python - 我想要 Python 作为前端，Fortran 作为后端。我还想让 Fortran 部分并行 - 最佳策略？

Question

我有一个 python 脚本，我希望大致这样做:

1. 调用一些粒子位置到数组中

2. 对所有 512^3 个位置运行算法以将它们分配到一个 NxNxN 矩阵

3. 将该矩阵反馈给 python

4. 在 python 中使用绘图来可视化矩阵(即 mayavi)

首先我必须串行编写它，但理想情况下我想并行化第 2 步以加快计算速度。什么工具/策略可以让我开始。我很了解 Python 和 Fortran，但不太了解如何将两者联系起来以解决我的特定问题。目前我正在用 Fortran 做所有事情，然后加载我的 python 程序——我想一次完成所有事情。我听说过 py2f，但我想在我进入一个特定的兔子洞之前获得有经验的人的意见。谢谢

编辑:我想要平行的东西是“令人尴尬的平行”，因为它只是一个 N 粒子的循环，我想尽快通过这个循环。

Answer 1

您有两个基本的绑定(bind)选项。第一个使用 f2py，另一个使用 Fortran 中与 C 的互操作性，并使用 Cython 进行绑定(bind)。 f2py 教程是 here .这一点也不难，f2py 有一些指令可以放置到您的 Fortran 代码中，但通常不需要它们。

对于并行化，如果单台机器上的并行化对您来说足够的话，第一个使用的方法可能是 OpenMP。它使用线程并且很容易用于具有令人尴尬的并行性的循环。只要确保您没有写入线程中的任何全局变量，如果是，请为此使用同步指令。