gfortranでの暗黙のdoを使用した配列コンストラクターの奇妙な初期化動作

debugcn 投稿 Dev

カコ

3つの倍精度配列があるとしましょう。

real*8, dimension(n) :: x, y, z

として初期化されます

x = 1.
y = (/ (1., i=1,n) /)
z = (/ (1. +0*i, i=1,n) /)

すべての配列のすべての要素をに初期化する必要があります1。ifort（16.0.0 20150815）、これは、いずれかの意図したとおりに動作n宣言された精度の範囲内です。つまり、次のように初期化するnと

integer*4, parameter :: n

である限りn < 2147483647、初期化はすべての宣言で意図したとおりに機能します。

gfortran（4.8.5 20150623レッドハット4.8.5-16）、初期化が失敗したためy、長いほど（一定の引数を持つ配列内包）n>65535、独立その精度。AFAIK65535は、の最大値でありunsigned short int、別名unsigned int*2、の範囲内にありますinteger*4。

以下はMWEです。

program test
    implicit none

    integer*4, parameter :: n = 65536
    integer*4, parameter :: m = 65535
    real*8, dimension(n) :: x, y, z
    real*8, dimension(m) :: a, b, c
    integer*4 :: i

    print *, huge(n)

    x = 1.
    y = (/ (1., i=1,n) /)
    z = (/ (1.+0*i, i=1,n) /)
    print *, x(n), y(n), z(n)

    a = 1.
    b = (/ (1., i=1,m) /)
    c = (/ (1.+0*i, i=1,m) /)
    print *, a(m), c(m), c(m)
end program test

gfortran（gfortran test.f90 -o gfortran_test）でコンパイルすると、次のように出力されます。

  2147483647
   1.0000000000000000        0.0000000000000000        1.0000000000000000     
   1.0000000000000000        1.0000000000000000        1.0000000000000000

ifort（ifort test.f90 -o ifort_test）でコンパイルすると、次のように出力されます。

2147483647
   1.00000000000000        1.00000000000000        1.00000000000000     
   1.00000000000000        1.00000000000000        1.00000000000000

何が得られますか？

ウラジミールF

コンパイラが配列コンストラクタを処理する方法には、確かに大きな違いがあります。n<=65535オブジェクトファイル（またはいくつかの中間表現）に格納されている[1.、1.、1。、...]の実際の配列があるためです。

より大きな配列の場合、コンパイラはループを生成します。

    (*(real(kind=8)[65536] * restrict) atmp.0.data)[offset.1] = 1.0e+0;
    offset.1 = offset.1 + 1;
    {
      integer(kind=8) S.2;

      S.2 = 0;
      while (1)
        {
          if (S.2 > 65535) goto L.1;
          y[S.2] = (*(real(kind=8)[65536] * restrict) atmp.0.data)[S.2];
          S.2 = S.2 + 1;
        }
      L.1:;
    }

私には、最初に一時配列の1つの要素のみを設定し、次に（ほとんど未定義の）一時配列をにコピーするように見えますy。そしてそれは間違っています。Valgrindは、初期化されていないメモリの使用状況も報告します。

デフォルトの実数については、

    while (1)
      {
        if (shadow_loopvar.2 > 65536) goto L.1;
        (*(real(kind=4)[65536] * restrict) atmp.0.data)[offset.1] = 1.0e+0;
        offset.1 = offset.1 + 1;
        shadow_loopvar.2 = shadow_loopvar.2 + 1;
      }
    L.1:;
    {
      integer(kind=8) S.3;

      S.3 = 0;
      while (1)
        {
          if (S.3 > 65535) goto L.2;
          y[S.3] = (*(real(kind=4)[65536] * restrict) atmp.0.data)[S.3];
          S.3 = S.3 + 1;
        }
      L.2:;
    }

これで2つのループができました。1つは一時配列全体を設定し、もう1つはそれをコピーしてyすべてが正常です。

結論：コンパイラのバグ。

この問題は、この質問を読んだGCC開発者によって修正されました。バグはhttps://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=84931で追跡されています

彼らはまた、問題が型変換に関連していることを確認しました。コンストラクターにはデフォルトの精度が1.あり、単精度配列では型変換はありませんが、倍精度配列の場合は型変換があります。それがこれら2つのケースの違いを引き起こしました。

この記事はインターネットから収集されたものであり、転載の際にはソースを示してください。

侵害の場合は、連絡してください[email protected]

編集2021-06-1

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