使用Fortran 77子程序作为独立程序,从C++调用

Using Fortran 77 subprogram as stand-alone, calling from C++

本文关键字:C++ 调用 独立程序 Fortran 子程序 使用      更新时间:2023-10-16

所以我一直像躲避瘟疫一样躲避Fortran,但我的时间终于到了。。。我需要参与别人的Fortran代码(我们称之为程序A),并用它做两件事:

(1) 将它与第三方的Fortran代码(我们称之为程序B)合并,这样B就可以调用

(2) 将它与我的C++代码(程序C)合并,这样C就可以调用

B和C是优化算法,A是基准函数的集合。。。但在所有这些令人敬畏的事情发生之前,我必须首先编译A中我需要的部分。我需要的A的所有子程序都包含在一个文件中。我一直在根据我在网上得到的信息来调整它的形状(例如,在代码中添加"IMPLICIT NONE",并使其适合gfortran)。但我有两个顽固的bug和一个警告(我会把警告留到另一个帖子中)。

以下是我目前如何编译它(通过Makefile):

all:
    gfortran progA.FOR
    g++ -c progC.cpp
    g++ -o Program.out progA.o progC.o
    rm *.o

但第一行未能完成,出现以下错误,

第一个错误:

SUBROUTINE TP1(MODE)
1
Error: Unclassifiable statement at (1)

相关代码(从文件顶部开始):

      IMPLICIT NONE  
      INTEGER    NMAX,MMAX,LMAX,MNNMAX,LWA,LIWA,LACTIV,N,NILI,NINL,
     /           NELI,NENL,NEX, MODE              
      PARAMETER (NMAX   = 101, 
     /           MMAX   = 50, 
     /           LMAX   = 50, 
     /           MNNMAX = NMAX + NMAX + MMAX + 2,
     /           LWA    = 2*NMAX*NMAX + 33*NMAX + 10*MMAX + 200,
     /           LIWA   = MMAX + NMAX + 150,
     /           LACTIV = 2*MMAX + 15)  
      LOGICAL    INDEX1,INDEX2
      SUBROUTINE TP1(MODE)      
      COMMON/L1/N,NILI,NINL,NELI,NENL   
      COMMON/L2/X(2)   
      COMMON/L4/GF(2)   
      COMMON/L6/FX      
      COMMON/L9/INDEX1  
      COMMON/L10/INDEX2 
      COMMON/L11/LXL    
      COMMON/L12/LXU    
      COMMON/L13/XL(2)  
      COMMON/L20/LEX,NEX,FEX,XEX(2)     
      REAL*8 X,G,GF,GG,FX,XL,XU,FEX,XEX 
      LOGICAL LXL(2),LXU(2),LEX 
      GOTO (1,2,3,4,4),MODE     
1     N=2       
      NILI=0    
      NINL=0    
      NELI=0    
      NENL=0    
      X(1)=-2.D0
      X(2)=1.D0 
      LXL(1)=.FALSE.    
      LXL(2)=.TRUE.     
      LXU(1)=.FALSE.    
      LXU(2)=.FALSE.    
      XL(2)=-1.5D0      
      LEX=.TRUE.
      NEX=1     
      XEX(1)=1.D0       
      XEX(2)=1.D0       
      FEX=0.D0  
      RETURN    
2     FX=100.D0*(X(2)-X(1)**2)**2+(1.D0-X(1))**2
      RETURN    
3     GF(2)=200.D0*(X(2)-X(1)**2)       
      GF(1)=-2.D0*(X(1)*(GF(2)-1.D0)+1.D0)      
4     RETURN    
      END       

我不明白为什么会出现这个错误,因为有300多个其他子程序以完全相同的方式声明(例如SUBROUTINE TP2(MODE)。。。,子程序TP300(模式))。

第二个错误:

HX=TP273A(X)
1
Error: Return type mismatch of function 'tp273a' at (1) (REAL(4)/REAL(8))

相关代码:

      SUBROUTINE TP273(MODE) 
      COMMON/L1/N,NILI,NIML,NELI,NENL 
      COMMON/L2/X 
      COMMON/L4/GF 
      COMMON/L6/FX 
      COMMON/L11/LXL 
      COMMON/L12/LXU 
      COMMON/L20/LEX,NEX,FEX,XEX 
      LOGICAL LEX,LXL(6),LXU(6) 
      REAL*8 X(6),FX,GF(6),FEX,XEX(6),HX,DFLOAT
      GOTO (1,2,3,4,4)MODE 
 1    N=6 
      NILI=0 
      NINL=0 
      NELI=0 
      NENL=0 
      DO 6 I=1,6 
      X(I)=0.D+0 
      XEX(I)=0.1D+1 
      LXL(I)=.FALSE. 
6     LXU(I)=.FALSE. 
      LEX=.TRUE. 
      NEX=1 
      FEX=0.D+0 
      RETURN 
 2    HX=TP273A(X) 
      FX=0.1D+2*HX*(0.1D+1+HX) 
      RETURN 
 3    HX=TP273A(X) 
      DO 7 I=1,6 
 7    GF(I)=0.2D+2*(0.16D+2-DFLOAT(I))*(X(I)-0.1D+1) 
     1       *(0.1D+1+0.2D+1*HX) 
 4    RETURN 
      END       
      REAL*8 FUNCTION TP273A (X) 
      REAL*8 X(6),DFLOAT
      TP273A=0 
      DO 10 I=1,6 
10    TP273A=TP273A+(0.16D+2-DFLOAT(I))*(X(I)-0.1D+1)**2 
      RETURN
      END

在阅读了物理学论坛之后,我尝试将变量"TP273A"重命名为"TP273Avar",这样它就不会与函数同名。这并没有解决错误。此外,我将"1"替换为"7GF(I)=…"下方的"F",并重新编译。一切都没有改变。我很确定我刚才提到的改变无论如何都是必要的,但肯定还有其他事情在发生

我也读过fortran中的数据类型不匹配和函数返回类型不匹配,所以我天真地尝试在文件的顶部添加"module mycode",在文件的底部添加"end module myode",但没有成功。

在这一切完成之后,我的目标是使用类似于的代码从C++调用这些子程序

#include <kitchensink>
extern"C"
{
void TP1_(int *mode);
}
int main()
{
    TP1_(2);
    return 0;
}

Fortran代码编译后,我想修改子例程,以便C++可以将std::vector X传递给TP#_(2,*X,*Y),并返回Y的计算值。我的std::vector X将替换每个子例程中的COMMON/L2 X,Y将是子例程中计算的FX的值。我使用了混合Fortran和C作为上述C++代码的指导。

至于B调用A部分,我希望它能像编译A和B一样简单,并在任何需要的地方添加"CALL TP1(MODE)"行。

任何指导都将不胜感激!!!

不能只在编译单元之外的文件中有语句。这些可以是子程序、函数、模块或程序。在您的例子中,您有一些语句(第一个是implicit none),只有在它们之后才有子程序TP1的开始。

要么将过程组织在一个模块中,并将公共部分放在contains部分之前(如果您是Fortran新手,则会有更多关于C++互操作性的工作),要么必须在每个子例程中分别包含implicit none和其他部分。如果代码以前有效,你确定你甚至需要这个吗?