Длинные целые числа в Фортране

Question

Я пытаюсь работать с большими числами (~ 10 ^ 14), и мне нужно иметь возможность хранить их и перебирать циклы такой длины, т.е.

n=SOME_BIG_NUMBER
do i=n,1,-1

Я попробовал обычную звездчатую запись, kind=8 и т. д.но, похоже, ничего не работает.Затем я проверил huge внутренняя функция и код:

program inttest

print *,huge(1)
print *,huge(2)
print *,huge(4)
print *,huge(8)
print *,huge(16)
print *,huge(32)

end program inttest

во всех случаях выдает число 2147483647.Почему это?Я использую gfortran (f95) на 64-битной машине.

Если мне понадобится библиотека bignum, какую из них посоветуют люди?

Answer 1

Версии gfortran, которые я использую, 4.3, 4.4 и 4.5 на Mac, поддерживают 8-байтовые целые числа.Лучший способ выбрать тип переменной в Фортране >= 90 — использовать встроенную функцию для указания необходимой точности.Пытаться:

integer, parameter :: LargeInt_K = selected_int_kind (18)
integer (kind=LargeInt_K) :: i, n

чтобы получить как минимум 18 десятичных цифр, которые обычно представляют собой 8-байтовое целое число.

В gfortran 4.3 огромный (1_LargeInt_K) выводит 9223372036854775807.Когда вы писали «огромный» (1) и т. д., по умолчанию константа была целым числом по умолчанию, здесь, очевидно, 4 байта, поскольку «огромный» возвращал 2147483647.Поэтому иногда вам нужно указать точность констант, а не только переменных - чаще всего это сбивает людей с толку, когда они теряют значащие цифры в реальной константе, которая по умолчанию имеет одинарную точность.

Также см Фортран:целое число*4 против целого числа (4) против целого числа (вид = 4)

Обычно gfortran имеет имя команды gfortran.Может ли f95 быть другим компилятором?Попробуйте «gfortran -v» и «f95 -v».

Answer 2

Вы неправильно поняли точное определение понятия HUGE функция. HUGE(num) возвращает наибольшее число того же вида и типа, что и num.Возвращаемое значение также имеет тот же вид и тип, что и num.Поскольку все ваши входные значения являются целыми числами (по умолчанию) HUGE, правильно, возвращает наибольшее целое число размера по умолчанию.

HUGE(num) не возвращает наибольшее целое число с kind=num.И не HUGE(num) вернуть наибольшее число, представимое в num байты.Хотя многие компиляторы используют integer(kind=4) и integer(kind=8) и т. д. для 4- и 8-байтовых целых чисел это не гарантируется стандартом языка и не может считаться переносимым.

Ответ @MSB расскажет вам, как делать то, что вы хотите, я просто вставляю некоторые разъяснения.

Answer 3

Краткое содержание:Рассмотрите возможность просмотра параметров компилятора.

Прошло много времени с тех пор, как я работал на FORTRAN, и я не помню, чтобы использовал HUGE(), но я немного рассмотрел это.На моей машине с Intel Linux установлена ​​gfortran 4.1.2.Я обнаружил, что мне пришлось скомпилировать с включенной опцией -fdefault-integer-8, чтобы она работала с 64-битными целыми числами.В частности, с этим кодом:

      program inttest
      print *, huge(1)
      end program inttest

бег

$ gfortran inttest.for

создал исполняемый файл, который напечатал:

2147483647

Однако запуск:

$ gfortran -fdefault-integer-8 inttest.for

привел к созданию исполняемого файла, который дал вывод:

9223372036854775807

Кроме того, когда я объявил переменную как целое число*8 и скомпилировал ее без опции -fdefault-integer-8, я получил ошибку.Код:

  program inttest2
  integer*8  test_int
  test_int = 9223372036854775807
  print *, test_int
  end program inttest2

бег

$ gfortran inttest2.for

привело к

В файле inttest.for:4

  test_int = 9223372036854775807  
                               1 

Ошибка:Целое число слишком велико для своего типа в (1)

Однако все работало нормально, когда я скомпилировал с опцией -fdefault-integer-8 и получил исполняемый файл, который напечатал

9223372036854775807

Возможно, есть и другие варианты gfortran, которые были бы полезны, но я не стал исследовать их дальше.

Конечно, это все равно не даст вам 10^14, но может помочь объяснить результаты, которые вы видели.