Fortran 90 - 分段錯誤

Question

我正在製作一個將十進制整數轉換爲二進制表示的程序。這裏是我的代碼：

program test 
implicit none 
integer, dimension(:), allocatable :: binary 
integer :: decimalnum, i, initvalue 

print*, "Enter decimal number to convert: " 
read*,initvalue 

decimalnum = initvalue 
i = 0 

do while (decimalnum > 0) 
    if (MOD(decimalnum,2)==0) then 
     binary(i) = 0     ! this is as far as the program executes up to 
     decimalnum = decimalnum/2 
     i = i + 1 
    else if (MOD(decimalnum,2)==1) then 
     binary(i) = 1 
     decimalnum = (decimalnum -1)/2 
     i = i + 1 
    end if 
end do 
end program test 

在標記點，則返回錯誤Segmentation fault與代碼139

爲什麼會發生這種情況退出？

在此先感謝。

Answer 1

所以這可能是很糟糕的形式， 和肯定不好的運行時間（它複製陣列的每一位） ，但這是我想出的。它似乎工作。

program test 
     implicit none 
     integer, dimension(:), allocatable :: binary 
     integer :: decimalnum, i, initvalue, curSize, curBit 


     print*, "Enter decimal number to convert: " 
     read*,initvalue 

     decimalnum = initvalue 
     i = 1 
     ALLOCATE (binary(1)) 
     curSize = 1 

     DO WHILE (decimalnum > 0) 
     IF (i > curSize) THEN 
      curSize = curSize * 2 
      CALL expandArray(curSize, i-1) 
     END IF 

     IF (MOD(decimalnum,2)==0) then 
      binary(i) = 0     ! this is as far as the program executes up to 
      decimalnum = decimalnum/2 
      i = i + 1 
     ELSE IF (MOD(decimalnum,2)==1) then 
      binary(i) = 1 
      decimalnum = (decimalnum -1)/2 
      i = i + 1 
     END IF 

     end do 
     PRINT*, binary 


    CONTAINS 
     SUBROUTINE expandArray(newSize, oldSize) 
      IMPLICIT NONE 
      INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: temp 
      INTEGER :: j, newSize, oldSize 
      ALLOCATE(temp(newSize)) 
      DO j=1,oldSize 
       temp(j) = binary(j) 
      END DO 
      DEALLOCATE (binary) 
      ALLOCATE(binary(newSize)) 
      DO j=1,oldSize 
       binary(j) = temp(j) 
      END DO 
      DO j=oldSize+1,newSize 
       binary(j) = 0 
      END DO 
      DEALLOCATE (temp) 
     END SUBROUTINE 

    END PROGRAM test 

Answer 2

根據註釋，您需要先執行一個分配語句（或在您的封面下執行分配的內容），然後才能定義binary陣列。分配語句的最簡單形式看起來像ALLOCATE(binary(10))，它將給出binary數組10個元素，使用默認值（它可以使用allocate語句對該數組進行更改）起始數組索引爲1.

其中size的分配是不容易使用數組之前已知有兩種基本方法：

• 做兩遍，其中，在第一遍只計算多少元素是必需的，那麼該陣列被分配，則第二實際上通過了相關內容。
• 將數組分配到初始大小（可能爲零），按需要逐漸增大數組。

在決定周圍的使用方法時，與分配和計算時每個測試的評估相關的開銷相關聯存在權衡。生長一個可分配的數組有點複雜（將原始臨時拷貝數據分配給臨時數據，釋放原始數據，將原始數據分配給新大小，複製數據從臨時恢復原始大小，暫時解除分配）。在Fortran 2003中，這個操作變得微不足道。

Answer 3

下面是一個整數i轉換成其二進制表示的簡單方法：

write(*,'(b16)') i 

由於寫的，這不會寫任何前導0秒。如果你想領先0 S，嘗試

write(*,'(b16.16)') i 

當然，上面的代碼寫入二進制表示默認輸出單元，但使用Fortran語言的內部寫能力，我可以很容易地編寫位字符變量。例如：

character(len=16) :: bits 
... 
write(bits,'(b16.16)') i 

寫入的i的二進制數字到字符變量bits。現在

，如果你真正想要的是創建整數的二進制表示的每一個代表一個位，那麼像這樣

integer, dimension(16) :: bitarray 
... 
bitarray = 0 
... 
do ix = 1,len(bits) 
    if (bits(ix:ix)=='1') bitarray(ix) = 1 
end do 

可能會工作的數組。

Answer 4

1）您的崩潰發生是因爲您已經爲數組binary（:)分配了一個元素，並且While循環大概已移至i = 2，此時您的數組索引超出界限（崩潰） 。

2）Fortran有許多直接處理位的內在函數。例如，

a）Bit_Size（var）返回「var」中的位數，因此如果您必須使用allocatable，現在您已知道預先需要的數組大小。

b）BTest（iVar，pos）返回.True。如果在伊娃POS該位爲1

例如，使用,:

Integer  :: n 

n = Bit_Size(decimalnum)  

If(Allocated(Binary)) DeAllocate(Binary)   ! good practice 
Allocate(Binary(1:n))        ! in general, should get IOStat, just in case 

Binary(:) = 0 

ForAll(i=1:n, Mask = BTest(decimalnum, i-1)) ! remember, bit intrinsics index from 0 
    Binary(i) = 1 
End ForAll 

高於其他聲明......這是一個小更高效的比較做的，雖然，和可能有助於（一很少）朝smp。 Where/EndWhere結構也可以使用，但是我發現ForAll的效率更高一些。例如，如果你想創建一個「顯式」二進制表示，這可能是一種方法，IBits（var，pos，len）從var開始的pos中提取從var開始的比特。

等等等等

3）如果你「真的是」轉換DecimalNum斌，那麼你有（實質性）其他問題，如果減速也包括浮點月（即實數），因爲雷亞爾的位表示就指數而言。我認爲情況並非如此，因爲代碼/解釋涉及更多。最後，在Fortran中，Nums通常是「有符號」Num，前導位用於確定+ ve（0）或-ve（1）。因此，如果你正在進入「其他」方向（Bin2Dec），那麼會更喜歡一個額外的arg（或許是可選的），它控制結果是有符號還是無符號。如果無符號，那麼輸出變量需要比輸入變量「更大」（例如，如果將無符號1字節int轉換爲Fortran int，則必須至少使用2字節int（即輸入Integer（1）必須是輸出到一個整數（2））等