Question

我一直在尝试调试这个调用Fortran子程序DLSODE的代码。这个子程序的两个参数是函数FEX和JEX，它作为函数指针传递。根据我的理解，fortran子例程使用的任何函数都必须通过引用参数调用，因为fortran不接受按值调用。

我的问题是我得到的错误似乎表明我在指针的函数声明和下面的函数定义中声明的数据类型之间存在差异，并且我没有成功调试它。

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;




extern"C" {void DLSODE_(void (*fex)(int, double, double[], double[]), int *NEQ,
                        double *Y[], double *T, double *TOUT, int *ITOL,
                        double *RTOL, double *ATOL[], int *ITASK, int *ISTATE,
                        int *IOPT, double *RWORK[], int *LRW, int *IWORK[],
                        int *LIW, void (*jex)(int, double, double[], int, 
                                              int, double [3][3], int), 
                        int *MF);
}    




void FEX (int &NEQ, double &T, double Y[], int YDOT[]);




void JEX (int &NEQ, double &T, double Y[], int &ML, int &MU, double PD[3][3], 
          int &NRPD);




int main(){

    int IOPT, IOUT, ISTATE, ITASK, ITOL, IWORK[23], LIW, LRW, MF, NEQ, ICOUNT=1;
    double ATOL[3], RTOL, RWORK[58], T, TOUT, Y[3];
    NEQ = 3;
    Y[0] = 1;
    Y[1] = 0;
    Y[2] = 0;
    T = 0;
    TOUT = 0.4;
    ITOL = 2;
    RTOL = pow(10,-4);
    ATOL[0] = pow(10,-6);
    ATOL[1] = pow(10,-10);
    ATOL[2] = pow(10,-6);
    ITASK = 1;
    ISTATE = 1;
    IOPT = 0;
    LRW = 58;
    LIW = 23;
    MF = 21;

    for (ICOUNT; ICOUNT <13; ICOUNT++)
    {
        DLSODE_(&FEX, &NEQ, &Y, &T, &TOUT, &ITOL, &RTOL, &ATOL, &ITASK, &ISTATE, 
                &IOPT, &RWORK, &LRW, &IWORK, &LIW, &JEX, &MF);
        cout<<"At t= "<<T<<" y= "<<Y[1]<<" "<<Y[2]<<" "<<Y[3]<<"\n";
    }
}




void FEX (int &NEQ, double &T, double Y[], double YDOT[]){
    YDOT[0] = -.04*Y[0] + pow(10,4)*Y[1]*Y[2];
    YDOT[2] = 3*pow(10,7)*Y[1]*Y[1];
    YDOT[1] = -YDOT[0] - YDOT[2];
}




void JEX (int &NEQ, double &T, double Y[], int &ML, int &MU, double &PD[3][3], 
          int &NRPD){
    PD[0][0] = -.04;
    PD[0][1] = 1*pow(10,4)*Y[2];
    PD[0][2] = 1*pow(10,4)*Y[1];
    PD[1][0] = .04;
    PD[1][2] = -PD[0][2];
    PD[2][1] = 6*pow(10,7)*Y[1];
    PD[1][1] = -PD[0][1] - PD[2][1];
}

错误消息是

 cversion1.cpp: In function ‘int main()’:
 cversion1.cpp:44:52: error: invalid conversion from ‘void (*)(int&, double&, double*, int*)’ to ‘void (*)(int, double, double*, double*)’
 cversion1.cpp:44:52: error: cannot convert ‘double (*)[3]’ to ‘double**’ for argument ‘3’ to ‘void DLSODE_(void (*)(int, double, double*, double*), int*, double**, double*, double*, int*, double*, double**, int*, int*, int*, double**, int*, int**, int*, void (*)(int, double, double*, int, int, double (*)[3], int), int*)’
 cversion1.cpp: At global scope:
 cversion1.cpp:55:77: error: declaration of ‘PD’ as array of references
 cversion1.cpp:55:78: error: expected ‘)’ before ‘,’ token
 cversion1.cpp:56:4: error: expected unqualified-id before ‘int’

谢谢，

Answer 1

将C或C ++与Fortran接口的现代方法是使用Fortran ISO C绑定。这提供了连接Fortran和C（以及C ++，通过'extern“C”'）的方法，它是Fortran语言标准的一部分，因此独立于编译器和平台。不再需要诸如“Fortran通过引用传递”和Fortran编译器附加下划线（在另一个答案中链接的网页中制作）之类的语句。程序员可以指定与C兼容的调用约定和精确的名称。这是允许您修改Fortran代码。或者您可以在C / C ++例程和原始Fortran例程之间在Fortran中编写一个粘合例程。关于ISO C绑定，Stackoverflow上有许多先前的问题/答案。 gfortran手册中有一些例子。

Answer 2

void (*fex)(int, double, double[], double[])

不符合

void FEX (int &NEQ, double &T, double Y[], double YDOT[])

您已将DLSODE的参数3声明为double *Y[]，这是指向double的指针数组，但这应该只是double Y[]。您已在&Y传递，Y被声明为double Y[3]，但您应该传入Y。

在JEX声明中，您有double &PD[3][3]，但您只需要double PD[3][3]。

您应该将3*pow(10,7)之类的计算表达为30000000或3E7，它们是编译时常量。

另请注意，C和C ++对二维数组使用行主顺序，但FORTRAN使用列主顺序。当您将数组传递到C / FORTRAN边界时，这会产生转置数组的效果。

这涵盖了您发布的错误消息以及我见过的所有错误。

另外，this似乎是您尝试做的很好的参考。

将C ++函数指针传递给Fortran子例程

2 个答案: