使用ctypes

时间:2018-02-24 09:21:23

标签: python fortran ctypes gfortran

如何使用CType正确处理Python中的可选Fortran参数?例如,让我们假设Fortran子例程看起来像:

MODULE test_module
INCLUDES
   SUBROUTINE fstr_test(iunit, istat, file1, file2, file3, test, file4, file5)
      IMPLICIT NONE
      INTEGER, INTENT(inout) :: iunit
      INTEGER, INTENT(out) :: istat
      CHARACTER(LEN=*), INTENT(in) :: file1, file2, file3
      CHARACTER(LEN=*), INTENT(in), OPTIONAL :: file4, file5
      INTEGER, OPTIONAL :: test
      WRITE(6,*) file1, file2, file3
      RETURN
   END SUBROUTINE fstr_test
END MODULE test_module

现在python应该看起来像

import ctypes as ct
libtest = ct.cdll.LoadLibrary("libtest.so")
fstr_h = getattr(libtest,'__test_module_MOD_fstr_test')
fstr_h.argparse =     [ ct.c_int, \ #iunit
                        ct.c_int, \ #istat
                        ct.c_char_p, \ #file1
                        ct.c_char_p, \ #file2
                        ct.c_char_p, \ #file3
                        ct.c_int, \ #test
                        ct.c_char_p,\ #file4
                        ct.c_char_p, \ #file5
    ct.c_bool, ct.c_bool, ct.c_bool,\ # Three optional arguments
    ct.c_long, ct.c_long, ct.c_long, ct.c_long, ct.c_long] # lengths
fstr_h.restype=None
iunit_temp = ct.c_int(0)
istat_temp = ct.c_int(0)
record_in_temp = ct.c_int(0)
opt1 = ct.c_bool(True)
opt2 = ct.c_bool(True)
opt3 = ct.c_bool(True)
file1 = "one"
file2 = "two"
file3 = "three"
file4 = "four"
file5 = "five"
fstr_h(iunit_temp,ct.byref(istat_temp), \
    file1.encode('UTF-8'),file2.encode('UTF-8'),file3.encode('UTF-8'),\
    record_in_temp,file4.encode('UTF-8'),file5.encode('UTF-8'), \
    ct.byref(opt1), ct.byref(opt2), ct.byref(opt3),\
    len(file1),len(file2),len(file3),len(file4),len(file5))

从gcc关于argument passing conventions的文档中我相信我正确地传递了变量但是我可能会遗漏一些微妙之处?当我尝试运行代码时,它会崩溃。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

好的想出了一些事情。

  • 我需要使用argtypes而不是argparse
  • OPTIONAL参数只有在Fortran中被VALUE定义时才需要隐藏的逻辑变量。如果它们没有被传递,那么仍然需要传递NULL指针。
  • 整数都需要通过引用传递。

所以Fortran代码仍然如上所述,但Python代码应该像

一样
import ctypes as ct
libtest = ct.cdll.LoadLibrary("libtest.so")
fstr_h = getattr(libtest,'__test_module_MOD_fstr_test')
fstr_h.argtypes =     [ ct.POINTER(ct.c_int), \ #iunit
                        ct.POINTER(ct.c_int), \ #istat
                        ct.c_char_p, \ #file1
                        ct.c_char_p, \ #file2
                        ct.c_char_p, \ #file3
                        ct.POINTER(ct.c_int), \ #test
                        ct.c_char_p,\ #file4
                        ct.c_char_p, \ #file5
                        ct.c_long, ct.c_long, ct.c_long, ct.c_long, ct.c_long] # lengths
fstr_h.restype=None
iunit_temp = ct.c_int(0)
istat_temp = ct.c_int(0)
record_in_temp = ct.c_int(0)
file1 = "one"
file2 = "two"
file3 = "three"
file4 = "four"
file5 = "five"
fstr_h(ct.byref(iunit_temp),ct.byref(istat_temp), \
       file1.encode('UTF-8'),file2.encode('UTF-8'),file3.encode('UTF-8'),\
       ct.byref(record_in_temp),file4.encode('UTF-8'),file5.encode('UTF-8'), \
       len(file1),len(file2),len(file3),len(file4),len(file5))

现在这是猜想,但我怀疑在Fortran中输入INTNET(in)的任何变量都可以作为值而不是指针传递。但是,由于INTENT(inout)INTENT(out)变量的值已更改,因此我认为需要通过指针传递。 Fortran中经常输入的参数也可以这么说。