Fortran如何将未知大小的整份文件内容读取到数组中

错误分析 #

你原有代码的核心问题有两处：

• 第一行read(1,*) fileSize逻辑完全错误：你的输入文件第一行是基因序列，没有提前存储文件大小数值，这行代码会尝试把字符串转成整数，直接触发运行时错误。
• 用列表导向输入（read(*,*)格式）读取字符内容时，默认会以 whitespace、换行符作为分隔符截断内容，即使你绕过了第一个错误，也没法完整读取超长单行序列。

修正方案 #

用inquire语句直接获取文件大小，搭配流访问模式直接读取全部字节内容，适配任意长度的单行文本：

PROGRAM FOO
    implicit none
    character, allocatable :: input(:)
    integer :: fileSize, openStat, readStat
    ! 打开文件时指定流访问模式，直接按字节读写，不受换行/格式限制
    open(unit=10, file='input.txt', status='old', action='read', &
         access='stream', form='unformatted', iostat=openStat)
    if (openStat /= 0) error stop '文件打开失败'
    ! 直接查询文件大小，不需要读取文件内容
    inquire(unit=10, size=fileSize)
    allocate(input(fileSize), stat=readStat)
    if (readStat /= 0) error stop '内存分配失败'
    ! 流模式下无格式读取全部字节
    read(10) input
    close(10)
    ! 输出验证，如果文件末尾有换行符不需要的话可以自己截取掉
    print *, input
END PROGRAM FOO

注：如果你的文件末尾包含换行符，输出最后会多一个空字符/换行，按需截取前fileSize-1或fileSize-2个字符即可（取决于系统换行符是1字节还是2字节）

实现思路 #

不需要强制用二维可分配数组，Fortran 2003及以后支持延迟长度字符数组，和Java的String数组功能一致，每个元素可以存储不同长度的行内容，使用更灵活。
读取逻辑确实需要用到iostat参数判断是否读到文件末尾，常规实现步骤：

1. 第一次遍历文件，统计总行数
2. 分配对应长度的延迟长度字符数组
3. 第二次遍历文件，逐行读取存入数组即可

如果你不想遍历两次文件，也可以先读取全部内容到一维字符数组，再按换行符拆分到行数组，效率更高。

示例代码 #

PROGRAM READ_MULTI_LINE
    implicit none
    character(len=:), allocatable :: lines(:)
    character(len=1024) :: buffer
    integer :: fileUnit, ioStat, lineCount, i
    ! 第一步：统计行数
    open(newunit=fileUnit, file='input.txt', status='old', action='read')
    lineCount = 0
    do
        read(fileUnit, '(A)', iostat=ioStat) buffer
        if (ioStat /= 0) exit
        lineCount = lineCount + 1
    end do
    rewind(fileUnit) ! 回到文件开头
    ! 第二步：分配数组
    allocate(character(len=1024) :: lines(lineCount))
    ! 第三步：逐行读取
    do i = 1, lineCount
        read(fileUnit, '(A)') lines(i)
        ! 可以自行trim去掉尾部空格，或者调整buffer长度适配最长行
    end do
    close(fileUnit)

    ! 测试输出前5行
    do i = 1, min(5, lineCount)
        print *, trim(lines(i))
    end do
END PROGRAM READ_MULTI_LINE

注：如果你的单行长度超过1024，调大buffer的长度即可；如果要适配任意行长度，可以每次读取时先获取当前行长度再分配对应长度的元素，逻辑会稍复杂一点

内容的提问来源于stack exchange，提问作者boardkeystown