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Ubuntu下Fortran与C语言如何交互

在Ubuntu下,Fortran和C语言可以通过几种不同的方法进行交互。以下是一些常见的方法:

  1. 使用ISO C Binding:Fortran 2003标准引入了ISO C Binding,这是一种标准化的方式来调用C语言函数。你可以使用bind(C)属性来确保Fortran编译器生成与C兼容的接口。

    Fortran代码示例(假设文件名为example.f90):

    module example_mod  use, intrinsic :: iso_c_binding  implicit none  interface    subroutine c_function(x) bind(C, name="c_function")      import :: c_double      real(c_double), intent(in) :: x      real(c_double) :: c_function    end subroutine c_function  end interfacecontains  ! Fortran subroutine that can be called from C  subroutine fortran_function(x) bind(C, name="fortran_function")    import :: c_double    real(c_double), intent(in) :: x    real(c_double) :: result    result = x * x    ! Call the C function    call c_function(result)  end subroutine fortran_functionend module example_mod

    C代码示例(假设文件名为example.c):

    #include #include // Declare the C function with the same signature as in Fortrandouble c_function(double x);int main() {   double input = 2.0;  double output = c_function(input);  printf("Result from C function: %f\n", output);  // Call the Fortran function  #include "example.h" // This header file is generated by the Fortran compiler  double fortran_output = fortran_function(input);  printf("Result from Fortran function: %f\n", fortran_output);  return 0;}

    在编译时,你需要确保Fortran和C编译器都能理解彼此的调用约定。通常,你可以使用gfortran来编译Fortran代码,使用gcc来编译C代码,并使用-fPIC-shared选项来创建共享库。

  2. 使用C兼容的数据类型:Fortran和C都有一些共同的数据类型,如int, float, double, char等。你可以直接在Fortran和C代码中使用这些类型来进行数据交换。

  3. 使用外部接口:如果你有一个已经存在的Fortran代码库,你可能需要编写一个C语言的外部接口层来调用Fortran子程序。这通常涉及到使用extern "C"(在C++中)或bind(C)(在Fortran中)来确保正确的名称修饰和调用约定。

  4. 使用工具:有一些工具可以帮助你在Fortran和C之间创建接口,例如SWIG(Simplified Wrapper and Interface Generator)或者c2ff2c等转换工具。

在编译和链接时,确保遵循正确的顺序和选项。例如,如果你创建了一个共享库,你可能需要先编译Fortran代码为对象文件或共享库,然后再编译C代码,并将它们链接在一起。

这里是一个简单的编译和链接命令示例:

# 编译Fortran代码gfortran -c example.f90 -o example.o# 编译C代码gcc -c example.c -o example_c.o# 创建共享库(如果需要)gfortran -fPIC -shared -o libexample.so example.o# 链接C程序和Fortran共享库gcc example_c.o -L. -lexample -o example_program# 运行程序(可能需要设置LD_LIBRARY_PATH)export LD_LIBRARY_PATH=../example_program

请注意,这只是一个基本的示例,实际的编译和链接过程可能会根据你的具体情况而有所不同。

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