Fortran allocate/deallocate

Question

次の質問があります。 Fortran90 +でのallocate/deallocate文の実際のオーバーヘッドは何ですか？ すなわち、いくつかの中型アレイは

do i = 1, 1000 
    allocate(tmp(20)) 
    tmp(1:20) = 1d0 
    call foo(tmp) 
    deallocate(tmp) 
end do 

ように、ループ内で割り当てられているが、この場合には、最大サイズに基づいて、単一の作業配列を割り当てることは価値がありますか？

Answer 1

私はタイトなループ内の動的配列割り振りがコードの実行を実際に遅くすることがあることを発見しました。これは、valgrindが大きいサイクルの割合がmallocとfreeであることを示しています。したがって、fooが非常に高速な関数であれば、この配列を静的に割り当てる価値があります。 valgrindのcallgrind機能を使用してプロファイリングすることでこのオーバーヘッドを簡単に見ることができます（プロファイリングされた実行が少なくとも10倍遅くなる可能性があるため、問題のサイズを小さくする価値があります）。

fortran 2008には、この種の問題にはより良い解決策があります。実行時に決定されたサイズのblockコンストラクト内で変数を宣言できます。これは、コンパイラが変数をスタックに割り当てることをはるかに簡単にするはずです。しかし私はこれを個人的に使用しておらず、どのコンパイラがそれをサポートしているのかよくわかりません。

Answer 2

ALLOCATEとDEALLOCATEを使用するオーバーヘッドは、実際にはほとんどのFortranコンパイラは、すべてのFortran 90の配列に固有のいくつかの追加簿記とmalloc()/free()のラッパーとして(DE)ALLOCATEを実装C.におけるmalloc()とfree()を使用するオーバーヘッドと同じです。

通常、十分な大きさのスクラッチアレイを事前に割り当てて、メモリを常に割り当てたり解放したりするのではなく、タイトなループで使用する方がよいでしょう。ヒープの断片化を防ぎ、後で割り当て問題につなげることもあります（非常にまれな状況ですが、特に32ビットコードで発生します）。