将数组从C/C++传递给Fortran,并返回一个计算的数组
Pass arrays from C/C++ to Fortran and return a calculated array
我正试图将一个数组从C/C++传递到Fortran 2003模块中,并将计算出的值返回到C/C++中。我已经能够很好地传递和返回单个值(标量),但来回获取数组很困难。我发现了许多关于标量值的线程,并且我已经成功地使这些线程工作起来。
我已经根据工作标量函数对基于数组的函数进行了建模。
我正在使用gcc/gfortran。
这是Fortran模块(ConvertUnitsLib.f03)
module ConvertUnitsLib
use :: iso_c_binding ! for C/C++ interop
real(c_double), bind(c) :: degF, degC
public DegCtoF
contains
!
! Convert temperature degrees Celsius Fahrenheit
!
real(kind = c_double) function DegCtoF(degC) result(degF) &
& bind(c, name = "DegCtoF")
real(c_double), intent(in), dimension(:) :: degC
real(c_double), dimension(size(degC)) :: degF
do i = 1, size(degC)
degF(i) = ( degC(i) * 1.8 ) + 32
end do
end function DegCtoF
! End of module
end module ConvertUnitsLib
和C/C++,(CFort.cpp)
#include <stdio.h>
#ifdef __cplusplus
extern"C" {
#endif
double DegCtoF(double *[]);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
/**********************************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("C/C++ and Fortran together!n");
double DegreesC[2] = {32, 64};
double DegreesF[2];
DegreesF = DegCtoF(&DegreesC);
printf("%3.1f [C] = %3.1f [F]n", DegreesC, DegreesF );
return 0;
}
最后但同样重要的是,Makefile
# C++ directives
CC=g++
CFLAGS=-std=c++11
# Fortran directives
FC=gfortran
FFLAGS=-std=f2003
all: clean
$(FC) $(FFLAGS) -c -fcheck=all ConvertUnitsLib.f03
$(CC) $(CFLAGS) -c CFort.cpp
$(FC) $(FFLAGS) ConvertUnitsLib.o CFort.o -o convert
clean:
rm -f *.o
rm -f *.mod
根据当前Fortran的规则(Fortran 2008,但这与Fortran 2003中引入C互操作性时的规则相同),如果Fortran过程有一个假定形状的伪参数,则它不能与C互操作(其他限制也适用)。在代码degC
中,函数DegCtoF
中的伪参数,声明为
real(c_double), intent(in), dimension(:) :: degC
就是这样一件事。
因此,在F2003下,您不可能拥有这样一个可互操作的功能。这就是事情变得棘手的地方。
在F2015的拟议草案中(基于ISO TS29113 Fortran与C的进一步互操作性),是可互操作的。这种语法(我认为)得到了最新版本的gcc的支持,这就是为什么gfortran没有拒绝该代码的原因。
(TS)然而,与这种具有假定形状参数的过程的标准化互操作需要在C端使用ISO_Fortran_binding.h
中描述的C描述符,而这不是在gcc中实现的。要进行这样的交互,需要直接理解gcc数组描述符。
但你很幸运。在您的情况下,您实际上不需要使用假定形状伪参数:您可以使用显式形状伪参数,这样的互操作是F2003的一部分。您所需要做的就是传递数组的大小。
无论哪种方式,一个可互操作的函数都必须返回一个标量结果,因此您还需要转移到一个子例程,如innoSPG给出的答案所示。
最后,我要提到你使用
real(c_double), bind(c) :: degF, degC
在模块中。
这些是可互操作的全局变量(通过链接关联)。Fortran代码中没有引用这些变量:虚设和函数结果不是这些东西。
在上面的这个简单的例子中,以及另一个答案中,人们会很高兴地拥有一个类似的子程序
subroutine DegCtoF(n, degC, degF) bind(c,name='DegCtoF')
...
