Fortran编译器对PURE关键字是强制校验还是默认符合要求？

问题结论 #

符合Fortran 90+标准的编译器必须在编译阶段拒绝不符合法定要求的PURE函数代码，在编译器无bug的前提下，标记PURE属性不合规只会触发编译错误，不会产生运行时未定义行为（UB），这和C++的restrict机制有本质区别。

Fortran PURE属性的规则特性 #

Fortran标准中对PURE函数/子程序的所有约束都属于编译期可验证的静态约束，标准明确要求编译器必须诊断出所有违反这类约束的代码，典型约束包括：

• 不能包含STOP、PRINT、IO操作等带副作用的语句
• 不得修改模块变量、公共块等全局状态
• 函数的所有虚参必须为INTENT(IN)属性
• 内部不得调用其他非PURE的过程

只要编译器符合标准、没有实现缺陷，所有不合规的PURE标记都会在编译期直接报错，不会生成可执行程序，自然不存在运行时UB的可能。

和C++ restrict的核心差异 #

C的restrict（C语言为标准特性，C23正式纳入为[[restrict]]标注，此前为各编译器通用扩展）是程序员向编译器做出的运行时承诺，和PURE的差异非常明显：

• 编译器没有义务、也没有能力在编译阶段完全验证指定指针是否真的不存在别名，别名判定依赖运行时的指针实际指向地址，静态分析无法覆盖所有场景
• 即便编译器发现了明显的别名冲突，大多也只会给出可选警告，不会直接拒绝编译
• 运行时如果违反restrict的承诺，程序行为直接属于未定义，编译器不承担任何责任

补充说明 #

仅有的特殊例外场景是部分实现不完善的编译器，在PURE过程内部调用了其他编译单元的非PURE过程时，可能因为跨单元静态分析能力不足没有检测到约束违反。这种情况严格属于编译器的实现bug，不符合Fortran标准的要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者uLoop