pointers - 派生类型(在 Fortran 中)占用多少字节？这些地点是连续的吗？以及指向派生类型的指针？

Question

我在任何地方都找不到这个，即使它可能微不足道，我想确保我已经很好地理解了。我有 4 个问题(严格相关):

1)如果我像这样在 fortran 中定义派生类型

    TYPE :: node
       INTEGER :: int
       REAL :: REALfirst
       REAL :: REALsecond
    END TYPE
    TYPE(node)  :: var
    allocate(var)

经过上述分配后，它占用 4 个字节用于整数，另外 8 个字节用于 2 个单精度实数，总共 12 个字节。它们是否连续位于内存中？计算机如何存储有关变量类型的信息？我猜它需要一些额外的内存来保存它。

2)上面例子中的if代替

    TYPE(node)  :: var

我会写:

    TYPE(node),POINTER  :: var

我猜如果我编译了一个 32 位可执行文件，ALLOCATE 语句将分配与上面示例中相同的内存量。正确吗？

3)现在假设我声明类型

    TYPE :: node
       INTEGER :: int
       TYPE(node), POINTER :: BEFORE
       TYPE(node), POINTER :: AFTER
    END TYPE
    TYPE(node)  :: var
    allocate(var)

这里(如果是 32 位编译的)它将为整数分配 4 个字节，为 2 个指针分配 8 个字节，总共 12 个字节。这是正确的吗？计算机如何存储有关变量类型的信息？

4)在例子(3)中，如果我现在写ALLOCATE(var%BEFORE)，其他12个字节被分配给派生类型节点的变量，4个字节的整数类型被分配给指针var%之前(参见示例 3)现在已被释放，对吗？

谢谢 答:

Answer 1

1) Fortran 标准未涵盖这一点。 real 和 integer 不必是 4 个字节宽。通过指定它们的精度来确保。如果您不关心数字精度，而是关心字节数，请这样做

 !In Fortran 2008
 use iso_fortran_env

 or

 !In Fortran 95
 integer,parameter :: int32  = selected_int_kind(9)
 integer,parameter :: real32 = selected_real_kind(p=6,r=37)

 and

    TYPE :: node
       INTEGER(int32) :: int
       REAL(real32) :: REALfirst
       REAL(real32) :: REALsecond
    END TYPE

编译器可以插入任何它想要的填充。如果您将 4 个、8 个甚至更多字节的变量混合在一起，则可能会发生这种情况。要抑制任何填充，请使用 SEQUENCE。

2) 分配的内存将是相同的。编译器还使用一些数据结构(可能只是一个地址，但不是必须的)进行簿记。

3)我提到的簿记数据结构存储在数据类型中。它可能只是一个地址。

4) 指针数据结构可以是4个字节，也可以更多。然而，更重要的一点是，他们没有被释放。您必须知道在堆上哪里可以找到分配的空间，并为此使用指针。无论您使用此指针分配新数据，还是指向某个现有数据，都没有关系。

请注意，派生类型的位大小在运行时不能更改，它是固定的。另一个问题是多态变量，但因此必须动态分配它们。