c - Fortran-C 互操作性和 float 组

Question

我有大量现有的 Fortran95 代码。它使用

real(dp), dimension(num) :: array

声明数组。

我想加入一些 C 代码，发现可以通过编写 C 函数接口(interface)并将数组声明为来做到这一点

use iso_c_binding
real(c_double), allocatable, target :: array(:)

我有工作的 fortran 函数，它们将 C 函数调用为

call myfunction(c_loc(array));

将 real(dp) 数组传递给 myfunction 需要什么？显然，我需要从中创建一个 C 指针(如何？)。除了复制数组还有其他方法吗？是否可以确保这两种类型确实引用兼容的 double 据 block ？最重要的是，该解决方案必须与 GNU 编译器一起工作。请注意，目前我无法在现有 Fortran 代码中将 real(dp) 替换为 real(c_double)。

如果没有其他方法可以复制整个数组，我该如何在界面中正确执行此操作？

Answer 1

首先，我假设您将 dp 定义为模块中某处的参数。您只需使用

integer, parameter :: dp = c_double

在该模块中(并在某处if (dp/= c_double) stop“Bletchful sytem”。

在 C 和 Fortran 之间传递数组的工作方式如下:

module foo
  use iso_c_binding
  private
  public :: bar
  interface
     subroutine bar(a,n) bind(C)
       import
       real(kind=c_double), dimension(*), intent(inout) :: a
       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
     end subroutine bar
  end interface
end module foo

你的 C 函数将是

void bar(double *a, size_t n)

编辑:

从 Fortran 调用 C 函数的方法是

program main
  use iso_c_binding
  use foo
  real(c_double), dimension(10) :: a
  call bar(a,size(a,kind=c_size_t))
  print *,a
end program main

编辑2:

如果你真的想每次都进行拷入/拷出，你可以这样做

  subroutine bar2(array)
    real(kind=c_double), intent(inout), dimension(:) :: array
    real(kind=c_double), dimension(size(array)) :: a
    a = array  ! Copy in
    call bar(a,size(a,kind=c_size_t))
    array = a  ! Copy out
  end subroutine bar2
end module foo

但我不明白为什么这是必要的。

编辑3:

如果您担心 C 和 Fortran 数据类型之间不匹配，您可以编写一个通用包装器来解决这个问题。它可能是这样的:

module foo
  use iso_c_binding
  implicit none
  private
  public :: bar
  interface
     subroutine bar_double(a,n) bind(C)
       import
       real(kind=c_double), dimension(*), intent(inout) :: a
       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
     end subroutine bar_double
  end interface

  interface
     subroutine bar_float(a,n) bind(C)
       import
       real(kind=c_float), dimension(*), intent(inout) :: a
       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
     end subroutine bar_float
  end interface

  interface bar
     module procedure bar_aux_double, bar_aux_float
  end interface bar
contains
  subroutine bar_aux_double (a)
    real(kind=c_double), dimension(:), intent(inout) :: a
    call bar_double (a, size(a,kind=c_size_t))
  end subroutine bar_aux_double

  subroutine bar_aux_float (a)
    real(kind=c_float), dimension(:), intent(inout) :: a
    call bar_float (a, size(a,kind=c_size_t))
  end subroutine bar_aux_float
end module foo

您的主程序可能如下所示

program main
  use foo
  integer, parameter :: dp = selected_real_kind(15)
  integer, parameter :: sp = selected_real_kind(6)
  real(dp), dimension(10) :: a_dp
  real(sp), dimension(10) :: a_sp
  call bar(a_dp)
  call bar(a_sp)
  print *,a_dp,a_sp
end program main

您根本没有对 iso_c_binding 进行任何引用。如果没有 dp 或 sp 的包装函数，编译将因缺少通用过程而失败。