Question

我有一个Fortran代码，它将文件作为输入并将输出写入stdout。为了避免读/写周期，我想在python中运行代码并将输出转换为numpy数组。我可以使用以下函数执行此操作：

def run_fortran(infile):

    import subprocess
    import numpy as np

    cmd = ['./output.e', infile]
    p = subprocess.Popen(cmd, stdout = subprocess.PIPE)
    out, err = p.communicate()

    if p.returncode == 0: 
        return np.array(out.split(),dtype=int)

现在我接受数组，修改它并将其写入文件。新文件再次传递到run_fortran(infile)。我可以避免这一步并以某种方式使用run_fortran的输出而不是传递文件名吗？

我尝试了两个案例但没有成功：

（1）转换为字符串：

arr = run_fortran('input.txt')
new_arr = str(arr).replace("[","").replace("]","")
run_fortran(new_arr)

这将返回一个空数组。

（2）使用StringIO转换为文件类型对象：

from cStringIO import StringIO
run_fortran(StringIO(new_arr))

这会返回错误：TypeError: execv() arg 2 must contain only strings这是有道理的。

Answer 1

在fortran中，read(*,*)，read(5,*)或read*,语句将从标准输入中读取，如果格式正确，则可以使用。如果您正在处理formatted数据，即任何人类可读的数据，而不是二进制文件，那么您可能需要一个读取循环，如：

do line=1,numlines
  read(*,*) array(line,:)
enddo

不需要open或close条款。因此，如果直接传递您写入文件的内容，则应该能够删除这些语句并将文件unit更改为5或*。

现在有更有效的方式来进行这种通信，但任何解决方案都是一个很好的解决方案，如果它适合您的目的。

Answer 2

如果您的Fortran程序（'./output.e' AFAICS）可以从stdin读取，不仅可以从常规文件中读取，而且可以通过传递stdin=subprocess.PIPE {{{}来执行临时文件。 3}} “现有文件描述符（正整数）[或]现有文件对象”）。在UNIX中，总是/dev/stdin放在命令行btw上，在Windows中，有con。

但是，如果程序由于处理的性质而无法在“会话”中工作（即不能连续运行并且在可用时提供新数据），则必须重复调用它。

请注意，您必须处理不同线程中的不同管道以避免死锁。因此，要么使用other valid values are（但是程序无法连续运行），要么手动生成stdout / stderr个帖子（communicate()执行的操作;而不是stdin因为输出读取代码必须在开始写入stdin时运行，否则外部程序可能会在写入时“设备上没有剩余空间”时阻塞。

以下是连续运行程序的示例代码：

p=subprocess.Popen(argv,stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE)
while True:
    #the only more elegant way to return a value from a thread is with a Thread subclass,
    # see http://stackoverflow.com/questions/6893968/how-to-get-the-return-value-from-a-thread-in-python
    output_container=[]
    ot=threading.Thread(target=_outputreaderthread,args=(p.stdout,output_container,data))
    ot.start()
    p.stdin.write(data)
    ot.join()
    output=output_container[0]

    data=process_output(output)
    if no_more_processing_needed(data): break
p.stdin.close()
if p.wait()!=0:raise subprocess.CalledProcessError(p.returncode,argv)

def _outputreaderthread(stream,container,data):
    #since there's no process termination as an end mark here,
    # you need to read exactly the right number of bytes to avoid getting blocked.
    #use whatever technique is appropriate for your data (e.g. readline()'s)
    output=stream.read(calculate_output_size(data))
    container.append(output)

处理后将外部程序的输出传回给它

2 个答案: