编译C++包括带有 COMMON 语句的 Fortran 库

Compiling C++ including Fortran libraries with COMMON statements

本文关键字：Fortran 语句 COMMON C++ 包括带 编译      更新时间：2023-10-16

我正在编译一个需要一些库的C++程序。这些库的代码是用Fortran编写的，包含COMMON块。基本上我正在做这样的事情：

g++ -o main.cpp main lib1.a lib2.a

Lib1.a 和 lib2.a 用 Fortran 编码：

gfortran -c -o lib1.a Code1.F
gfortran -c -o lib2.a Code2.F

两者都包含一个头文件，其中包含以下内容：

double precision var1,var2
double precision var3,var4
common /block1/ var1,var2
common /block2/ var3,var4

似乎公共块出了问题。例如，更改变量在公共变量之后的顺序，或添加新变量，会导致结果随机不一致。

我知道在可能的情况下不应该使用 COMMON 语句，但我看不出在这种情况下可能有什么问题。

根据编译器的

Fortran，它可能在变量之间插入填充。 也许Fortran和C++编译器对此存在分歧。 只是一个猜测。

如果您愿意更改 Fortran 代码，使用 ISO C 绑定会有所帮助，因为这会指示 Fortran 编译器生成与 C 编译器约定一致的代码。 http://software.intel.com/sites/products/documentation/hpc/compilerpro/en-us/fortran/lin/compiler_f/bldaps_for/common/bldaps_interopc.htm 有一个常见的块示例。 基于该示例：

use, intrinsic :: iso_c_binding
real (c_double) :: var1, var2, var3, var4
common /block1/ var1, var2
common /block2/ var3, var4
bind (C) :: /block1/, /block2/

如果您愿意制作进一步的模组，更好的选择是模块变量。 然后就不用担心内存中的布局。

module global_vars
use, intrinsic :: iso_c_binding
real (c_double), bind (C) :: var1, var2, var3, var4
end module global_vars

变量在COMMON块中的顺序很重要，更改顺序后会发生不好的事情。在使用公共块的任何地方，包括在C++程序中，它都应该是相同的。微不足道的是给这些变量命名。例如，在一个子程序中，您可以拥有：

double precision a, b
common /block1/ a, b

在另一个子例程中，您可以拥有：

double precision c, d
common /block1/ c, d

仍然a，c将共享相同的内存位置。这同样适用于b和d。这可能会导致混淆，通常的做法是将变量和公共块声明放在一个文件中，该文件由使用特定公共块的每个子例程include -d，就像在您的情况下所做的那样。现在，如果您在任何公共块中更改某些内容，则所有子例程都将看到它已更改，并且一切都将按预期工作。

问题是你还必须改变相应的C结构，以便使其与改变的公共块对应。

例如 
double precision a, b
common /block1/ a, b

在 C 中对应于：

struct common_block1
{
    double a;
    double b;
};
extern struct common_block1 block1_;

（注意：不支持 bind(C) 属性的旧版 Fortran 编译器在每个导出标识符的末尾放置下划线，因此在 C/C++ 中，您必须将block1引用为block1_

）

如果将公共块更改为：

integer a
double precision b, c
common /block1/ a, b, c

您还应该将 C 结构更改为：

struct common_block1
{
   int a;
   double b;
   double c;
};

给定 C 和 Fortran 编译器的所有内容都使用相同的内存对齐规则。通常可以使用编译器选项 （C/C++/Fortran） 和类型属性 （C/C++） 来控制对齐方式。使用 ISO_C_BINDING Fortran 模块可以保证在 Fortran 和 C 中使用具有相同存储大小的类型类型。建议您首先将最大的对象（例如数组、(DOUBLE) COMPLEX变量、DOUBLE PRECISION变量等）放在公共块的开头，然后是较小的对象等。

我想

我明白了这个错误的起源。我首先编译了库lib1.a，包括头文件。然后我实际上修改了这个头文件（尤其是公共块）并编译了库lib2.a。这似乎合乎逻辑，在不同库中的两个公共块之间引起混乱......

我会详细检查这一点，但我很确定这是解释。感谢您的建议，它帮助我检查了一切，这就是我找到解决方案的方式！

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