面试题：Fortran单元测试框架的自定义扩展

Question

假设你正在使用一个Fortran单元测试框架，现需要增加一个自定义的断言函数，用于检查两个数组在某一维度上的和是否相等。请描述实现这个自定义扩展的步骤，包括涉及到的框架接口、可能需要编写的代码结构等。

Answer 1

1. 理解框架接口：
   • 首先需要深入研究所使用的Fortran单元测试框架的文档，确定框架提供的用于扩展断言函数的接口。通常框架会有特定的钩子函数或扩展机制。例如，有些框架可能提供一个模块，其中定义了添加新断言的接口例程。
2. 编写自定义断言函数：
   • 函数声明：

     logical function my_sum_assertion(arr1, arr2, dim)
       real, dimension(:), intent(in) :: arr1, arr2
       integer, intent(in) :: dim
     

   • 计算数组在指定维度上的和：

     real :: sum1, sum2
     if (dim == 1) then
       sum1 = sum(arr1)
       sum2 = sum(arr2)
     else if (dim == 2) then
       sum1 = sum(arr1, dim = 2)
       sum2 = sum(arr2, dim = 2)
     ! 可以根据需要扩展到更多维度
     else
       my_sum_assertion =.false.
       return
     end if
     

   • 比较和并返回结果：

     if (abs(sum1 - sum2) < tiny(1.0)) then
       my_sum_assertion =.true.
     else
       my_sum_assertion =.false.
     end if
     

3. 集成到框架：
   • 根据框架的接口，将自定义的断言函数集成进去。如果框架提供了一个注册新断言的例程，例如register_assertion，可能需要这样调用：

     call register_assertion('my_sum_assertion', my_sum_assertion)
     

   • 确保在测试用例使用自定义断言函数之前，相关的模块（包含自定义断言函数）已经被正确导入或包含。例如，如果自定义断言函数在一个名为custom_assertions的模块中，在测试用例模块中需要：

     use custom_assertions
     

4. 测试自定义断言：
   • 编写一些简单的测试用例来验证自定义断言函数的正确性。例如：

     program test_my_sum_assertion
       use custom_assertions
       implicit none
       real, dimension(3) :: arr1 = [1.0, 2.0, 3.0]
       real, dimension(3) :: arr2 = [1.0, 2.0, 3.0]
       logical :: result
       result = my_sum_assertion(arr1, arr2, 1)
       if (result) then
         print *, 'Custom assertion test passed'
       else
         print *, 'Custom assertion test failed'
       end if
     end program test_my_sum_assertion