Co-array Fortran

Coarray Fortran
Paradigmen:	prozedural, imperativ, strukturiert, objektorientiert, parallel
Entwickler:	Robert Numrich and John Reid
Aktuelle Version:	Fortran 2008 (ISO/IEC 1539-1:2010)  ()
wichtige Implementierungen:	Cray, g95, gfortran (teilweise), ifort
Einflüsse:	Fortran

Co-array Fortran (CAF), ehemals F--, ist eine Erweiterung von Fortran 95/2003 zur parallelen Datenverarbeitung, die von Robert Numrich und John Reid in den 1990ern entwickelt wurde. Der Fortran-Standard unterstützt Coarrays (jetzt ohne Bindestrich) seit Fortran 2008 (ISO/IEC 1539-1:2010), wie es auf dem May-2005-Treffen des ISO Fortran Komitees beschlossen wurde; die Syntax im Fortran 2008 Standard unterscheidet sich leicht vom ursprünglichen CAF-Vorschlag.

Ein Coarray-Fortran-Programm wird so interpretiert, als ob es n-mal repliziert würde und alle Kopien asynchron ausgeführt würden. Jede Kopie hat ihre eigenen Datenobjekte und wird Bild ("image") genannt. Die Feld-Syntax von Fortran wird erweitert um rechteckigen Klammern, die den Bildindex enthalten, mit dem man so auf die Daten eines anderen Bildes (Prozesses) zugreifen kann.

Die Co-array-Fortran-Erweiterung gibt es schon seit den 1990ern und sie wird in einigen Fortrancompilern wie zum Beispiel dem von Cray (seit Version 3.1) unterstützt. Seitdem Coarrays Teil von Fortran 2008 sind, nimmt die Anzahl der Implementation zu; der erste Open Source-Compiler, der Coarrays gemäß dem Fortran-2008-Standard unterstützt ist G95.

Beispiel

program Hallo_Welt
  implicit none
  integer :: i  ! Lokale Variable
  character(len=20) :: name[*] ! skalares Coarray
  ! Hinweis: "name" ist die lokale Variable wohingegen "name[<index>]"
  ! auf die Variable eines anderen Prozesses (Image) zugreift
 
  ! Kommuniziere mit dem Nutzer auf Image 1
  if (this_image() == 1) then
    write(*,'(a)',advance='no') 'Geben Sie Ihren Namen ein: '
    read(*,'(a)') name
 
    ! Verteile die Information an die anderen Prozesse
    do i = 2, num_images()
      name[i] = name
    end do
  end if
 
  sync all ! Barriere damit die Daten wirklich da sind
 
  ! Ein-/Ausgabe von allen Prozessen
  write(*,'(3a,i0)') 'Hallo ',trim(name),' von Image ', this_image()
end program Hallo_Welt

Siehe auch

• Unified Parallel C
• Parallele Programmierung
• Partitioned global address space

Referenzen

• ISO Fortran Committee
• Coarrays in the next Fortran Standard
• Rationale for Co-Arrays in Fortran 2008
• Final Draft International Standard (FDIS) of the ISO Fortran 2008 standard (7.9MB, 621 S.)
• Co-Array Fortran homepage (Achtung: Veralteter Syntax)