逐段填充字符缓冲区

Question

我正在尝试，在Fortran 2008中，以一种高效和可读的方式，一块一块地填充一个大的字符缓冲区。

作为背景，代码用于分子动力学程序的输出例程。它应该为包含atom属性的输出文件创建内容。每个属性的确切格式取决于其值。使用MPI-IO在单个调用中缓冲和写入内容，因此不能直接写入文件。可以假设缓冲区足够大。

在C语言中，这很容易用sprintf来实现，它返回写入的字节数。然后可以用它来计算下一篇文章应该写在哪里。

在Fortran中，我不知道有一种方法可以获得write语句所写的字符数。这意味着我必须使用丑陋和脆弱的代码，例如：

integer :: nchars, len, iatom
character(len=SOMETHING_LARGE) :: strbuf

nchars = 0

! In a loop of iatom = 1, numatoms
! Many similar writes, with different cases for the format
! based on the actual values.
len = 3 * (1 + 11)
write(strbuf(nchars+1 : nchars+len), &
      '(3(1x,f11.7))') x(:, iatom)
nchars = nchars + len

请注意，我必须手动计算写入缓冲区的块的长度，因为不传递上限意味着(200MB)缓冲区的其余部分是用空格填充的。这意味着我不能使用自动确定要使用的位数的格式。此外，如果在不更改len的情况下更改格式，代码也会中断。此外，我认为len必须作为string slice的结束点传递，这很难看。

我已经设计了一个解决方法，使用bind(C)包装C sprintf。非常难看的是，由于Fortran标准明确地将变量函数排除在bind(C)之外，我必须首先为每个参数类型组合(例如，‘字符串、实数、实数、整数、实数’、‘字符串、字符串、实数、整数’、...)分别用C语言编写一个非变量包装，然后为Fortran中的每个参数编写一个bind(C)接口。虽然它稍微不那么脆弱(由于某种原因，速度快了50% )，但它仍然很丑陋，特别是因为它混合了C和Fortran。

为了进行比较，在纯C中使用相同的代码：

char *buf = ...;
char *ptr = buf;
...
ptr += sprintf(ptr, "%g %g %g", x[3*i], x[3*i+1], x[3*i+2]);

有没有办法在Fortran中实现类似的清晰度和健壮性？

Answer 1

您可以让编译器/进程跟踪长度

character(len=37) strtmp
character(len=:), allocatable :: strbuf
strbuf = ''
!
! In your loop...
!
   write(strmp, '(3(1X,F11.7))') x(:,iatom)
   strbuf = trim(strbuf) // strtmp