Fortran模块跨子程序传递不限类可选数组参数的编译器异常问题

• Intel编译器可选参数传递bug
  当非多态的real(8)类型可选数组形参向下传递给class(*)多态可选数组形参时，若上层调用未传入对应实参，Intel系列编译器（18~2021版本均存在该问题）无法正确标记参数为未存在状态，会向下传递非法的悬空数组描述符，导致下游子程序中present(b)判断失效，尝试访问非法内存触发段错误。而my_subroutine1的形参本身就是多态类型，传递时描述符结构匹配，因此不会触发该bug。
• 未分配可分配数组的传递行为差异
  Fortran标准未明确规定未分配的allocatable数组作为实参传给可选形参时present()的返回值，不同编译器实现逻辑不同：部分编译器会认为实参未分配等价于参数不存在，present()返回假；另一部分编译器会认为已传入实参只是未分配，present()返回真，后续尝试访问未分配数组时直接触发段错误。这就是注释掉分配代码后GCC也报错、Intel额外出现case2段错误的核心原因。

• 可选参数传递时增加存在性判断
  所有向下传递可选参数的位置，都增加present()判断，只有参数存在时才显式传递，不存在时直接调用下游子程序不传对应参数，从根本上避免编译器的描述符传递bug。以my_subroutine2中的调用为例，修改为：

if (present(b)) then
  call my_subroutine3(a, b)
else
  call my_subroutine3(a)
end if

所有上层传递可选参数的位置都做相同修改即可。

• 禁止直接传递未分配的可分配数组
  主程序或调用方传递allocatable类型的可选实参前，先判断数组是否分配，只有分配完成后才传参，否则直接调用子程序不传对应参数：

if (allocated(b)) then
  call my_subroutine2(a, b)
else
  call my_subroutine2(a)
end if

• 统一可选形参类型
  若业务逻辑允许，尽量将同一条调用链上的可选数组形参类型统一，要么全部用具体类型，要么全部用class(*)多态类型，避免跨类型传递带来的兼容问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者minsuk ji