Question

我过去几天才学习Fortran 77（以及它的语法），并尝试在整个网站和教科书中找到答案并且仍然感到困惑，所以我很感激任何帮助。如果这篇文章的格式关闭，我很抱歉;这是我的第一篇文章，我时间紧张。

我正在创建一个乘法矩阵的程序。我想创建一个子程序或一个函数，它将两个矩阵作为输入（两个2x2数组），并返回乘法矩阵（一个2x2数组）。我无法弄清楚如何获得子程序或函数来返回固定大小的数组，或者如何在返回数组后使用该数组。

我尝试使用一个自己编译的函数。但是当我尝试从我的主程序调用该函数时，我无法单独调用它：

 MATMULT(MAT0, MAT0, MAT0)                                        
 1
 Error: Unclassifiable statement at (1)

或将其分配给另一个变量（我尝试了不同的REAL和数组）：

  BLAH = MATMULT(MAT0, MAT0, MAT0)                                 
                1
  Error: Return type mismatch of function 'matmult' at (1) (INTEGER(4)/REAL(4))
  MATRIX1.f:26.22:

  BLAH = MATMULT(MAT0, MAT0, MAT0)                                 
                 1
  Warning: Type mismatch in argument 'x' at (1); passed INTEGER(4) to REAL(4)

  BLAH = MATMULT(MAT0, MAT0, MAT0)                                 
                 1
  Warning: Rank mismatch in argument 'x' at (1) (scalar and rank-2)

由于数组是通过引用传递的，我真的不确定函数返回的是什么，所以我如何使用输出矩阵，如果那确实是函数的输出？

我也试过使用子程序，但是（除了还不知道它返回的是什么或在哪里）然后我得到一个“两个主程序”错误 - 所以编译器没有区分主程序和子程序。这可能是我在子程序上的语法问题？我尝试了一些不同的东西，但这是我最近的代码迭代（我只是想让数组传递工作，所以这里还没有实际的矩阵乘法）：

  PROGRAM MATRIX1

  INTEGER N 
  REAL A, B, MAT0(2,2), MATF(2,2), X(2,2), Y(2,2), Z(2,2)
  REAL BLAH


  PRINT *, " ENTER THE VALUE OF A: "
  READ *, A
  PRINT *, " ENTER THE VALUE OF B: "
  READ *, B
  PRINT *, " ENTER THE NUMBER OF MULTIPLICATIONS: "
  READ *, N

C创建初始矩阵
MAT0（1,1）= 1.0 - A. MAT0（1,2）= A. MAT0（2,1）= B. MAT0（2,2）= 1.0 - B

  PRINT *, "M = ", MAT0

  CALL MATMULT(MAT0, MAT0, MAT0)
  PRINT *, "FINAL "


  STOP
  END PROGRAM

  REAL SUBBROUTINE MATMULT(X, Y, Z)

      END SUBROUTINE

或（使用函数编辑以添加一些建议的更改）：

  PROGRAM MATRIX1

  INTEGER N 
  REAL A, B, MAT0(2,2), MATF(2,2), X(2,2), Y(2,2), Z(2,2)
  REAL MATMULT(2,2)


  PRINT *, " ENTER THE VALUE OF A: "
  READ *, A
  PRINT *, " ENTER THE VALUE OF B: "
  READ *, B
  PRINT *, " ENTER THE NUMBER OF MULTIPLICATIONS: "
  READ *, N

C创建初始矩阵
MAT0（1,1）= 1.0 - A. MAT0（1,2）= A. MAT0（2,1）= B. MAT0（2,2）= 1.0 - B

  PRINT *, "M = ", MAT0

  Z = MATMULT(X, Y)


  STOP
  END PROGRAM

  FUNCTION MATMULT(X, Y)
      REAL X(2,2), Y(2,2), Z(2,2), MATMULT(2,2)
      RETURN
      END

我仍然遇到错误：

  Z = MATMULT(X, Y)                                                
              1
  Warning: Legacy Extension: REAL array index at (1)
  MATRIX1.f:28.19:

  Z = MATMULT(X, Y)                                                
              1
  Error: Array index at (1) is an array of rank 2

Answer 1

在这个时代，没有理由使用FORTRAN 77. Fortran 90/95/2003更易于使用，功能更强大，更好地帮助程序员找到错误。 gfortran是一个优秀的开源编译器。

这是类似程序/函数的Fortran 95中的一个示例：实现矢量交叉产品的函数。该示例显示了同一文件中的函数和程序（还有其他方法），函数接收两个向量并返回一个向量。示例：Computing the cross product of two vectors in Fortran 90

Answer 2

有两种方法可以做到这一点：

1）子程序。像你一样声明一个子程序。但是，请指定输入和输出参数：

REAL, INTENT(IN) :: X(2,2), Y(2,2)
REAL, INTENT(OUT) :: Z(2,2)

并使用call关键字CALL MATMULT

调用子例程

2）功能。同时指定输入参数，但现在返回函数的值：

! Insert calculation
MALMULT = ...

不要忘记以正确的方式声明：FUNCTION MATMULT(x,Y)

称之为：Z = MATMULT(X,Y)

Answer 3

你在问题中提到了几个问题。当然，使用最新的Fortran方言可以增强你的工作，正如M. S. B.和Ilmirus的答案所给出的那样。而且你真的应该使用implicit none（即使对于Fortran 77，很多编译器也支持 - 以及小写 - 作为扩展）。

来到概念部分，我必须说你需要继续学习。但是，如果您想要一个返回矩阵产品的函数，那么您将拥有类似

的函数

function matmult(x, y)
  real x(2,2), z(2,2), matmult(2,2)
  ... calculation of matmult
end function matmult

其次是

z = matmult(x,y)

在主程序中z为real z(2,2)，而不是您示例中的标量blah，并且是您的结果。

来到你的子程序，确实存在问题：real subroutine matmult(x,y,z)不需要real。然后使用call matmult(mat0, mat0, mat0)调用此处，并打算使用结果更新mat0，这就是要求出现别名问题。 call matmult(x,y,z)将“存储结果”存储在子程序计算所在的位置。使用Ilmirus给出的intent可以很好地指导程序员所需的行为。

最后，如果您只想获得将A和B相乘作为矩阵并存储在C中的结果：使用C = matmul(A,B)与F77之后的结果编译器。

但是，在Fortran 77中，没有返回数组结果，所以子程序方法是最合适的。为了回应你的编辑：

  REAL MATMULT(2,2)

声明matmult数组，而不是函数，因此对matmult(X,Y)的引用会导致错误。

Fortran 77：如何使用函数或子程序的数组输出

3 个答案: