c++ - 需要将以下 FORTRAN 代码转换为 C++

Question

我是一个非常糟糕的程序员，我得到了一个程序，据说可以帮助我改进我的空气动力学硬件。但它是 fortran 语言，我正在尝试使用 MATLAB 来运行这个程序。将其转换为 matlab 可以理解的语言有什么帮助吗？ (最好是c++)

      program joukow
c

c   computes joukowski airfoil and finds pressure coefficient

c   currently set up for symmetric airfoil with sharp trailing edge

c   and chord length equal to one.

c   profile is written onto prof.dat and cp onto cp.dat

c      implicit real*8(a-h,o-z)

      complex z,zeta,cw
      dimension uz(100),vz(100),xi(100),eta(100),cp(100)
      dimension xout(100),yout(100)
         open(unit=8,file='prof.dat',status='unknown')
         open(unit=9,file='cp.dat',status='unknown')
      b=1.d0
      write(6,98)
      format(2x,'input the radius of the a-circle in z plane')
      read(5,99)a
      format(f10.0)
      xl=2.*a-1.+1./(2.*a-1.)

c      xl=a+1./a

c      chord=2.*xl

      chord=2.+xl
      del=a-b

c      del =0.1d0
      do 50 i=1,100
      ri=i
      theta=6.2832d0*ri/101.d0
      x=-del+a*cos(theta)
      y=a*sin(theta)
      z=cmplx(x,y)
      zeta=z+b**2/z

c

c  xi and eta are coordinates of points on airfoil

c

      xi(i)=real(zeta)

      eta(i)=aimag(zeta)

      cw=(1.-a**2/(z+del)**2)/(1.-b**2/z**2)
c

c  uz and vz are velocity components on the airfoil assuming the free-stream

c  speed is one.
c
      uz(i)=real(cw)
      vz(i)=-aimag(cw)

c

c  xout and yout are airfoil coordinates where the leading edge is at (0,0)

c  and the chordlength is one.

c

      xout(i)=(xl+xi(i))/chord
      yout(i)=eta(i)/chord
      write(8,100)xout(i),yout(i)
      format(2x,2f10.4)
      continue

c

c  now calculate the pressure coefficient cp

c

      write(6,200)
      format(2x,'pressure coefficients')
      do 70 i=1,50
      cp(i)=1.-(uz(i)**2+vz(i)**2)
      write(9,100)xout(i),cp(i)
      continue
      stop
      end

Answer 1

Matlab 可以很好地理解 Fortran——查看文档。如果这不能满足您的要求，程序中进行任何计算的大部分行都可以输入到 Matlab 控制台中，只需稍作修改。如果你是一个糟糕的程序员，我建议你花时间将程序修改为 Matlab 而不是 C++。如果你没有得到比我现在有时间更好的帮助，我会在稍后写更多。

编辑:首先，关于 using Fortran source files 的一些信息来自Matlab。如果您真的不想(或者不能或出于性能原因不这样做)将 Fortran 重写为 Matlab，然后将其转换为 MEX 文件。使用 f2c(或其他任何东西，包括您自己的时间和精力)首先将 Fortran 翻译成 C 或 C++ 对我来说似乎毫无意义。

如果您不喜欢这个想法，这里有一些将 Fortran 转换为 Matlab 的想法。

首先，所有以 C 或 c 开头的行都是注释，因此您无需翻译它们。从您的代码开始:

  complex z,zeta,cw
  dimension uz(100),vz(100),xi(100),eta(100),cp(100)
  dimension xout(100),yout(100)

这些行声明了一些变量。在 Matlab 中使用变量之前不必声明变量，但有时这样做是有充分理由的。您也不必在 Fortran 中这样做，尽管如今这被普遍认为是一个坏主意。您可以在 Matlab 中使用以下语句“声明”这些变量:

uz = zeros(100,1); 
vz = zeros(100,1);

通过在您的 Matlab 中提前声明这些，您可以为它们分配一次内存，并避免一些降低性能的问题。

接下来的两行:

     open(unit=8,file='prof.dat',status='unknown')
     open(unit=9,file='cp.dat',status='unknown')

打开几个文件进行输出。它们稍后会在 write 语句中使用 - 忘记它们，改为编写 Matlab 语句，例如 save xout。

下一行是 Fortran 但在 Matlab 中是相同的:

  b=1.d0

下一行从控制台获取半径值:

  write(6,98)
  format(2x,'input the radius of the a-circle in z plane')
  read(5,99)a
  format(f10.0)

再次，我建议你忘记这些，只使用Matlab控制台设置a的值。更多不需要翻译的 Fortran(尽管我建议您去掉小数点后不跟 0 或在它们之间放置一个空格，随后的 * -- .* 是 Matlab 中的特定运算符):

  xl=2.*a-1.+1./(2.*a-1.)

  chord=2.+xl
  del=a-b

Fortran do 循环与 Matlab for 循环相同。重写:

  do 50 i=1,100

作为

for i = 1:100

正如其他受访者之一指出的那样，匹配的结束语句的去向并不明确，您必须弄清楚这一点。请注意，我只是将 Fortran 逐行翻译成 Matlab。它不是写得很好的 Fortran，我也不会提供写得很好的 Matlab，我会把它留给你。

这批不需要翻译:

  ri=i
  theta=6.2832d0*ri/101.d0 
  x=-del+a*cos(theta)
  y=a*sin(theta)

cmplx 是一个 Fortran 函数，它返回一个具有实部 x 和虚部 y 的复数:

  z=cmplx(x,y)

在 Matlab 中，这将是 z = x + y * i。 Fortran用**求幂，Matlab用^

  zeta=z+b**2/z

等等等等。

希望对您有所帮助。