arrays - Fortran 函数返回具有非平凡边界的可分配数组

Question

根据对象，我正在努力理解返回可分配数组的函数背后的逻辑。我喜欢这种结构，因为与子例程相比它更清晰，而且 fortran 中的纯函数是编写干净的函数式编程代码的绝佳方式。

假设我必须编写一个简单的函数，返回一个具有任意边界的索引数组，例如在这个程序中：

program test_allocatable_functionReturn
      implicit none

      integer, allocatable :: fun(:),sub(:),noa(:)
      integer, parameter :: low = -4
      integer, parameter :: hi  = 3

      call testsub(sub,low,hi)
      fun = testfun(low,hi)
      noa = testfun_noalloc(low,hi)

      print '(4(a,i3),a)', 'testsub:  lbound=',lbound(sub),'(expected = ',low,'), ubound=',ubound(sub),'(expected = ',hi,')'
      print '(4(a,i3),a)', 'testfun:  lbound=',lbound(fun),'(expected = ',low,'), ubound=',ubound(fun),'(expected = ',hi,')'
      print '(4(a,i3),a)', 'no alloc: lbound=',lbound(noa),'(expected = ',low,'), ubound=',ubound(noa),'(expected = ',hi,')'


      contains
             pure function testfun_noalloc(low,hi) result(array)
                integer, intent(in) :: low,hi
                integer :: array(low:hi)
                integer :: i
                 forall(i=low:hi) array(i) = i
             end function testfun_noalloc


             pure function testfun(low,hi) result(array)
                integer, allocatable :: array(:)
                integer, intent(in) :: low,hi
                integer :: i
                 allocate(array(low:hi))
                 forall(i=low:hi) array(i) = i
             end function testfun


             pure subroutine testsub(array,low,hi)
                integer, intent(out), allocatable :: array(:)
                integer, intent(in) :: low,hi
                integer :: i
                 allocate(array(low:hi))
                 forall(i=low:hi) array(i) = i
             end subroutine testsub

end program

我通过三种方式实现了它：

• 返回可分配数组的函数 ( testfun)
• 子程序 ( testsub)
• 返回静态数组的函数 ( testfun_noalloc)

该子例程对返回数组进行操作，并正确分配它。(-4:3)在示例中，应返回一个大小合适的数组。在任一实现中，该函数都返回一个(1:hi-low+1)-sized 数组：

testsub:  lbound= -4(expected =  -4), ubound=  3(expected =   3)
testfun:  lbound=  1(expected =  -4), ubound=  8(expected =   3)
no alloc: lbound=  1(expected =  -4), ubound=  8(expected =   3)

为什么会这样？我得到这样一个事实，即在将函数返回值分配给我的 LHS 数组时，fortran 可能会重新分配数组，但即便如此，为什么它没有分配正确的边界？我知道在将静态数组传递给具有 f2003 风格的 lhs 重新分配的可分配对象时可能会发生这种情况，但是以可分配数组作为输入，我希望保留边界信息。我在这里错过了什么吗？顺便说一句，这个例子是用 gfortran 9.2.0 编译的。

谢谢，费德里科

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