Fortran-er的生存指南：transfer()代替Union与Map

编译器与通用性

我的笔记本上使用的是codeblocks完成fortran代码开发的编译器是GNU Fortran。但是单位的服务器原本是Sun Solaris，编译器是F95。后来变为麒麟linux，在这样一个以开源著称的系统下，使用的编译器居然是ifort。

并不是说各个编译器的好坏，这方面的评价会有更加专业的人来回答。我的工作没有这么高端的需求。

我遇到的问题是，身边的同事在编码的过程中使用了一些编译器特有的语法，造成了后续二次开发与移植的困难。。。所以在编码的过程中，我还是尽可能的选择规范中的用法，而不是编译器特有的用法。

transfer()

原来对于transfer()函数的理解，一直当做integer(4)，real这样基本数据类型相互转换使用。手头上仅有的教材也是这么说的。。。下面说说我是怎么用transfer()来代替union与map的。

在开发的需求中，有个这样的场景：

1. 底层模块是用c实现的进程间电文通信的一个函数库。其中一个完成接收的接口函数int receive(phbuff* buff)
2. phbuff是所有电文类型的一个总的接口。length指名有效数据data的长度，type指名了有效数据应该安装什么类型解析。接口文件的c是这么描述的

struct phbuff{
int length;
int type;
char data[1024]
}

3. 举个例子，在data[1024]存储空间中可能含有如下A，B两种类型数据，按照fortran的接口文件是这么描述的

type :: A
    real(8) :: range
    real(8) :: velocity
    integer(4) :: status
end type
type :: B
    integer(2) :: tid
    real(8) :: pos_xyz(3)
end type

4.需要用Fortran写一个信息接收程序，通过调用receive()函数完成信息的接收，然后根据phbuff数据结构中的type字段区分数据类型A/B，根据不同的数据类型采取后续的处理措施。

union与map的实现

原来的处理方式是利用union与map，将上面的数据类型A，B整合成一个总的类型，定义是这么做的：

type phdata
    union
    map
        type(A) :: msg_map_a
    end map
    map
        type(B) :: msg_map_b
    end map
    end union
end type

type unionbuff
    integer(4)  :: len
    integer(4)  :: itype
    type(phdata) :: union_data
end type

使用的时候

integer(4) :: re_status
type(unionbuff) :: buff

re_status = receive(buff)
select case(buff%itype)
case(typeA) !电文A的类型标志
    ! 按照类型A处理
    call process_A(buff%union_data%msg_map_a)

case(typeB) !电文B的类型标志
    ! 按照类型B处理
    call process_B(buff%union_data%msg_map_b)

end select

transfer()的实现

面对着原本的union与map语句，实现的功能不过是对相同一段内存使用不同的方式解释数据。难道说标准的Fortran的真的不支持吗？Fortran语言真的如此不实用，而必须使用一些非标准的做法？这太令人愤怒了，这样不完善的标准居然没有人意识到这个问题？!!!
好吧，后来当我用transfer实现了这个数据结构转换功能的时候，还是觉得Fortran还算是一个高级语言，不是那么脑残。实现方式首先按照接口定义了统一数据结构phbuff，类型a电文数据msg_A与类型b电文数据msg_B

type :: phbuff
    integer(4) :: len
    integer(4) :: itype
    integer(1) :: data[1024]
end type

type :: msg_A
    integer(4) :: len
    integer(4) :: itype
    type(A)  :: foo
end type

type :: msg_B
    integer(4) :: len
    integer(4) :: itype
    type(B) :: bar
end type

那么在接收数据时就可以这么解决

integer(4) :: re_status
type(phbuff) :: buff
type(msg_A) :: dataA
type(msg_B) :: dataB

re_status = receive(buff)
select case(buff%itype)
case(typeA) !电文A的类型标志
    dataA=transfer(buff, dataA)
    ! 继续按照类型A对dataA处理
    call process_A(dataA%foo)

case(typeB) !电文B的类型标志
    dataB=transfer(buff,dataB)
    ! 继续按照类型B对dataB处理
    call process_B(dataB%bar)

end select

以上，便是利用transfer()实现不同数据结构之间数据相互转换的用法，可以替代非标准的人union与map
究竟是标准的transfer更好，还是编译器特别支持的union与map更好？这个问题针对不同情况肯定有不同的答案。在我们公司开发的都是一些小众的专业技术软件，从我的角度代码可复用更加重要。所以在这里我更倾向于标准用法。
（还是用手机码的字，如果有手误的地方通，各位同学多多包涵，哈哈哈）