继续Fortran面向对象的学习。

Unlimited polymorphic types

class(*) 类型称为无限制多态类型，必须拥有pointer或allocatable属性。括号中用*代替具体的类名表示可以是任意类。（联想C语言中void *通用指针概念）

一般不直接使用无限制多态类型，常用作过程的哑元，使用select type结构转换为指定类型使用。

CLASS(*), POINTER :: unlimited_ptr

  unlimited_ptr => base_target
  SELECT type(unlimited_ptr)
    TYPE IS (base)
    PRINT *, "base type: component value: ", unlimited_ptr%i
    TYPE IS (child)
    PRINT *, "child type: component values: ", unlimited_ptr%i,unlimited_ptr%j
  END SELECT

pass vs nopass

前面提到类方法调用时，我们不会传递第一个对象参数，因为方法调用隐含传递了。这一约定可以通过pass和nopass属性改变。

通过pass可以显式指定类方法的对象参数名，同时对象参数不需要放在第一个参数位置上。

  type, extends(mytype) :: mynewtype
    real :: extra
  contains
    procedure, pass(value) :: write => write_mynewtype
  end type mynewtype

  ! type-bound procedure definition
  subroutine write_mynewtype(lun, value) !对象value作为第二个参数
    integer,intent(in) :: lun
    class(mynewtype) :: value 
                 
    call value%mytype%write(lun) 
  end subroutine write_mynewtype

类方法调用与之前的完全相同。

call v%write(lun)   !完全相同 

call write_mynewtype(lun, v) ! 普通调用方法，参数顺序必须与定义一致

通过nopass指定类方法调用时不能省掉对象参数。

procedure, nopass :: write => write_mynewtype

!调用
call v%write(lun, v)

Abstract classes and deferred procedure

通过abstract定义抽象类，一般用作基类模板。其中类方法可以“延迟”（deferred）到继承类定义中实现。

我们不希望在基类实现具体的类方法，因为继承类可能还需要根据实际情况进行重置，不如只声明一个过程接口，推迟到后面继承类中实现。

首先定义一个抽象类mytemplate：

type, abstract :: mytemplate 
    ... 
contains 
    procedure(calculate_template), deferred :: calc  ! deferred keyword
end type mytemplate

mydata类继承mytemplate类，同时实现类方法clac：

type, extends(mytemplate) :: mydata
    ...
contains
    procedure(calculate_template) :: calc => calc_mydata 
end type mydata

其中procedure(calculate_template) :: calc声明语法和变量声明很相似（比如integer :: a），可以理解为：声明一个calc过程，其函数签名（参数和返回值类型）要符合calculate_template接口要求。

在上面的抽象类mytemplate定义中，延迟的类方法calc需要让编译器知道过程参数和返回值（即函数签名），因此需要通过abstract interface语法声明过程模板，描述过程的参数及返回值信息，但不会具体实现，留待后续实际过程中实现。

abstract interface
  subroutine calculate_template( t, x, y )
    import :: mytemplate
    class(mytemplate) :: t
    real :: x, y
  end subroutine calculate_template
end interface

Procedure pointers

类似于指针变量可以指向变量目标（target），Fortran标准增加了过程指针，用于指向过程（procedure）（联想C语言中的函数指针）。

! declare procedure pointer p
procedure(calculate_template), pointer :: p
! p point to subroutine my_calculation
p => my_calculation 

! call procedure 
call p( t, x, y )
call my_calculation( t, x, y )