是否有可能在Fortran IF语句中使用向量参数而不是标量参数

Question

而不是使用三个连续的标量IF语句我想使用带有向量参数的单个IF语句（如果可能的话）。我无法弄清楚如何。

想要这个的原因是测试它的速度。我的代码可以在几天内运行数天。即使稍微加快速度也可以产生很大的差异。

下面是虚拟场景中带有三条IF语句的工作代码。

program main 

!============================================== 
!    Define variables 
!============================================== 

real, dimension(10,3)   :: r        ! 10 atoms  each with x,y,z coordinates 
real, dimension(3)   :: rij       ! x,y,z vector of difference between two atoms 
real       :: Box_Length      ! length of simulation box 
real       :: time, timer_start, timer_end 
integer      :: timer 

!======================================================= 
!     Begin Program body 
!======================================================= 
Box_Length = 1.0 ! based on a box of length = 1 since coords are randomly generated between 0 and 1 

!================================= 
! Generate random atom coordinates 
!================================= 

r = 0.0 
CALL RANDOM_NUMBER (r) 

!================================= 
!   Begin algorithm 
!================================= 

call cpu_time(timer_start) 

do timer = 1,30000 

do i = 1,size(r) 

    do j = 1, size(r) 

     if(i == j) cycle 

     rij(:) = abs(r(i,:) - r(j,:)) 

     !============================== 
     ! Apply mirror image convention 
     !============================== 
     if(rij(1) > Box_Length - rij(1)) rij(1) = rij(1) - Box_Length 
     if(rij(2) > Box_Length - rij(2)) rij(2) = rij(2) - Box_Length 
     if(rij(3) > Box_Length - rij(3)) rij(3) = rij(3) - Box_Length 

     !******************************************************************************* 
     ! Question: Can I make it into a single if statement i.e.     * 
     !                    * 
     ! if(rij(:) > Box_Length(:) - rij(:)) rij(:) = rij(:) - Box_Length(:)   * 
     !                    * 
     ! Where Box_Length is now a vector and only the coordinate that triggers  * 
     ! the if statement is modified. Meaning that if { rij(2) > Box_Length - rij(2) } * 
     ! only rij(2) is modified, not all three.          * 
     ! I have tried making Box_Length a vector, but that failed.     * 
     !******************************************************************************* 

     ! insert rest of algorithm 

    enddo ! j-loop 

enddo ! i loop 

enddo ! timer loop 

call cpu_time(timer_end) 

time = timer_end - timer_start 

print*, 'Time taken was: ', time 

end program main 

感谢您的任何帮助把它变成一个向量化的IF语句。另外，我在列和行向量之间来回翻转。目前列向量对我来说工作得更快。这不是关于列向量与行向量的问题。我按自己的时间安排，并使用更快的方法。我根本无法获得工作矢量方法来尝试计时。

Answer 1

"if(rij(:) > Box_Length(:) - rij(:)) rij(:) = rij(:) - Box_Length(:)" 

可以

where (rij > Box_Length - rij) rij = rij - Box_Length 

不，它不会使它的速度比一个明确的DO循环，它只是一个写短了路。它甚至可以使速度变慢，因为可能会使用临时数组，或者编译器可能很难对其进行矢量化 - 在SIMD矢量化意义上。

我建议不要使用单词“矢量化”来谈论Fortran中的速记数组符号。在Fortran矢量化中，通常意味着使用SIMD CPU指令。编译器调用这个矢量化。您的矢量化概念来自Python，但不在Fortran中使用，会误导其他读者。

也读https://software.intel.com/en-us/blogs/2008/03/31/doctor-it-hurts-when-i-do-this看看为什么你应该只使用rij而不是rij(:)。

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TLDR：可以将它写在一行上，但在Fortran中，数组表示法并不是使程序更快的方法。它通常具有相反的效果。