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  Fortran - 指针

  • 简述

    在大多数编程语言中，指针变量存储对象的内存地址。但是，在 Fortran 中，指针是一种数据对象，它的功能不仅仅是存储内存地址。它包含有关特定对象的更多信息，例如类型、等级、范围和内存地址。
    指针通过分配或指针分配与目标相关联。

  • 声明指针变量

    使用指针属性声明指针变量。
    以下示例显示了指针变量的声明 - 
    
integer, pointer :: p1 ! pointer to integer  
real, pointer, dimension (:) :: pra ! pointer to 1-dim real array  
real, pointer, dimension (:,:) :: pra2 ! pointer to 2-dim real array
    指针可以指向 -
    • 动态分配的内存区域。
    • 与指针类型相同的数据对象，具有target属性。

  • 为指针分配空间

    这allocate语句允许您为指针对象分配空间。例如 - 
    
program pointerExample
implicit none
   integer, pointer :: p1
   allocate(p1)
   
   p1 = 1
   Print *, p1
   
   p1 = p1 + 4
   Print *, p1
   
end program pointerExample
    编译并执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
1
5
    您应该清空分配的存储空间deallocate不再需要时声明，避免积累未使用和不可用的内存空间。

  • 目标和关联

    目标是另一个正常变量，为它留出了空间。目标变量必须用target属性。
    使用关联运算符 (=>) 将指针变量与目标变量关联。
    让我们重写前面的例子，来演示这个概念 - 
    
program pointerExample
implicit none
   integer, pointer :: p1
   integer, target :: t1 
   
   p1=>t1
   p1 = 1
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   p1 = p1 + 4
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   t1 = 8
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
end program pointerExample
    编译并执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
1
1
5
5
8
8
    指针可以是 -
    • 不明确的
    • 联系
    • 解除关联
    在上面的程序中，我们有associated指针 p1 和目标 t1，使用 => 运算符。函数关联，测试指针的关联状态。
    这nullify语句将指针与目标解除关联。
    Nullify 不会清空目标，因为可能有多个指针指向同一个目标。但是，清空指针也意味着无效。

    示例 1

    以下示例演示了这些概念 - 
    
program pointerExample
implicit none
   integer, pointer :: p1
   integer, target :: t1 
   integer, target :: t2
   
   p1=>t1
   p1 = 1
   
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   p1 = p1 + 4
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   t1 = 8
   Print *, p1
   Print *, t1
   
   nullify(p1)
   Print *, t1
   
   p1=>t2
   Print *, associated(p1)
   Print*, associated(p1, t1)
   Print*, associated(p1, t2)
   
   !what is the value of p1 at present
   Print *, p1
   Print *, t2
   
   p1 = 10
   Print *, p1
   Print *, t2
   
end program pointerExample
    编译并执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
1
1
5
5
8
8
8
T
F
T
0
0
10
10
    请注意，每次运行代码时，内存地址都会不同。

    示例 2

    
program pointerExample
implicit none
   integer, pointer :: a, b
   integer, target :: t
   integer :: n
   
   t = 1
   a => t
   t = 2
   b => t
   n = a + b
   
   Print *, a, b, t, n 
   
end program pointerExample
    编译并执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
2  2  2  4
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