Question

您好我正在使用f2py来包装lapack例程dgesvd，通过编译dgesvd.f文件并将其链接到llapack，如here所述

根据docstring，dgesvd模块具有签名：

dgesvd - Function signature:
  dgesvd(jobu,jobvt,m,n,a,s,u,vt,work,lwork,info,[lda,ldu,ldvt])
Required arguments:
  jobu : input string(len=1)
  jobvt : input string(len=1)
  m : input int
  n : input int
  a : input rank-2 array('d') with bounds (lda,*)
  s : input rank-1 array('d') with bounds (*)
  u : input rank-2 array('d') with bounds (ldu,*)
  vt : input rank-2 array('d') with bounds (ldvt,*)
  work : input rank-1 array('d') with bounds (*)
  lwork : input int
  info : input int
Optional arguments:
  lda := shape(a,0) input int
  ldu := shape(u,0) input int
  ldvt := shape(vt,0) input int

然后我使用以下ocde来调用模块：

mat = rand(20,30)
out_u,out_s,out_vh = zeros((20,20)), zeros((20,)), zeros((30,30))
rows, cols = shape(mat)
workspace = zeros((rows*cols))
out_info = 0

dgesvd(jobu='S', 
    jobvt='S',
    m=rows,
    n=cols,
    a=mat,
    s=out_s,
    u=out_u,
    vt=out_vh,
    work=workspace,
    lwork=rows*cols,
    info=out_info)

这给了我out_s中存储的正确奇异值，但矩阵out_u和out_vh仍然只用零填充，我是否必须做一些不同的事情才能得到左边的/右奇异向量？

代码运行，没有任何错误，这意味着out_info为0。

（jobu和jobvt的参数'S'告诉例程只计算第一个min（m，n）奇异向量。将它改为'A'，没有任何区别）

任何想法都非常感谢！谢谢米莎

Answer 1

f2py为Fortran代码创建了python包装器，但创建的python函数并不像Fortran代码那样被调用。在Fortran中，通常的做法是将输出变量作为参数传递给子例程。这不是“pythonic”;此外，python并不像Fortran那样真正支持子程序。因此，f2py将您的Fortran子例程转换为python函数，因此所有输出变量都由函数返回，而不包含在调用签名中。所以，你必须以这种方式调用函数：

out_s, out_u, out_vh, info = dgesvd(jobu='S', 
                                    jobvt='S',
                                    m=rows,
                                    n=cols,
                                    a=mat,
                                    work=workspace,
                                    lwork=rows*cols)

但是，LAPACK例程是用FORTRAN77编写的，因此它对输入/输出变量没有任何INTENT声明。 f2py使用INTENT声明来确定哪些变量用作输入，哪些变量将作为输出返回。根据您发布的函数签名，f2py假设所有变量都是输入的，这不是您想要的。出于这个原因，我建议您编写自己的Fortran 90包装程序，调用dgesvd，以便您自己添加INTENT声明，以便为f2py提供一些提示。我个人也会使用包装器来分配工作数组以传递给dgesvd，这样你就不必从python中传入它。确切地说f2py确定输入/输出签名的方式是here（有三种方法可以做到，我更喜欢第三种方法）。

f2py：一些返回的数组未更改/为空

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