我们可以在Fortran中创建生成随机数的纯函数吗？

Question

我的目标是使用可以在DO CONCURRENT结构中使用的随机数编写纯函数.编译器似乎不允许这样做.

mwe.f95:8:30:

             call init_seed ( )
                              1
Error: Subroutine call to ‘init_seed’ at (1) is not PURE
mwe.f95:9:36:

             call random_number ( y )
                                    1
Error: Subroutine call to intrinsic ‘random_number’ at (1) is not PURE
mwe.f95:16:8:

     use myFunction
        1
Fatal Error: Can't open module file ‘myfunction.mod’ for reading at (1): No such file or directory
compilation terminated.

为什么会这样,有没有办法在纯粹的例程中生成随机数？

MWE如下.编译命令是gfortran mwe.f95.编译器版本是GCC 5.1.0.

module myFunction

    implicit none

contains
    pure real function action ( ) result ( new_number )
        real :: y
            call init_seed ( )
            call random_number ( y )
            new_number = y**2
    end function
end module myFunction


program mwe
    use myFunction
    implicit none
    real :: x

        x = action ( )

end program mwe

Answer 1

这完全违背了纯粹的概念.真正的纯函数,如真正的函数式语言,应该始终为相同的输入返回相同的结果.Fortran纯函数可以读取模块变量,因此更复杂.

使用任何函数(而不仅仅是纯函数)来返回伪随机数甚至都不是一个好主意.当在表达式中有更多函数调用时,允许Fortran编译器仅对该函数进行一次求值.当这个功能是纯粹的时候,这更有可能,或更有道理.

我建议只使用常规的DO循环和调用random_number或其他自定义PRNG子程序.即使您想要自动并行化或类似,编译器通常也能够像DO CONCURRENT一样处理常规DO循环.