fortran常见错误

FAQ之常见错误
2014-02-02 13:45:35 来源：Fcode研讨团队评论：2点击：4419
本文从编译错误，链接错误，运行时错误，计算结果错误等四个方面介绍了常见的错误及解决思路。

适合初学者阅读。

首先应该明确：错误有哪几种？我们当前遇到的是何种错误？
阐述这些问题前，我们先讨论一下常规的应用程序开发的过程：
1>>编写代码，使用一个或多个源代码文件。

2>>对第一步的每一个源代码文件执行编译操作。

得到一个或若干个目标代码。

3>>将目标代码，运行时库（Run-time Library）和其他使用到的函数库链接起来。

得到一个可执行文件（EXE 或其他）
4>>编写程序的说明书，必要的（输入）数据文件
5>>将上述得到的结果发布给用户。

（发布的方式可以是刻录成光盘，销售，放在网站上供别人下载，或者其他）
6>>用户得到程序后，运行，输入数据，得到计算结果。

对于很多 Fortran 程序员来说，可能用户就是自己，也可能仅仅是自己教研室的同事同学。

所以第4，5，6步骤很多时候不明显。

而如果使用集成开发环境（IDE）进行开发，第1，2，3步骤又可以一键完成。

因此，很多初学者就认为，写程序就是：输入代码，运行，得到结果。

这样的理解太狭义。

不管我们面对什么使用者来写代码，程序开发应该是上述的过程。

我们的编译器，编译环境，也是为这个过程而设计的。

于是，我们将错误分为四种：
一. 编译错误（发生在第2步）
编译错误，一般是源代码书写格式不正确，不符合语法要求。

二. 链接错误（发生在第3步）
链接错误，一般是源代码结构不完整，运行时库或函数库使用不合理。

三. 运行时错误（发生在第6步）
运行时错误，一般是执行代码时，遇到了事先未料及的错误。

比如内存不足了，磁盘空间不够了，输入文件格式不对了，输出文件写入失败了等等。

四. 计算结果不符合预期（程序代码不规范，或不符合你的设想）
计算结果不符合预期，可能性就很多了。

语法与你的想法不一致，超出函数库的适用范围，执行流程控制不当等等。

这四种错误，其排查难度依次增大。

也就是，编译错误最容易排查和修改，而计算结果不正确，最让人头疼。

不管是阅读本文，还是在网络上求助，抑或是与其他程序员交流。

首先一定要弄清楚，自
己遇到的，是哪一种错误。

如你使用的是 IDE 方式开发，具体不知道是第一种还是第二种错误，应该尝试手动编译代码，手动链接程序，看错误发生在哪一步。

使用一键 Build 可
能会让初学者搞不清楚。

对于前三种错误，一定要找到错误提示，这对于你解决问题至关重要！
另外需要说明的是，对于同样的错误，不同的编译器给出的提示可能也是不一样的。

下面
都以Compaq Visual Fortran 和 Intel Visual Fortran 举例。

其他编译器提示应该类似。

一. 编译错误
编译错误经常让初学者感到恐怖，因为动辄几十几百乃至上千个错误。

然而实际上，错误
可能并没有那么多。

这是因为编译器对代码进行构析，遇到错误后，会严重影响接下来的
分析，导致将本来正确的写法认为是错误。

所以，对于编译错误，一定先解决第一个。

然后重新编译，然后再解决新的第一个。

直到
顺利编译为止。

编译错误，在 IDE 环境下一般可通过双击切换到错误所在行。

在命令行下也会显示错误所在的行数。

Q0001:【CVF】Severe: Invalid argument , Error executing df.exe
编译错误提示类似于：
f90: Severe: Invalid argument
... file is 'C:\?D??\fcode.f90'
Error executing df.exe
原因：这是由于 Compaq Visual Fortran 不支持中文路径下的源代码文件。

源代码文件名作
为参数（argument）传递给编译器（df.exe）被认为是非法的（Invalid 因为含有中文）。

解决：将源代码文件放入英文路径下重新编译。

Q0002:【CVF / IVF 】Error spawning df.exe 或 The Fortran compiler (ifort.exe) cannot be found. 原因：这多半是由于编译器安装不合适造成的，或者安装时未设置合理的环境变量。

