Fortran 可分配的内部存储器表示

我想知道 fortran 可分配数组的内部内存表示是什么。

我理解这比原始指针更复杂一点，因为形状和等级也必须存储。

我还猜想它取决于实现，因为我在中找不到信息Fortran 2003 标准 http://www.j3-fortran.org/doc/2003_Committee_Draft/04-007.pdf.

但是，我想知道使用哪种结构来表示可分配数组（即使只针对一个编译器）。

我知道这个问题有点宽泛，但我们将不胜感激。

可分配数组、指针数组以及假定形状数组参数均使用数组描述符（也称为涂料矢量）。

任何编译器都可以有自己的数组描述符结构。它可以在编译器手册中找到。但描述符有一个标准化格式，用于与 C 进行通信（以及 Fortran 之外可能与 C 进行通信的其他软件）。

这个标准描述符可能不会被编译器内部使用，但它可以。如果它也在内部使用，那么编译器在调用 C 互操作过程时不必准备新的描述符。例如，gfortran计划支持标准描述符“最好是原生格式” https://gcc.gnu.org/wiki/ArrayDescriptorUpdate.

Intel 描述了一个与 C 互操作描述符不同的本机数组描述符示例：https://software.intel.com/en-us/node/678452 https://software.intel.com/en-us/node/678452.

C 互操作数组参数的数组描述符的结构由以下定义：关于 Fortran 与 C 的进一步互操作性的技术规范 ISO/IEC TS 29113:2012，它将成为 Fortran 2015 的一部分。

在C头文件中ISO_Fortran_binding.h被定义为用 Fortran 描述符（假定的形状、指针或可分配的）定义的 C 结构。

它看起来如下（从IBM 网站 https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/SSGH4D_15.1.0/com.ibm.xlf151.aix.doc/language_ref/interop-iso-f-binding-def.html，某些细节可能是编译器特定的）：

CFI_cdesc_t 
    A type definition that describes a C descriptor. It contains the following structure members:

void *base_addr
    The base address of the data object that is described. For deallocated allocatable objects, base_addr is NULL. 
size_t elem_len

        For scalars: The size in bytes of the data object that is described.
        For arrays: The size in bytes of one element of the array.

int version
    The version number of the C descriptor. Currently, the only valid value is available by using the CFI_VERSION macro.
CFI_attribute_t attribute
    The attribute code of the C descriptor. For the valid values for attribute, see Table 1.
CFI_type_t type
    The type code of the C descriptor. Describes the type of the object that is described by the C descriptor. For the valid values for type, see Table 2. 

CFI_rank_t rank
    The rank of the object that is described by the C descriptor. Its value must be in the range 0 ≤ rank ≤ CFI_MAX_RANK. A value of 0 indicates that the object is a scalar. Otherwise, the object is an array.
CFI_dim_t dim[]
    An array of size rank that describes the lower bound, extent, and stride of each dimension.

There is a reserved area between rank and dim. The size of the reserved area is 12 words in 32-bit mode and 9 words in 64-bit mode.

所引用的CFI_类型也定义在ISO_Fortran_binding.h header.

因此，尽管此描述符可能与编译器内部使用的不完全相同，但它是一个很好的示例，说明 Fortran 数组描述符中应该包含哪种数据组件。

但是，请注意，gfortran（一种非常常见的编译器）尚未使用这种类型的描述符。只有一个使用新描述符的实验版本 https://gcc.gnu.org/wiki/ArrayDescriptorUpdate当前描述符在手册中有描述。状态也提到了Fortran 与 C 的进一步互操作性 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/Further-Interoperability-of-Fortran-with-C.html.