Fortran 为什么边界检查会改变程序的行为？

我有一个用Fortran编写的热工水力学代码。对于调试版本，我在编译时使用ifort 11.1中的

-check-bounds

选项。我过去曾以这种方式捕获数组边界错误。不过，最近我看到，对于一个给定的案例，解决方案很快就失败了。奇怪的是，它很好地融合到了代码的发布版本中。果然，从调试生成文件中删除

-check-bounds

标志就解决了这个问题

奇怪的是，对于我以前使用的许多其他测试用例，调试版本都工作得很好，并且在代码中超出任何数组边界时都不会出现任何错误。这种行为对我来说似乎很奇怪，我不知道我的代码中是否存在某种bug或者什么。有人知道是什么导致了这种行为吗

根据要求，我用于发布和调试的标志是：

发布：

-c-r8-traceback-extend source-override limits-zero-unroll-O3

调试：

-c-r8-traceback-extend source-override limits-zero-g-O0

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当然，正如我最初的问题所指出的，我为调试案例打开和关闭了

-check bounds

标志。

我更怀疑您的数值算法，而不是Fortran代码。您是否已确保满足所有收敛和稳定性标准

听起来好像是舍入错误导致解决方案无法收敛。如果您正处于安全收敛的边缘，那么编译器优化肯定会以这样或那样的方式提示您

我使用的

gfortran

多于

ifort

，因此我不知道-unroll选项的所有细节，但是展开循环可以改变一些舍入，即使计算看起来应该保持不变。此外，debug肯定会更改内存和寄存器访问的确切顺序。如果数字以某种内部表示形式存在于处理器中，然后写入内存并再次读取，则该值可能会更改。通过仔细选择

种类

，可以在一定程度上缓解这种情况。从本质上讲，这将是特定于处理器的，而不是可移植的

理论上，完全遵守IEEE 754将使浮点运算重现，但情况并非总是如此。如果调试实际上导致了这些问题，而不是代码中的其他错误，那么与处理器内部工作相关的其他神秘事物也可能导致它崩溃

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我会在代码中的各个关键点添加write语句，以输出数据矩阵（或您正在使用的任何数据结构）。确保使用二进制输出。使用

form='unformatted'

和

access='direct'

打开，我们也不知道您的代码中是否有bug，因为您没有显示任何bug。是的，我知道，但考虑到它有数万行长，我不太可能这样做。我也怀疑它是否有用。我只是想知道是否有人曾经遇到过类似的问题。也许他们可以给我指出一个更好的方向，因为我真的不知道是什么导致了这种行为，对我来说，这种行为似乎很奇怪。你没有得到任何关于代码中发生越界的详细信息吗？据我所知，没有越界错误。这是奇怪的部分。它似乎实际上改变了数值解的行为。对于越界错误，标准输出将明确表示类似“数组的索引i越界”。但在这种情况下，代码将停止，因为由于数值解发散，某些解参数在物理上变得不现实。对于其他模型，即使启用了检查边界，解决方案也不会出现问题。有限精度浮点算法不遵循实数公理。更改编译器选项可以更改操作顺序，从而更改结果。答案的显著变化表明您的算法可能不够健壮。您可能希望添加调试输出，并查看两个“版本”的差异，以及是否可以改进算法。廉价的解决方案是提高变量的精度：从单变量到双变量，等等。我建议现在就

access=“stream”

。