python - f2py:预分配数组作为 Fortran 子例程的输入

Question

这是我想在 python 中调用的 Fortran 子例程的最小化片段。任务很简单。代码第一次被调用时，一个值被分配给数组 iwk 的第一个条目。然后第二次调用该子例程，预期的行为是分配的条目未更改。

subroutine testf2py (md,iwk,ndp,nip)

  implicit none

  integer ndp
!f2py intent(in) :: ndp
  integer nip
!f2py intent(in) :: nip
  integer iwk(31*ndp + nip)
!f2py intent(in) :: iwk     
  integer md
!f2py intent(in) :: md

  if ( md == 1 ) then
    iwk(1) = ndp
  end if  

  print*, iwk(1)

end

(第一次调用:md=1，后续调用:md>1)。数组 iwk 应该在 python 中分配，并且数组中的值在调用之间应该保持不变。在 Fortran 中调用此函数没有问题:

program main
  implicit none
  integer :: i, ndp, nip  
  integer, allocatable :: iwk(:)

  ndp = 10
  nip = 10

  allocate(iwk(31*ndp+nip))  

  call test (1, iwk, ndp, nip)
  call test (2, iwk, ndp, nip)

end program main

2 个调用的输出:

10
10

在python中，用f2py编译子程序后，就不行了。 iwk 中的值发生变化:

import testf2py
import numpy as np

ndp = 10
nip = 10

iwk = np.empty([31*ndp+nip,], dtype=int, order='F')

testf2py.test(1, iwk, ndp, nip)
testf2py.test(2, iwk, ndp, nip)

2 个调用的输出:

10
1686728152   

第二个数字是随机的。

我尝试以不同的方式在 Python 中进行分配，np.empty_like、np.zeros。没有帮助。我认为问题在于如何分配 iwk 数组(因此问题标题)，但不确定。我必须改变什么才能让它发挥作用？最好，我只想更改 python 脚本并保留 Fortran 代码。

Answer 1

你告诉 python 这个数组是 intent(in):

  integer iwk(31*ndp + nip)
!f2py intent(in) :: iwk  

您无权更改它并期望更改将被保留。可能您需要 intent(inout)。

更好的是，忘记 !f2py intent 并直接使用:

  integer, intent(inout) :: iwk(31*ndp + nip)

如果您尝试修改 intent(in) 变量，编译器会告诉您您错了。

注意在Python中使用正确的dtype，它必须对应于Fortran类型。大多数情况下，Fortran integer 等同于 int32，但有时可能是 int64。您也可以在 Fortran 中控制它(integer*4、integer(int32)、...)。