Question

我在论坛上寻找解决方案，但我失败了。我的主要问题是我太过于使用C语言和Fortran-C互操作性，以便了解我做错了什么。

我想从Fortran调用一个C例程，但我对变量的声明有问题。我做了一个例子。

这是C例程：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <complex.h>

#undef I


int photon_trace(double x_init[4], double x_final[4])
//***************************************************
{
double r,m,t,phi;

t   = x_init[0];
r   = x_init[1];
m   = x_init[2];
phi = x_init[3];

t=t+1.0;
r=r+1.0;
m=m+1.0;
phi=phi+1.0;

x_final[0] = t;
x_final[1] = r;
x_final[2] = m;
x_final[3] = phi;

return 0;

}

这是Fortran的主要程序：

program main_dummy
! compile: f95 raytracing.f90 main_dummy.f90 dummy_trace.o -o main
use, intrinsic :: ISO_C_BINDING
use raytracing

implicit none

real(C_FLOAT), dimension(0:3) :: x_in, x_fin

x_in = (/1,2,3,4/)
x_fin = (/0,0,0,0/)


write(*,*)'x_in, x_fin before = ', x_in, x_fin
call photon_trace(C_FLOAT(x_in),C_FLOAT(x_fin))
write(*,*)'x_in, x_fin after = ', x_in, x_fin


end program main_dummy

这是带有界面的模块：

module raytracing
  Interface
    integer (C_INT) function photon_trace(x_init, x_final) & 
      bind(C, name='photon_trace')  
      use , intrinsic :: ISO_C_BINDING
      implicit none
      type (c_ptr), value :: x_init, x_final
    end function photon_trace
  end interface
end module raytracing

根据在C中给我例程的那个人，x_init和x_final应该是指针（对吧？）。

当我尝试编译时，当我在主程序中调用photon_trace时，它会在参数列表中出现错误。

有什么建议吗？我正在使用gcc 4.8

P.S。 gcc 4.4是否具有与iso_c_binding相同的功能，还是我需要做一些不同的使用它？

VLADIMIR评论后编辑：

谢谢弗拉基米尔！我正在调用该函数，因为我在此示例https://stackoverflow.com/tags/fortran-iso-c-binding/info

上看到了它

我做了你建议的修改，现在编译！问题是C例程似乎与变量的地址有关，而不是变量本身。

我在C例程中放了一些打印：

int photon_trace(double x_init[4], double x_final[4])
//***************************************************
{
   double r,m,t,phi;

   t   = x_init[0];
   r   = x_init[1];
   m   = x_init[2];
   phi = x_init[3];
   printf("t0 %f\n", t);
   printf("r0 %f\n", r);
   printf("m0 %f\n", t);
   printf("phi0 %f\n", r);

   t=t+1.0;
   r=r+1.0;
   m=m+1.0;
   phi=phi+1.0;

   printf("t1 %f\n", t);
   printf("r1 %f\n", r);
   printf("m1 %f\n", t);
   printf("phi1 %f\n", r);

   x_final[0] = t;
   x_final[1] = r;
   x_final[2] = m;
   x_final[3] = phi;

   return 0;

}

以及主要：

program main_dummy
! compile: gcc -c dummy_trace.c 
! f95 raytracing.f90 main_dummy.f90 dummy_trace.o -o main
use, intrinsic :: ISO_C_BINDING
use raytracing

implicit none

!real(kind=8) :: x_in(4), x_fin(4)
real(C_FLOAT), dimension(0:3) :: x_in, x_fin
integer :: rt_ok

x_in = (/1,2,3,4/)
x_fin = (/0,0,0,0/)


write(*,*)'x_in, x_fin before = ', x_in, x_fin
rt_ok = photon_trace(x_in,x_fin)
write(*,*)'return rt = ', rt_ok
write(*,*)'x_in, x_fin after = ', x_in, x_fin


end program main_dummy

这就是屏幕上的内容：

x_in, x_fin before =    1.00000000       2.00000000       3.00000000       4.00000000           0.00000000       0.00000000       0.00000000       0.00000000    

t0 2.000000
r0 512.000123
m0 2.000000
phi0 512.000123

t1 3.000000
r1 513.000123
m1 3.000000
phi1 513.000123
return rt =            0

x_in, x_fin after =    1.00000000       2.00000000       3.00000000       4.00000000       1.00000000       2.12500000       3.00000000       4.00097656

这里发生了什么？

非常感谢您的宝贵帮助!!

Answer 1

不要过度复杂化。不要传递指针，但是通过引用传递数组

此外，必须在表达式中使用函数，而不是在调用语句中使用。

module raytracing
  Interface
    integer (C_INT) function photon_trace(x_init, x_final) & 
      bind(C, name='photon_trace')  
      use , intrinsic :: ISO_C_BINDING
      implicit none
      real(c_double) :: x_init(4), x_final(4)
    end function photon_trace
  end interface
end module raytracing  

program main_dummy
! compile: f95 raytracing.f90 main_dummy.f90 dummy_trace.o -o main
use, intrinsic :: ISO_C_BINDING
use raytracing

implicit none

real(c_double), dimension(0:3) :: x_in, x_fin
integer ie

x_in = (/1,2,3,4/)
x_fin = (/0,0,0,0/)


write(*,*)'x_in, x_fin before = ', x_in, x_fin
ie = photon_trace(x_in,x_fin)
write(*,*)'x_in, x_fin after = ', x_in, x_fin


end program main_dummy

在C互操作过程中，Fortran会传递指向变量的指针，除非您使用value。这称为按引用传递。

> gfortran ray.c ray.f90
> ./a.out 
 x_in, x_fin before =    1.0000000000000000        2.0000000000000000        3.0000000000000000        4.0000000000000000        0.0000000000000000        0.0000000000000000        0.0000000000000000        0.0000000000000000     
 x_in, x_fin after =    1.0000000000000000        2.0000000000000000        3.0000000000000000        4.0000000000000000        2.0000000000000000        3.0000000000000000        4.0000000000000000        5.0000000000000000

P.S。 gcc 4.4很老了，但理论上它知道C interop的东西。试试吧，你会看到。

iso_c_binding使用带有数组的Fortran指针调用C例程

1 个答案: