面试题：Fortran函数中参数传递方式及应用

Question

在Fortran中，函数参数传递有哪几种常见方式？请分别举例说明如何使用这些方式传递参数，并且阐述在不同场景下选择不同传递方式的原因。

Answer 1

在Fortran中，函数参数传递常见方式有两种：传值（by value）和传址（by reference）。

传值方式

• 示例：

program passing_by_value
    implicit none
    integer :: a = 5
    call increment(a)
    print *, 'After function call, a = ', a
contains
    subroutine increment(x)
        integer, intent(in) :: x
        integer :: temp
        temp = x + 1
        print *, 'Inside function, incremented value = ', temp
    end subroutine increment
end program passing_by_value

在上述代码中，a的值被传递给increment子例程中的x。x是a值的副本，对x的任何修改不会影响到a。

• 适用场景：当你不希望函数修改传入的实际参数值时，使用传值方式。例如，函数只是对数据进行计算，而不会改变原始数据。这样可以保护原始数据的完整性，并且在函数内部对参数的操作不会产生意外的副作用。

传址方式

• 示例：

program passing_by_reference
    implicit none
    integer :: a = 5
    call increment(a)
    print *, 'After function call, a = ', a
contains
    subroutine increment(x)
        integer, intent(inout) :: x
        x = x + 1
    end subroutine increment
end program passing_by_reference

在这段代码中，a的地址被传递给increment子例程中的x。x和a指向内存中的同一个位置，因此对x的修改会直接影响到a。

• 适用场景：当你希望函数能够修改传入的实际参数值时，使用传址方式。例如，在排序函数中，需要通过修改原始数组来完成排序，这种情况下传址方式就非常合适，可以避免不必要的数据复制，提高程序的效率。