Fortran派生类型组件越界疑问：为何xp数组不允许使用索引0？

问题描述 #

编写了如下Fortran测试代码，使用gfortran运行时出现索引越界错误，无法理解为何派生类型new的组件xp不允许使用索引0：

测试代码 #

program test

implicit none

integer :: i
integer, parameter :: N=6
integer :: inx(0:N-1)

type a2
 integer, pointer :: xp(:)
end type a2

type(a2), allocatable :: new(:)


allocate(new(0:N-1))

inx=[2, 2, 0, 3, 6, 5]


do i=0,N-1  

  if (inx(i)==0)  then 
    allocate(new(i)%xp(inx(i))); new(i)%xp(inx(i))=i
    print*, 'i, new%xp(i)=', i,  new(i)%xp(inx(i))
  end if
end do 


end program test

运行错误信息 #

At line 28 of file test.f90
Fortran runtime error: Index '0' of dimension 1 of array 'new%xp' below lower bound of 1

问题原因与解决方法 #

• 核心原因：当inx(i)=0时，allocate(new(i)%xp(inx(i)))分配了一个长度为0的数组。Fortran中默认数组的下界是1，长度为0的数组没有任何可访问的有效索引，此时尝试用索引0去访问必然触发越界错误。
• 解决方式：如果需要让数组xp支持从0开始的索引，需在分配时显式指定数组的上下界。比如将分配语句修改为：

  allocate(new(i)%xp(0:inx(i)))
  

  当inx(i)=0时，这个数组的范围是0:0，长度为1，索引0就成为了有效索引，可以正常赋值和访问。
• 额外说明：原代码中分配长度为0的数组本身没有实际意义，若不需要这种空数组，也可以直接跳过inx(i)=0的情况，避免无意义的分配操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者geom