如何编译用于Python的Fortran库? (f2py可能不是一个选项)

时间:2015-08-25 17:15:23

标签: python numpy fortran f2py

我正在尝试编译fortran90库(特别是this one)以便从python(3.4.0)调用它。通常在这种情况下,我会为f2py编写一个包装器并将其称为一天,但是库本身会使用派生类型,这似乎使f2py失败。完整的stderr是pasted here,但相关的行是

getctype: No C-type found in "{'typename': 'optim_type', 'typespec': 'type'}", assuming void.

另一个基于numpy documentation的选项是使用ctypes,它也失败了

Python 3.4.0 (default, Jun 19 2015, 14:20:21) 
[GCC 4.8.2] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import numpy as np
>>> np.ctypeslib.load_library('libLBFGS', '/home/kaplane/src/TOOLBOX_OPTIMIZATION_shared/lib')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/home/kaplane/.local/lib/python3.4/site-packages/numpy/ctypeslib.py", line 123, in load_library
    return ctypes.cdll[libpath]
  File "/usr/lib/python3.4/ctypes/__init__.py", line 426, in __getitem__
    return getattr(self, name)
  File "/usr/lib/python3.4/ctypes/__init__.py", line 421, in __getattr__
    dll = self._dlltype(name)
  File "/usr/lib/python3.4/ctypes/__init__.py", line 351, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: /home/kaplane/src/TOOLBOX_OPTIMIZATION_shared/lib/libLBFGS.so: invalid ELF header

我无法弄清楚究竟是什么对ELF标头无效。 $ readelf -h的输出与工作的共享库相同(除了程序和节头的数量,大小和位置)。

我是如何编译库

在我的本地机器上编译我使用gfortran而不是ifort,并将编译器标志设置为

OPTF =  -O3 -shared -fPIC
OPTC =  -O3 -shared -fPIC
OPTL =  -O3 -shared -fPIC
AR= ar 
ARFUNCT= cruvs
<{1>}文件中的

。我还运行了一个脚本

Makefile.inc

以便将库标记为find ./ -name "Makefile" | xargs sed -i -e 's/lib\([A-Z]*\)\.a/lib\1.so/g' 而不是.so。这似乎不会影响示例程序的操作。

我想知道

我认为最好的选择是弄清楚如何编译库,这样我就不会得到无效的ELF错误。如果做不到这一点,我需要弄清楚如何使用派生类型编译Fortran模块,但我所做的搜索不太有希望。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

f2py是针对Fortran77 Code编写的,因此不支持Fortran90 +的大多数功能,例如派生类型,可分配数组等。

我自己的解决方法包括在我想要使用的子程序中编写Fortran包装程序。在这个包装程序中,我将所有可分配数组(因为这是唯一使用的不支持的功能)复制到固定大小的数组(f2py似乎也有一个未记录的最大数组大小:/)。然后将这些固定大小的数组以及原始数组的大小用作fortran包装程序的输出。

另外,我为生成的f2py库编写了一个python包装程序,读取那些固定大小的数组(读取LARGE),包括大小信息,只返回实际数据(从修复后删除所有未使用的行/列等) size array)。

这种方法是唯一可行的,因为我对源文件和预期数据有完全的控制和知识。如果您的工作可能不被您无法接触的人使用,我会推荐它。

作为替代方案,你应该看看Cython。这提供了一种使用iso_c_binding [2]在Fortran和Python例程之间交换数据的几乎本机方式。对于最小工作示例,请查看here。关于这一点的一个很好的讨论也可以在this questionfor reference)的第一条评论中找到。

我使用了上面的解决方法,因为我当时无法使用它。但是我刚才提到的那些精彩的演讲和教程已经添加了,这应该会让它变得更容易。