複雑な配列を関数に渡して、間違った答えを返す

Question

私は現在、遺伝的アルゴリズムを作成しようとしています。解決したい問題の解決策を探しています。私は乱数生成を使用して複雑な配列を作成しました。この配列は、配列を正規化する関数に渡します。コードは次のようになります。

PROGRAM genetic_algorithm 

IMPLICIT NONE 
INTEGER:: a, b 
INTEGER :: i,j 
REAL :: d,e 
INTEGER, DIMENSION(8) :: seed 
COMPLEX,DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: pop_mat, norm_mat 
COMPLEX :: c, norm 


WRITE(*,*) "Input Seed values - 8" 
READ(*,*) seed 
WRITE(*,*) "Input state vector number" 
READ(*,*) b 
WRITE(*,*) "Input population number" 
READ(*,*) a 

ALLOCATE(pop_mat(a,b)) 
ALLOCATE(norm_mat(a,b)) 

OPEN(1,FILE='Candidate_solutions.txt') 
CALL RANDOM_SEED(PUT=seed) 

DO i = 1,a 
    DO j = 1,b 
     CALL RANDOM_NUMBER(d) 
     CALL RANDOM_NUMBER(e) 
     d = (2*d) -1 
     e = (2*e) - 1 
     c = CMPLX(d,e) 
     pop_mat(i,j)=c 
     WRITE(1,'(2F9.5)',advance='no') pop_mat(i,j) 
    END DO 
    WRITE(1,*) '' 
END DO 
CLOSE(1) 
norm_mat=norm(pop_mat,a,b) 
WRITE(*,*) norm_mat(:,:) 
END PROGRAM genetic_algorithm 

出力をテストするための最終的な書き込みコマンドがあります。私norm関数は次のようになります。

COMPLEX FUNCTION norm(x,y,z) 
IMPLICIT NONE 

COMPLEX, DIMENSION(y,z), INTENT(INOUT) :: x 
INTEGER, INTENT (IN) :: y, z 
REAL :: norm_val 
REAL, DIMENSION(y) :: state_sum 
INTEGER :: i, j 

OPEN(2,FILE='norm_mat.txt') 
DO i = 1, y 
    DO j =1, z 
     norm_val = CONJG(x(i,j))*x(i,j) 
     state_sum(i) = state_sum(i) + norm_val 
    END DO 
END DO 

DO i = 1, y 
    DO j =1, z 
     x(i,j) = (1/SQRT(state_sum(i)))*x(i,j) 
     WRITE(2,'(2F9.5)',advance='no') x(i,j) 
    END DO 
    WRITE(2,*) '' 
END DO 
CLOSE(2) 
WRITE(*,*) x(:,:) 
WRITE(*,*) '' 
END FUNCTION 

FUNCTION norm、それはnorm_mat.txtに正しい値を出力しますが、メインプログラムに至るまで戻って渡されたとき、私は(2.34180515E-38, 0.0000000 )に等しいすべての行列要素を取得します。私は割り振りを混乱させて、マトリックスを通過してからsize(a,1) size(a,2)で割り振りましたが、その方法を使ってstate_sumのサイズを割り振ることができませんでした。

正しい値が返されない理由を理解できません。

Answer 1

この関数を間違った方法で使用しています。関数が外部のため、コンパイラはあまり手助けできません。モジュールに配置する必要があります。コンパイラは、特定のエラーが発生した場合に不平を言うことによって、より多くの手助けをすることができます。コンパイラの警告（gfortranでは-Wall、インテルFortranでは-warn）も有効にする必要があります。特に

：

1. あなたが関数内でintent(inout)引数を持っています。これは許されていますが、多少混乱させる可能性があります。代わりにサブルーチンを使用することを検討してください。結果としてxを使用したくないのですか？

2. 関数結果の値は、norm関数のどこにも設定されません。それは深刻な問題です。関数内のどこかに、おそらく末尾に行番号

   norm = something 
   

   があるはずです。

3. この関数は、1つの複素数（スカラー）を返しますが、（unset！）結果を配列norm_matに割り当てます。 norm_matは配列かスカラーであると考えられますか？一貫性を持たせる必要があります。関数がモジュール内にあるべき配列を実際に返したい場合。

4. シード配列のサイズが8であると仮定します。これはコンパイラに依存します。最初にRANDOM_SEEDを呼び出して配列のサイズを取得する必要があります。このサイトにいくつかの例があります。

5. ファイルのオープンには、ユニット番号2が使用されています。それは危険です、少数はしばしば特別な目的のために予約されています。 10を超える数字を使用してください。Fortran 2008には代わりにnewunit=という指定子があります。

Answer 2

サブルーチンから機能へ、またはその逆に切り替わる馬の中間ストリームを切り替える意味がありません。 そして、私はひどく悩んでいるようですので、答えを大きく編集しています。

私はこれを使用して、このことを覚えています。： https://xkcd.com/849/

基本的にCONJGはコンプレックスを取り込み、コンプレックスを返します。 Norm_Valは実数です。複合体はスカラーに強制されるべきではありません。

したがって、このセグメントは完全に危険な見えます...

DO i = 1, y 
    DO j =1, z 
    norm_val = CONJG(x(i,j))*x(i,j) 
    state_sum(i) = state_sum(i) + norm_val 
    END DO 
END DO 

次のいずれかとします

norm_val = REAL(CONJG(x(i,j))*x(i,j)) 

または

norm_val = (x(i,j)**2)**0.5 

または

norm_val = ABS(x(i,j)) 

私はおそらく最後の1つをお勧めします。

state_sumを初期化するには、state_sum（i）= 0を0にする前に、state_normal（ゼロ）をチェックします。

まず、検証した要素コアから始めて、レイヤード開発アプローチでより多くのコードを取得します。 1バイトで馬を食べようとしないでください。