end subroutine
但是这可能是描述来自CCD_ 4的C描述符的使用的好机会。不过,请注意,在短期内,gfortran不支持这种方法。
考虑Fortran源
subroutine DegCtoF(degC, degF) bind(c,name='DegCtoF')
use, intrinsic :: iso_c_binding, only : c_double
implicit none
real(c_double), intent(in), dimension(:) :: degC
real(c_double), intent(out), dimension(*) :: degF
degF(1:SIZE(degC)) = degC*1.8+32
end subroutine DegCtoF
(为了简单起见,我假设degF
的内存管理都是在C端完成的——当然可以扩展到假设大小的数组之外)。为了使该子例程可互操作,对应于degC
的参数必须是指向CFI_cdesc_t
的指针。
取C码(带大小幻数)
#include "ISO_Fortran_binding.h"
#include <stdio.h>
void DegCtoF(CFI_cdesc_t*, double*);
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("C and Fortran together!n");
CFI_CDESC_T(1) DegreesC_Fdesc;
CFI_index_t extent[1] = {2};
CFI_rank_t rank = 1;
double DegreesC[2] = {32, 64};
double DegreesF[2];
CFI_establish((CFI_cdesc_t*)&DegreesC_Fdesc, &DegreesC, CFI_attribute_other,
CFI_type_double, 2*sizeof(double), rank, extent);
DegCtoF((CFI_cdesc_t*)&DegreesC_Fdesc, DegreesF);
printf("%3.1f [C] = %3.1f [F]n", DegreesC[0], DegreesF[0] );
printf("%3.1f [C] = %3.1f [F]n", DegreesC[1], DegreesF[1] );
return 0;
}
这里CFI_establish
建立了一个合适的C描述符DegreesC_Fdesc
,它可以对应于假定形状的Fortran伪参数。在Fortran子程序中,评估传入数组的大小完全没有问题。
在francescalus确认这一点之前,我想说,据我所知,这有点过时,互操作性不允许您尝试使用数组。此外,在编码时,一些好习惯总是至关重要的。例如,在fortran中使用implicit none
强制声明所有变量,然后再使用它们。在语言允许的情况下使用命名常量,例如在fortran中用作数组大小的2
。
下面是您的代码的修改版本,它应该做一些您想要实现的事情。
//Fortran
module ConvertUnitsLib
use :: iso_c_binding ! for C/C++ interop
!real(c_double), bind(c) :: degF, degC
implicit none
public DegCtoF
contains
!
! Convert temperature degrees Celsius Fahrenheit
!
subroutine DegCtoF(degC, degF, n)&
bind(c, name = "DegCtoF")
integer, intent(in) :: n
real(c_double), intent(in), dimension(n) :: degC
real(c_double), intent(out), dimension(n) :: degF
integer :: i
do i = 1, n
degF(i) = ( degC(i) * 1.8 ) + 32
end do
end subroutine DegCtoF
//C++
#include <stdio.h>
#ifdef __cplusplus
extern"C" {
#endif
double DegCtoF(double [], double [], const int *);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
/**********************************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
{
const int N = 2;
printf("C/C++ and Fortran together!n");
double DegreesC[N] = {32, 64};
double DegreesF[N];
DegCtoF(DegreesC, DegreesF, &N);
for(int i = 0; i<N; i++){
printf("%d : %3.1f [C] = %3.1f [F]n", i, DegreesC[i], DegreesF[i] );
}
return 0;
}
- 为什么 C++ 中的字符数组返回其项目而不是地址?
- C++ bool 数组返回 1 或 0 以外的值
- C++ ostream 从对象数组返回数据
- 类中的重载运算符 [],因此它可以从模板类中的数组返回对象
- 指向对象的指针数组返回jibberish
- 具有基本结构的结构数组返回错误的答案
- 数组返回乐趣 movie_check()
- C++从字符数组返回类型为T的指针
- C++-将数组返回到主函数,并将数组传递给另一个函数
- C++:如何通过异常处理从越界数组返回值
- 整数数组返回类型
- 从字符串流复制到 char * 数组返回为函数参数
- C++函数从对象数组返回对象的副本.这是默认行为吗?
- 8字节数组返回长(C#到C++)
- 向c#数组返回一个字符数组c++
- 从并行数组返回值,并在以后的函数中使用这些值
- 将c++中的浮点数数组返回给Python
- 如何在gsoap中使字符串数组返回值
- 将两个字符相乘并向数组返回int
- C++套接字 - 从结构数组返回单个地址信息