Fortran-C互操作性和浮点数组

时间:2015-02-24 14:00:19

标签: c fortran fortran-iso-c-binding

我有一个很大的现有Fortran95代码。它使用

real(dp), dimension(num) :: array

声明数组。

我想加入一些C代码,发现我可以通过编写C函数接口并将数组声明为

来实现这一点
use iso_c_binding
real(c_double), allocatable, target :: array(:)

我有使用fort函数调用C函数

call myfunction(c_loc(array));

real(dp)数组传递给myfunction需要什么?显然,我需要从它做一个C指针(如何?)。复制数组还有其他方法吗?是否有可能确保两种类型确实引用兼容的双精度数据块?最重要的是,该解决方案必须与GNU编译器一起使用。请注意,现在使用现有Fortran代码中的real(dp)取代real(c_double)不是我的选择。

如果没有其他方法可以复制整个阵列,我将如何在界面中正确执行此操作?

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

首先,我假设您将dp定义为某个模块中的参数。你可以简单地使用

integer, parameter :: dp = c_double

在该模块中(并在某处if (dp /= c_double) stop "Bletchful sytem"

在C和Fortran之间传递数组的工作原理如下:

module foo
  use iso_c_binding
  private
  public :: bar
  interface
     subroutine bar(a,n) bind(C)
       import
       real(kind=c_double), dimension(*), intent(inout) :: a
       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
     end subroutine bar
  end interface
end module foo

那么你的C函数就是

void bar(double *a, size_t n)

修改

从Fortran调用C函数的方法就是

program main
  use iso_c_binding
  use foo
  real(c_double), dimension(10) :: a
  call bar(a,size(a,kind=c_size_t))
  print *,a
end program main

编辑2:

如果您真的想每次都进行复制/复制,您可以执行类似

的操作
  subroutine bar2(array)
    real(kind=c_double), intent(inout), dimension(:) :: array
    real(kind=c_double), dimension(size(array)) :: a
    a = array  ! Copy in
    call bar(a,size(a,kind=c_size_t))
    array = a  ! Copy out
  end subroutine bar2
end module foo

但我不知道为什么这是必要的。

编辑3:

如果您害怕C和Fortran数据类型之间的不匹配,您可以编写一个通用的包装器来解决这个问题。这就是它的样子:

module foo
  use iso_c_binding
  implicit none
  private
  public :: bar
  interface
     subroutine bar_double(a,n) bind(C)
       import
       real(kind=c_double), dimension(*), intent(inout) :: a
       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
     end subroutine bar_double
  end interface

  interface
     subroutine bar_float(a,n) bind(C)
       import
       real(kind=c_float), dimension(*), intent(inout) :: a
       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
     end subroutine bar_float
  end interface

  interface bar
     module procedure bar_aux_double, bar_aux_float
  end interface bar
contains
  subroutine bar_aux_double (a)
    real(kind=c_double), dimension(:), intent(inout) :: a
    call bar_double (a, size(a,kind=c_size_t))
  end subroutine bar_aux_double

  subroutine bar_aux_float (a)
    real(kind=c_float), dimension(:), intent(inout) :: a
    call bar_float (a, size(a,kind=c_size_t))
  end subroutine bar_aux_float
end module foo

您的主程序可能看起来像

program main
  use foo
  integer, parameter :: dp = selected_real_kind(15)
  integer, parameter :: sp = selected_real_kind(6)
  real(dp), dimension(10) :: a_dp
  real(sp), dimension(10) :: a_sp
  call bar(a_dp)
  call bar(a_sp)
  print *,a_dp,a_sp
end program main

你根本不提及iso_c_binding。如果dp或sp没有包装函数,则由于缺少通用过程,编译将失败。

答案 1 :(得分:1)

如果你使用模块,在Fortran中混合dpc_double时不要太担心。在非常不可能的情况下,selected_real_kind(15, 307) /= c_double编译器在检查过程接口时会抱怨。否则,它会看到类型数字一致,并且它不关心你如何调用类型常量(除非声明可互操作的程序)。