1D(ptr_1d)
end subroutine populate_array_2D

编辑：
对
c\u f\u指针的调用可以替换为
指针中的等效绑定重新映射列表：
ptr_1d（1：大小（数组））=>array
（尽管使用ifort18编译时给出了一个错误，即这不是有效的Fortran 2008）。
元素子例程可能是不纯净的。哇，我不知道您可以指定
不纯净元素
。谢谢@francescalusElemental子例程可以是不纯净的。哇，我不知道你可以指定
不纯净元素
。感谢@francescalus
错误：C_LOC（1）处的参数X应具有指针或目标属性
，但假设
数组
是连续的，为什么不同时给它
连续
和
目标
属性，这样就可以使用数组边界重新映射直接指向它的
ptr_1d
ptr_1d（1:size（array））=>array
关于
target
属性，您是对的，谢谢您的关注。（iPort不提供）但指针的绑定重新映射列表不符合标准。我最初打算提到这一点，但我忘了。不，您还没有阅读关于这个问题的标准。我在你的帖子中添加了一个编辑，它充实了我的想法，并在iPort和gfortran上进行了编译。您在编辑中忘记了
rank2_数组
上的
continuous
属性。正如@user5713492所指出的，秩-2数组可能是边界重新映射指针赋值的目标，只要它只是连续的。但这似乎需要花费大量精力来避免
整数数组（*）
错误：参数X位于（1）to C_LOC应具有指针或目标属性
，但假设
数组
是连续的，为什么不同时赋予它
连续
和
目标
属性，以便使用数组边界重新映射直接指向
ptr_1d
ptr_1d（1:size（array））=>array
关于
target
属性，您是对的，谢谢您的关注。（iPort不提供）但指针的绑定重新映射列表不符合标准。我最初打算提到这一点，但我忘了。不，您还没有阅读关于这个问题的标准。我在你的帖子中添加了一个编辑，它充实了我的想法，并在iPort和gfortran上进行了编译。您在编辑中忘记了
rank2_数组
上的
continuous
属性。正如@user5713492所指出的，秩-2数组可能是边界重新映射指针赋值的目标，只要它只是连续的。但这似乎需要花费大量精力来避免
整数数组（*）
。