在Fortran 90中计算两个向量的叉积

我想计算Fortran 90中两个vector的叉积。例如，用（1,2,3）和（4,5,6）的叉积结果是（-3,6， -3）以笛卡尔坐标表示。 我写了下面的代码（主程序后跟函数定义）：

PROGRAM crosstest IMPLICIT NONE INTEGER, DIMENSION(3) :: m, n INTEGER, DIMENSION(3) :: cross INTEGER, DIMENSION(3) :: r m=(/1, 2, 3/) n=(/4, 5, 6/) r=cross(m,n) END PROGRAM crosstest FUNCTION cross(a, b) INTEGER, DIMENSION(3) :: cross INTEGER, DIMENSION(3), INTENT(IN) :: a, b cross(1) = a(2) * b(3) - a(3) * b(2) cross(2) = a(3) * b(1) - a(1) * b(3) cross(3) = a(1) * b(2) - a(2) * b(1) END FUNCTION cross 

但是，我收到一条错误消息：

 crosstest.f90:10.9: r=cross(m,n) 1 Error: Rank mismatch in array reference at (1) (2/1) 

第10行是r = cross（m，n） 。 看来我必须指定一个尺寸不正确。 以下是我的一些想法：

（1）也许在主程序中交叉函数的声明应该只是一个整数variables，而不是一个1by3的整数数组。 所以我试着在主程序的INTEGER，DIMENSION（3）:: cross行中删除“，DIMENSION（3）”。 但是我收到一条错误消息：

 crosstest.f90:10.4: r=cross(m,n) 1 Error: The reference to function 'cross' at (1) either needs an explicit INTERFACE or the rank is incorrect 

所以这可能更糟。

（2）Web上的一些（但不是全部）Fortran函数示例在主程序中的函数声明之后放置EXTERNAL语句。 所以我试图在主程序的声明块之后放置一行EXTERNAL十字 。 我收到一条错误消息：

 crosstest.f90:8.16: EXTERNAL cross 1 Error: EXTERNAL attribute conflicts with DIMENSION attribute at (1) 

所以这似乎也是不正确的。

（3）Web上的一些（但不是全部）Fortran函数示例在函数定义的倒数第二行上放置了一个RETURN语句。 我试过这个，但我得到原来的排名不匹配错误：

 crosstest.f90:10.9: r=cross(m,n) 1 Error: Rank mismatch in array reference at (1) (2/1) 

所以这不能解决问题。

你能帮我看看我的错误吗？

非常感谢您的时间。

Answer 1

最好的做法是将你的程序（子程序和函数）放在一个模块中，然后从主程序或其他程序中“使用”这个模块。 您不需要从同一个模块的其他程序“使用”模块。 这将使过程的接口显式化，以便调用程序或过程“知道”参数的特征…它允许编译器检查两边参数之间的一致性…调用者和被调用者… this消除了很多的错误。

在语言标准之外，但在实践中是必要的：如果您使用一个文件，请将模块放在使用它的主程序之前。 否则编译器将不知道它。 所以：

 module my_subs implicit none contains FUNCTION cross(a, b) INTEGER, DIMENSION(3) :: cross INTEGER, DIMENSION(3), INTENT(IN) :: a, b cross(1) = a(2) * b(3) - a(3) * b(2) cross(2) = a(3) * b(1) - a(1) * b(3) cross(3) = a(1) * b(2) - a(2) * b(1) END FUNCTION cross end module my_subs PROGRAM crosstest use my_subs IMPLICIT NONE INTEGER, DIMENSION(3) :: m, n INTEGER, DIMENSION(3) :: r m= [ 1, 2, 3 ] n= [ 4, 5, 6 ] r=cross(m,n) write (*, *) r END PROGRAM crosstest 

Answer 2

这是一个迟到的答案，但是由于我偶然发现了这个问题，而且还没有真正的解释为什么你的错误发生了，所以我想给所有其他的人解释这个问题：

在你的程序中，你定义了一个名为cross的数组，这个数组的名字是1.然后你调用你定义的cross函数。 由于cross函数没有明确的接口（请参阅MSB的答案），编译器此时不知道它。 它所知道的是你声明的数组。 如果你写r = cross(m, n) ，编译器认为你想访问数组cross位置（m，n）处的元素。 由于这个数组的排名是1，但是你提供了两个参数，你会得到这个错误

 rank mismatch in array reference at (1) (2/1) 

这意味着当编译器期待的时候你提供了两个坐标。