执行
编译器( df.exe 或 ifort.exe ) 失败或根本找不到。

解决：重新安装编译器（win7/win8 下请不要使用 CVF），注意安装时如选择是否设置环
境变量，选Yes。

Q0003:【CVF / IVF 】Unrecognized token '?' skipped
原因：代码中出现了编译器无法识别的字符。

解决：首先检查自己的源代码文件是否为 ANSI 编码，而不是Unicode编码或其他。

然后
检查错误行，是否存在特殊字符？包括除字符串常量和注释行之外的中文。

尤其注意括号，逗号，冒号是否是半角？
Q0004:【CVF / IVF 】Syntax error
原因：语法错误
解决：语法错误的可能性很多，但凡违反语法规定的写法，都可能出这个错误。

认真检查
错误行，某些编译器可能会给出更详细的错误提示，翻译一下会更便于查找错误。

Q0005:【CVF / IVF 】Unbalanced parentheses
原因：括号不成对出现，例如 a(3))
解决：检查错误行的括号，确保成对出现。

Q0006:【CVF / IVF 】An unterminated block exists.
原因：If 或 Do 等区块没有结束。

解决：检查 If 是否有 EndIf 对应，Do 是否有 End Do 对应
Q0007:【CVF / IVF 】A specification statement cannot appear in the executable section.
原因：声明语句出现在了执行语句中
解决：所有声明语句必须在所有执行语句前面，即先声明所有变量，然后才有执行语句。

调整这些语句的顺序既可。

Q0008:【CVF / IVF 】The type of the actual argument differs from the type of the dummy argument. [SOME].
原因：SOME作为实参，它的的类型与对应的虚参不一致
解决：我们建议所有实参与对应的虚参具有相同的类型，精度，大小和数组上下限。

检查
一下被提示的变量，其类型精度是否与虚参一致？尤其是没有使用 Implicit None 的程序单元，默认 IN 规则情况下，容易发生类型不一致。

Q0009:【CVF / IVF 】 Cannot open include file '文件名.inc'
原因：文件名.inc 做为被包含文件，无法打开
解决：
1.检查是否存在文件名.inc；
2.检查文件名.inc 是否在你的工程目录（文件夹）；
3.检查该文件是否被隐藏了扩展名，有时候我们看起来是文件名.inc ，其实是文件
名.inc.txt，我建议取消隐藏扩展名设置。

方法是打开我的电脑，工具，文件夹选项，查看，取消“隐藏已知文件扩展名”；
4.检查该文件是否是 ANSI 编码，用记事本打开，文件另存为时既可查看编码，请确保是ANSI 的，而不是 unicode，utf-8 等；
Q0010:【CVF / IVF 】 Recommended relationship between field width 'W' and the number of fractional digits 'D' in this edit descriptor is 'W>=D+3'
原因：浮点数格式输出符中，W < D+3。

解决：由于浮点数输出时，需输出至少一位整数，一个小数点，（可能的）一个负号。

所以，建议宽度 W 大于小数点后的 D + 3。

比如 3.1415，格式为 F6.4，6只比4大2，如果遇
到负数，就会无法输出负号。

造成 ****** 出现。

注意，这只是一个警告，如果你确定不会有负数，则可以无需干涉。

同理，对于科学计数法，会有 W>=D+7 的要求。

比如 3.1415E+35，格式为 ES10.4，10只比4大6，遇到负号无法输出。

Q0011:【CVF / IVF 】 The statement label ?? is referenced but not defined in this scope.
原因：某语句标号的语句被使用了，但没有定义。

比如 goto 100，但没有 100 这句标号的语句。

解决：补齐语句标号语句，或者取消对该标号语句的使用。

二. 链接错误
Q1001: unresolved external symbol _SOME / 无法解析的外部符号 _SOME，该符号在函数_MAIN__ 中被引用
原因：找不到某些函数或子程序。

如果这些函数或子程序在函数库中，没有正确被使用。

如果 SOME 是数组，可能没有定义为数组，而被编译器误认为是函数。

解决：找到这个函数并添加到工程内，或正确设置函数库并使用，或定义该数组。

Q1002: unresolved external symbol _MAIN__ / 无法解析的外部符号 _MAIN__，该符号在函数 _main 中被引用
原因：找不到主程序。

解决：补充主程序。

Q1003:unresolved external symbol _WinMain@16 / 无法解析的外部符号 _WinMain@16__，该符号在函数 _main 中被引用
原因：找不到 WinMain 主程序。

