为 Fortran 数组操作指定冒号

Fortran 允许更轻松地使用数组操作。例如，

double precision :: a(3,3), b(3,3), c(3,3)

Given a and b已初始化，我知道一个简单的c=a+b将导致矩阵加法。使用同样可以实现c(:,:) = a(:,:)+b(:,:)。我知道第二种方法允许使用适当的索引来切片数组。除此之外，这两种方法还有什么区别吗？是否应该优先选择某种特定方法？

在表达式中

c = a + b

参考文献a, b and c are to 整个数组. In

c(:,:) = a(:,:) + b(:,:)

参考文献a(:,:), b(:,:) and c(:,:) are to 阵列部分。这些是不同的事情。

一般来说，数组部分不具有整个数组的属性：如果c即使这样也是一个指针或可分配数组c(:,:)不是。当分配时可能发生重新分配时，这一方面最为显着。

In c=a+b c可能未分配，并将在响应中分配，但在c(:)=... c必须在分配之前进行分配。如果c按分配时间分配c=...那么如果出现以下情况，它将被释放：

• 右侧的形状与c; or
• 右侧的任何长度类型参数都与c; or
• c是多态的，并且具有不同的动态类型或右侧表达式的相应种类类型参数不同于c.

如果存在这样的释放那么c被重新分配以匹配右侧表达式。

对于数组部分，不存在这样的自由：c(:)必须适当地匹配右侧表达式，或者必须有适当的可用转换（包括替代定义的赋值）。

从整个数组和数组部分的区别来看，还存在其他方面的问题。

在问题的特定上下文中，数组是显式形状的，那么就不用担心了。

就风格而言，人们可能会认为使用数组部分可以为代码的人类读者增加清晰度，因为“这是一个数组赋值”，或者使用整个数组来帮助编译器优化数组操作。这些之间的平衡取决于具体情况，King 指出相关问题其中考虑了性能方面。

此外，由于上面提到的释放/重新分配，编译器必须对可分配整个数组的内部赋值执行（可能昂贵的）形状/类型/类型参数检查（以确定是否必须发生释放）。使用数组部分意味着这些测试不是必需的。例如，与

c(:,:) = array_expr

程序员保证数组表达式array_expr形状与c（如果不是这种情况，则该片段不能是有效的 Fortran）并且编译器不需要运行释放检查。同样，使用它是根据个人情况进行选择。 （另请注意，编译器可能会提供运行时检查，以查看此类表达式是否匹配：如果使用此“技巧”，则应禁用这些检查。）