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Fortran标准库系列：MOD vs MODULO

Fortran标准库系列：MOD vs MODULO

取余运算 vs 取模运算取余运算（remainder）在计算商时，会将商向0方向舍入。这意味着取余运算尽可能让余数的绝对值最小。取模运算（modulus）在计算商时，会将商向负无穷方向舍入。取模运算尽可能让商的值最小。当两个数都是正数时，取余运算和取模运算的结果是一样的，因为它们的商都是向0方向舍入的。然而，当两个数符号不同时，取余运算和取模运算的结果会不同。Fortran标准提供取余函数MOD和取模函数MODULO。MOD函数计算A除以P的余数。R=MOD(A,P)参数A是INTEGER或者REAL类型的标量。参数P必须与A相同类型和精度，不能为0。函数返回结果是$A-(INT(A/P)* P)$ ，返回值R符号与参数A相同，且$|R|<|P|$。MODULO计算A对P取模结果。R=MODULO(A,P)参数A是INTEGER或REAL类型的标量。参数P必须与A相同类型和精度,。返回结果类型和精度与参数相同，且返回值R符号与P相同,且$|R|<|P|$。。如果A和P是INTEGER类型，返回结果R满足$A=Q*P+R$ ，其中Q是一个整数，$R\in [0,P)$ ...

2024年08月10日

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Fortran面向对象（三）

Fortran面向对象（三）

继续Fortran面向对象的学习。Unlimited polymorphic typesclass(*) 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 SELECTpass ...

2024年08月10日

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Fortran面向对象二

Fortran面向对象二

面向对象编程核心概念包括封装、继承及多态。下面介绍Fortran的类继承及多态语法。Fortran类继承Fortran中类继承使用扩展（extends）关键字定义继承哪个父类。type mytype integer :: value end type mytype ! extend from mytype type, extends(mytype) :: mynewtype real :: extra end type mynewtype新的类mynewtype除了继承mytype中成员value，还定义了新成员extra。module mytypes implicit none type mytype integer :: value contains ! => 过程别名 procedure,public :: write => write_mytype end type mytype type, extends(mytype) :: mynewtype real :: extra end ty...

2024年07月31日

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Fortran面向对象

Fortran面向对象

从Fortran 2003开始标准加强了面向对象（OOP）语法支持，通过使用模块（module）及复用派生类型关键字（type）定义Fortran的类。Fortran主要参照C++ OOP模型进行设计，两者对比如下表所示。 C++Fortran成员在类中定义在'type'中定义方法在类中定义在'type'中声明interface；在module中实现构造函数default或explicit没有对象本身this第一个参数对象方法引用点操作符'.’%操作符Fortran类组织方式在模块文件定义类（module ...type ...contains ... end type ...contains ... end module）type...contains...end type定义类（包括数据成员及类方法声明）实际方法定义在模块contains部分实现类方法的第一个参数是对象本身module A type B ! data members integer :: c contains procedure :: d end type cont...

2024年07月31日

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Fortran BLOCK结构

Fortran BLOCK结构

Fortran 2008标准提出了BLOCK语法结构，其作用是创建一个独立的命名空间，在里面可以定义一个可以包含声明的可执行代码块。BLOCK语法如下：[block_name:] BLOCK ! declartion ! executable statements END BLOCK [block_name]其中block_name可选，对block结构起一个名字可以让代码更加清晰。BLOCK结构中声明对象包括变量、type定义、外部过程等，这些声明的对象作用域（生命周期）只限于该BLCOK结构，不会影响到BLOCK外的变量，这意味着你可以在BLOCK内声明一个与外部相同的变量名，在BLOCK内声明的变量如与外部变量名相同，外部变量会暂时被”抑制“。program main implicit none integer :: x = 10 block integer :: x x = 4 print*, "Inside a block, x=",x end block print*, "Out...

2024年07月31日

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Fortran代码格式化工具fprettify

Fortran代码格式化工具fprettify

作为程序员，可能读代码的时间要比写代码的时间还要长。在你不得不阅读那些“没有缩进、嵌套分支代码太长不能确定对应的代码段等”糟心代码时，可能一款格式化工具能够帮助你抚平暴怒的心情。fprettify就是一款针对Fortran项目代码的自动化格式工具。项目地址：https://github.com/pseewald/fprettify安装fpretty是基于Python开发的脚本工具，依赖Python3 （最新版本不再支持Python 2.7）。使用pip或者conda安装即可。$ pip install --upgrade fprettify #or $ conda install -c conda-forge fprettify使用查看fprettify选项说明$ fprettify -h常用选项-i INDENT, --indent INDENT相对缩进宽度，默认是3个空格-l LINE_LENGTH, --line-length LINE_LENGTH每行最多列数（默认132列）-w {0,1,2,3,4}, --whitespace {0,1,2,3,4}控制插入白空格...

2023年10月21日

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Intel Fortran编译器的发展

Intel Fortran编译器的发展

作为商业Fortran编译器代表，Intel Fortran编译器在语言标准兼容性、性能方面非常出色，是很多NWP模式主要编译工具。Intel C/Fortran编译器之前是包含在Parallel Studio中，它是商业收费软件。但自2020年12月开始Intel oneAPI品牌取代Parallel Studio，并采用免费使用策略。现在Intel oneAPI套件中包含两套Fortran编译器：Intel Fortran Compiler Classic (ifort)Intel Fortran Compiler (ifx)其中ifort只用于CPU端，而ifx用于面向未来XPU（CPU/GPU等）异构计算。两套编译器使用相同的编译前端（Intel Fortran Frontend, FFE）。ifort 特点：Intel Fortran parser/analyzer + Intel optimizer/code generationF2018标准完全支持，只用于CPU端，性能优ifx特点：Intel Fortran parser/analyzer + LLVM opti...

2023年10月21日

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forrtl error 78

forrtl error 78

问题描述模式使用128个进程运行很快报错退出，测试其它进程配置也会得到相同的错误，多次运行出现相同的错误，排除了机器原因。调试平台和配置平台环境Intel CPU, 32 cores/node, 192GB内存Linux /Intel Fortran Compiler 2018/Intel MPI试验配置模式网格：NX=3301, NY=3301, NZ=70程序使用MPI并行，针对Y方向进行一维并行剖分，主要变量数据结构var(nx,nz,nb) ，其中nb=NY/nprocs。排查经过定位报错源代码由于代码没有加调试选项编译，不能看到最后报错的调用栈对应的源代码信息。使用intel fortran编译器选项-g -traceback重新编译代码运行，得到报错源码信息。如上图所示，程序在调用cmpclddrv子程序（cmpclddrv.f第一行）时报错。从出错调用栈信息可以看出出错点在进入cmpclddrv程序时，还未执行该子程序内执行语句。排查数组越界问题当时考虑程序在传参时出现问题，比如数组越界。因此，加上数组越界编译选项-check bounds重新编译、运行，发现不是数...

2023年10月21日

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