Fortran矩阵越界取值无报错及不同编译器表现咨询

这属于Fortran的标准预期行为，具体原因如下：

• Fortran标准本身默认不强制要求编译器实现数组越界检查，数组越界访问属于典型的「未定义行为」，编译器可以自主选择处理逻辑，无论返回异常值、触发段错误还是正常读取到相邻内存的数值，都不违反Fortran语言标准。
• 主流Fortran编译器默认关闭越界检查是出于性能考量：Fortran核心面向高性能数值计算场景，每次数组访问都做边界判断会带来额外的运行时开销，对于超大规模的科学计算任务，累计的性能损耗是不可接受的，因此默认不会开启该类检查。
• 你示例中没有触发段错误且读到了4.0的输出，是因为Fortran数组采用列优先的存储规则：2×2的双精度数组在内存中按顺序存储的元素为mat(1,1)、mat(2,1)、mat(1,2)、mat(2,2)，你访问的mat(4,1)和mat2(4,1)按照索引偏移计算，刚好对应数组的第4个元素也就是mat(2,2)的存储地址，属于你申请的数组内存范围内的地址，因此不会触发操作系统的段错误拦截，直接读到了mat(2,2)赋值的4.0数值。

如果需要在开发调试阶段排查数组越界问题，可以主动开启编译器的边界检查参数：

• ifort编译时添加-check bounds参数，运行时会主动抛出越界错误提示
• gfortran编译时添加-fcheck=bounds参数，编译和运行阶段都会提示越界问题

建议开发调试阶段开启边界检查、浮点数异常检查等调试参数，性能优先的生产发布版本再关闭即可。

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