数据交换 - Python和Fortran

Question

我们正在开发一个科学应用程序，它具有python 2.7中的接口和用英特尔Visual Fortran编写的计算例程。使用python读取源文件，然后只需要将计算所需的数据传递给独立的Fortran算法。计算完成后，数据必须再次由python读取。

使用格式化文本文件似乎耗时太长而且效率不高。此外，我们希望有一个标准的中间格式。可能有大约20个阵列，而且这些阵列很大（如果写入格式化文本，则文件大约为500 MB）。

Q1。在类似的情况下，Python和Fortran数据交换是必要的。什么是推荐的互动方式？ （例如：编写一个中间数据，由其他或从Python 或中调用Fortran，使用numpy创建兼容的数组或等。 ）

Q2。如果建议编写中间结构，什么格式有利于数据交换？ （我们遇到了CDF，NETCdf，二进制流，但到目前为止还没有尝试过。）

Answer 1

在Python中包装Fortran代码的标准方法是使用f2py（包含在numpy模块中）。

对于中间结果的输出，可以使用多种格式，这实际上取决于您的要求。

• 对于简单的数据集，来自python，只需使用numpy.save。
• 如果您的数据集变大，可以使用HDF5，例如Python中的PyTables和Fortran中的libhdf5。
• 否则，如果您不想将代码链接到外部库，则从Fortran编写并使用numpy解析的自定义二进制文件也可以正常工作。

Answer 2

我会直接在Python和Fortran之间进行交互。使用Numpy分配内存并将指针传递给Fortran是相对简单的。您使用iso_c_binding为Fortran例程编写C兼容的包装程序，并使用ctypes加载Fortran .dll并调用包装器。如果你感兴趣我可以把一个简单的例子放在一起（但我现在很忙）。