WinMain 是 WinGUI 界面工程所需的函数。

解决：如果你不是刻意的开发windows界面程序，请重新选择 console 工程类型。

否则，请补充 WinMain 函数。

Q1004: _MAIN__ already defined in main.obj / _MAIN__ 已经在 main.obj 中定义
原因：MAIN 函数已经在 main.obj 文件中定义过。

即，有多个文件中书写了相同名称的函数或主函数。

解决：删除多余的同名函数，或者检查是否重复添加了相同的文件在工程中。

三. 运行时错误
请注意，某些编译器编译后的程序，在发生运行时错误时，会弹出VC++ Runtime Library 的警告框。

这是因为这些编译器的 Runtime Library 部分使用了 VC++ 的运行时库。

对于这个警告框，基本上得不到有用的信息某些编译器编译后的程序，在发生运行时错误时，会弹出VC++ Runtime Library 的警告框。

这是因为这些编译器的 Runtime Library 部分使用
了 VC++ 的运行时库。

对于这个警告框，基本上得不到有用的信息。

我们应该查看黑
色 console 窗口上的错误提示。

另外，几乎没有程序员可以保证自己的程序一定没有运行时错误。

因为运行时错误可能发
生在某些特定的情况之下，而不一定是每次都会发生的。

例如：一个程序大多数时候跑得没有问题，突然有一天遇到内存占用很大，一块数组申请
失败；或者忽然有一天，用户的磁盘满了；再或者，用户把一个具有只读属性的文件指定
为输出文件；还有杀毒软件的一些拦截行为也可能导致某些操作意外失败。

就计算程序来看，程序可能认为某个曲线是单调的，或者光滑可导的，某个数组的数据一点是大于0 的，某个方程一定是有解的，但实际上用户输入的算例并不一定满足这些条件。

因为用户运行程序，是在未知的计算机环境，未知的算例进行的。

因此，很多意外的运行
时错误我们很难预料。

即便是非常商业化的程序，如 QQ，迅雷，Internet Explorer，Visual Studio，甚至我们使用的编译器自身，出现运行时错误意外终止都不是新鲜事。

我们需要做的，恐怕只是尽量的避免运行时错误，使程序在绝大多数情况下可以正常运行
计算出结果。

此外，不是所有的运行时错误都需要修改代码，有些还需要调整输入文件，
或者改变其他运行环境。

（当然了，改变代码使得程序能更宽泛的适应多种特殊情况更好）Q2001: floating invalid / math error / DOMAIN error / Integer divide by zero
原因：这是计算时最容易发生的错误，他表示浮点数错误，数学函数错误（如超出数学函
数的定义域，负数开方，分母为零等等）。

解决：对数据进行合理控制，判断是否在定义域内，如每个算例均出现，应进行 Debug 调试。

Q2002: Program Exception - array bounds exceeded / Subscript #1 of the array A has value 101 which is greater than the upper bound of 100
原因：这是数组越界，即，数组引用的元素超出了定义它的范围。

