可变大小数组的 Fortran 数组 [关闭]

问题的简化描述：

正好有maxSize人们在商店购物。他们每个人都有一个购物清单，其中包含商品的价格（作为整数）。使用 Fortran 数组，我如何表示所有购物清单。购物清单可能包含any项目数量（1、10、1000000000）。

（注意：实际问题要复杂得多。它甚至与购物无关。）

懒惰的方法是：

integer :: array(maxSize, A_REALLY_BIG_NUMBER)

然而，这是非常浪费的，我基本上希望第二个维度是可变的，然后单独分配给每个人。

明显的尝试注定会失败：

integer, allocatable :: array(:,:)
allocate(array(maxSize, :)) ! Compiler error

Fortran 似乎要求数组的每个维度都有固定的大小。

这很奇怪，因为大多数语言将多维数组视为“数组的数组”，因此您可以单独设置“数组的数组”中每个数组的大小。

这是一些东西does work:

type array1D
    integer, allocatable :: elements(:) ! The compiler is fine with this!
endtype array1D

type(array1D) :: array2D(10)
integer :: i

do i=1, size(array2D)
    allocate(array2D(i)%elements(sizeAt(i))
enddo

如果这是唯一的解决方案，我想我会使用它。但我有点希望有一种方法可以使用内在函数来做到这一点。必须为如此简单的事情定义自定义类型有点烦人。

在 C 中，由于数组基本上是一个具有奇特语法的指针，因此您可以使用指针数组来完成此操作：

int sizeAt(int x); //Function that gets the size in the 2nd dimension
int * array[maxSize];

for (int x = 0; x < maxSize; ++x)
        array[x] = (int*)(calloc(sizeAt(x) , sizeof(int)));

Fortran 似乎也有指针。但我发现的唯一教程都说“永远不要使用这些”或类似的内容。

你似乎在抱怨 Fortran 不是 C。确实如此。标准委员会选择不同做法的原因可能有无数种，但以下是一些想法：

Fortran 数组的强大功能之一是它们可以切片。

a(:,:,3) = b(:,:,3)

是一个完全有效的陈述。如果数组是“指向数组的指针的数组”，则无法实现此目的因为沿每个轴的尺寸不一定是一致的（您正在尝试实现的情况）。

在 C 语言中，确实不存在多维数组这样的东西。您可以使用指向数组的指针数组来实现看起来类似的东西，但这并不是真正的多维数组，因为它不共享公共内存块。这可能会对性能产生影响。事实上，在 HPC（许多 Fortran 用户花费时间的地方）中，多维 C 数组通常是包装在宏中的一维数组，用于根据维度的大小计算步幅。另外，取消引用 7D 数组，如下所示：

a[i][j][k][l][m][n][o]

比以下内容更难输入：

a(i,j,k,l,m,n,o)

最后，您发布的解决方案最接近您尝试模拟的 C 代码 - 它有什么问题？请注意，对于您的问题陈述，可能需要更复杂的数据结构（如链接列表）（可以用 C 或 Fortran 实现）。当然，就性能而言，链表是最差的，但如果这不是问题，那么它可能是正确的数据结构，因为“购物者”可以决定将更多东西添加到他们的“购物车”中，即使它不在他们带到商店的购物清单上。