Qu'est-ce qui se passe réellement en mémoire dans les blocs communs Fortran ?

Question

Je suis passé de C à Fortran avec une solide base en C. Tout est assez simple, sauf les mécanismes réels de fonctionnement des blocs communs me laissent perplexe, et je ne trouve aucun endroit qui les décrit en détail.

Disons que j'ai le bloc commun suivant :

COMMON/MYBLOCK/ A,B,C

D'après ce que je comprends, cela va mettre de côté un morceau de mémoire qui contient trois...choses, qui ne sont pas vraiment associées aux noms dans le bloc, et en fait si j'ai le code suivant plus tard dans ma source :

SUBROUTINE MYSUB(...)
...
COMMON/MYBLOCK/ X,Y,Z
...
END 

Alors maintenant X est associé à ce qui était autrefois A, et pareillement Y à B et Z à C.

Donc cela signifie que COMMON/MYBLOCK/ est... un tableau de pointeurs nuls lorsqu'il est déclaré ? Il n'y a pas de type associé à aucun de ces pointeurs, donc... la mémoire est allouée lorsqu'une valeur est assignée ? Que se passe-t-il si je dis A='A' dans mon thread principal, puis dans MYSUB je dis A=3.141592 ? Si j'ai une subroutine que je veux retourner une valeur dans A par référence (car elle fait partie d'une bibliothèque externe), puis-je simplement dire CALL MYSUB2(A) et compter sur le compilateur pour s'en charger ? Ou dois-je appeler MYSUB2 sur une variable locale d'abord, puis l'assigner à A ?

C'est bizarre, Fortran est un langage si fortement typé partout ailleurs, mais les blocs communs sont juste comme "fais ce que tu veux, mec, nous ne faisons pas de types ici"...

Answer 1

Ne confondez pas ce que le langage standard vous permet et ce que vous pouvez obtenir avec les compilateurs existants et ce que les gens utilisent dans divers codes hérités.

Les blocs communs sont un endroit pour un stockage statique qui peut être accédé depuis diverses unités de compilation. Les variables stockées sont accessibles en utilisant le nom du bloc commun et la position (décalage) de la variable à l'intérieur du bloc commun.

Que les blocs communs se retrouvent dans le segment .data ou dans le segment .bss est un détail d'implémentation pour une plateforme particulière. Mais en pratique, sur les plateformes courantes aujourd'hui, les blocs communs apparaîtront dans l'un de ces segments.

Ce n'est pas là pour le jeu de types. On ne peut pas référencer la même adresse mémoire avec des types différents. Elle doit toujours être accédée en tant qu'un seul type. Vous pouvez vous en sortir en utilisant la même adresse mémoire avec des types différents uniquement si vous séparez les utilisations. Vous ne pouvez pas écrire un réel et lire un entier.

Les variables stockées dans les blocs communs ont certainement un type. Le type peut être déclaré explicitement ou déterminé en utilisant les règles de typage implicite.

 IMPLICITE NONE

 COMMON /BLOCK1/ A, B, C

 END

vous donnera

> gfortran common.f90 
common.f90:3:18:

  COMMON /BLOCK1/ A, B, C
                  1
Erreur : Le symbole ‘a’ à (1) n'a pas de type IMPLICITE
common.f90:3:21:

  COMMON /BLOCK1/ A, B, C
                     1
Erreur : Le symbole ‘b’ à (1) n'a pas de type IMPLICITE
common.f90:3:24:

  COMMON /BLOCK1/ A, B, C
                        1
Erreur : Le symbole ‘c’ à (1) n'a pas de type IMPLICITE

et vous devrez déclarer explicitement le type des variables.

Sans voir plus de votre code, nous devons conclure que vos variables sont de type réel selon les règles de typage implicite, à moins qu'une instruction IMPLICITE explicite n'impose des règles de typage implicite différentes.

Answer 2

Les choses peuvent être plus compliquées... La première occurrence du bloc nommé définira la taille totale de la mémoire allouée au bloc nommé, mais lorsqu'il est référencé, on peut changer les noms des variables, leur ordre et leur type. La routine accèdera à la mémoire et assignera les valeurs correspondantes aux variables. Cela est sujet aux erreurs, mais était utilisé dans d'anciens codes pour optimiser (minimiser) l'utilisation de la mémoire.

COMMON /BLOCK1/ A(3)

équivaut à

COMMON /BLOCK1/ A, B, C

ou

COMMON /BLOCK1/ X, Y, Z

et le compilateur peut également accepter

COMMON /BLOCK1/ A, B, I1, I2

où des types réels et entiers implicites sont utilisés.

Une confusion supplémentaire peut survenir lorsque le bloc nommé est référencé plus d'une fois dans la même routine, mais il s'agit simplement d'une continuation de la liste de variables. Voir le guide de référence du compilateur Fortran d'Intel.