比如定义 a(50:100)，如引用 a(49) 或 a(101) 则会越界。

很多时候，这是循环对数组操作时，没控制好，比如 Do i = 50 , 100 然后引用了 a(i+1)，当i=100时，i+1=101，就会越界。

Intel Fortran 的数组越界会
给出很详细的错误提示，包括具体越界的数组名，定义范围和引用角标。

解决：检查越界数组，根据情况修改代码。

Q2003: End-of-file during read
原因：这是读取文件时遇到了文件的结束。

例如，代码要求数据有3行数据，而实际输入
文件只有2行。

在某些时候，甚至输入文件根本不存在或是空白文件。

此外，数据文件缺
失某些行某些列也是较大的可能。

当然，也可能是循环读取文件时没控制住。

比如想读
100行，结果写错了，读了1000行。

有时候，可能是文件路径错误，导致实际读取了另一个空白的文件。

或者文件扩展名被隐藏了，比如读取 a.txt，但实际的文件名却是 a.txt.txt
解决：补足数据文件，或者修改代码使得读取的数据与实际数据文件一致。

Q2004: File not found
原因：这个就简单了，文件找不到。

最大的可能是文件名写错了，路径（文件夹）放置不
正确。

解决：增加应有的文件，或放置到合适的路径下。

Q2005: Attempt to access non-existent record
原因：一般针对直接读取文件，意思是读写了一个不存在的记录。

例如文件只有2个记录，却视图读取第3个。

也可能是记录长度的字节数设置不正确，使得应该在第2记录的字节
超出了文件的字节。

解决：修改代码或修改文件，使得记录长度与个数相匹配。

Q2006: Insufficient virtual memory
原因：程序试图访问一个受保护或不存在的内存地址。

多数为可分配数组，指针等动态内
存引发的错误。

解决：确保数组已经经过分配后才访问，确保指针指向可用的内容。

Q2007: Format syntax error at or near x x
原因：在 x x 位置或附近的格式符 x 错误。

因为使用了错误的输入输出格式符。

解决：修改源代码中对应的格式符，或输入正确的可识别的格式符。

Q2008: List-directed I/O syntax error
原因：输入数据不正确。

例如从文件或字符串中读取整型或浮点数数据，而遇到非数字的
符号，比如“abc”
解决：这个问题多数需要修改输入文件。

Q2009: Stack overflow
原因：堆栈溢出。

可能性较多：堆栈不够；程序内局部变量太大或太多；递归调用终止失控。

解决：首先尝试改大堆栈，在不同编译器上具体操作不同。

VS 下可设置工程属性，如图：
命令行下增加链接开关/STACK:1000000000,1000000000
如果还是不足，可将大的局部数组改为可分配数组。

如有递归调用函数，检查其终止条件
是否设置合理。

Q2010: Program Exception - access violation
原因：这个问题可能性很多，属于比较麻烦的运行时错误。

表示程序尝试读写一个非法的
内存地址。

常见于可分配数组尚未分配就传入子程序使用，子程序中修改了虚参但对应的
实参为常数。

等等。

解决：Debug 调试，检查错误所在位置。

Q2011:Formatted I/O to unit open for unformatted transfers / Unformatted I/O to unit open for formatted transfers原因：使用无格式打开的文件，但使用了有格式的输入输出。

或反之。

解决：使用匹配的格式打开和输入输出。

Q2012:Sequential-access I/O to unit open for direct access
原因：使用直接读写方式打开的文件，但使用了顺序读取的输入输出。

解决：使用匹配的读写方式打开和输入输出。

Q2013:Input conversion error
原因：输入时，遇到了异常的转换错误。

可能是输入中包含非法的字符（比如输入一个整数，遇到了1.7a3），或者输入数据超过了转换数据的范围（比如输入一个32位整数，但
输入值超过了 2147483648）。

解决：修改文件，去除非法字符。

或使用更长的变量类型容纳大数据。

IVF 的运行时错误官方有专门的文档，大约有700多个。

这里无法一一列举。

如果你遇到
运行时错误，请先尝试翻译它。

然后尝试去解决。

CVF和其他编译器的运行时错误与这些类似但不完全相同。

四. 计算结果不符合预期
这是最麻烦的错误了。

编译器和操作系统已经无法帮助我们来检查和预知错误。

需要我们
自己进行 Debug 调试，检查计算结果从哪里开始与我们的预期开始不同了。

如果你的代码在其他编译器或其他操作系统上可以正常使用，但更换编译器以后计算结果
不正确，也不要觉得奇怪。

语法只是规定了一部分规则，还有很多语法中尚未规定的事情，不同编译器的处理就不一样，导致这种结果。

这恰恰说明代码还有隐含的错误。

一段严谨的代码，会尽量避免上述情况。

我们在书写代码时，也应该如此。

不要让代码离
开你的计算机就变成一堆垃圾。

如果你遇到了计算结果不符合预期的情况，耐心的检查吧，以下可能会是突破点：
1.检查变量是否全部定义并给定了类型和精度。

程序单元都使用了 Implicit None 语句。

2.检查变量是否有尚未初始化就使用的情况？
3.函数调用过程中，是否存在虚参实参的类型差异。

4.变量的 Kind 值在不同编译器上的含义是否有差别？
5.直接读取文件的 RecL 的值在不同编译器上含义是否一致？
6.是否使用了依赖编译器的函数库，在更换系统后同样替代的函数，适用范围是否一样？
最后，强调一下，如果你使用的编译器不是 Compaq / Intel Visual Fortran 系列，他们的错误提示与本文的可能不同。

请你首先尝试翻译错误提示，大多数情况错误提示会把问题描述得比较清楚。