fortran - GNU Fortran - 控制符号大小写

Question

有没有办法控制 GNU Fortran 4.8 发出的符号的大小写？

旧版本(如 3.4)有 -fcase-lower , -fcase-preserve和 -fcase-upper强制小写，源中使用的大小写和大写分别，但这些似乎已被丢弃。是否有一些新的方法来控制它？

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我正在尝试将大型混合 C/Fortran 代码库从英特尔编译器移植到 GNU 编译器。

我知道我们可以使用 BIND(C, name='...')给出一个特定于大小写的符号名称。但是，这还有其他影响。考虑这个 C 函数:

void print(char *str, size_t len) {
    for(int ii = 0; ii < len; ii++) {
        putchar(str[ii]);
    }
    putchar('\n');
}

我们可以像这样从 Fortran 程序中调用它:

program test
    implicit none
    interface
        subroutine printstr(str)
            character :: str(*)
        end subroutine
    end interface

    call printstr("Hello, world.");
end

如果 C 函数名称不是全部小写(例如 PrintStr)，那么我们可能会尝试像这样修复 Fortran 程序:

program test
    implicit none
    interface
        subroutine printstr(str) bind(C, name='PrintStr')
            use iso_c_binding
            character :: str(*)
        end subroutine
    end interface

    call printstr("Hello, world.");
end

但是，这不起作用，因为 bind(C, ...)更改字符串参数的处理方式并且不再提供长度参数(我不确定这是否会导致堆栈损坏或只是缓冲区溢出 - 给出的示例总是来自缓冲区溢出的段错误)。

我认为可能是时候提出一个关于如何解决这个问题的新问题了。

Answer 1

这是使用 Fotran iso_c_binding 模块解决此问题的一种方法。

首先，C 代码，就像在您的示例中一样:

void PrintStr(char *str, size_t len)
{
   for (int ii=0; ii < len; ++ii)
     putchar(str[ii]);
   putchar('\n');
}

和一个合适的 Fortran 接口(interface):

interface
  subroutine printstr_c(str, len) bind(C, name='PrintStr')
    use iso_c_binding, only: c_char, c_size_t
    implicit none
    character(kind=c_char) :: str(*)
    integer(c_size_t),value :: len
  end subroutine printstr_c
end interface

这将允许您将 C 函数调用为:

character(len=20) :: string = 'Hello ISO C env!'
call printstr_c(string, int(len(string),kind=c_size_t))

这可行，但需要明确指定长度参数。我们可以做得更好，并围绕它创建一个 Fortran 函数包装器，以向调用者隐藏长度。

subroutine printstr(str)
  use iso_c_binding, only: c_size_t
  implicit none
  character(len=*) :: str
  call printstr_c(str, int(len(str),kind=c_size_t))
end subroutine

现在我们可以调用:

character(len=20) :: string = 'Hello ISO C env!'
call printstr(string)

请注意，当您的 C 函数在 length 参数上循环时，我没有担心 null 终止字符串。如果您需要一个空终止符，您可以在 printstr 中添加一个子程序。

如果你有很多这样的函数要调用，所有的形式都是 void f(str, len)。 ，然后我们可以做更多的工作并进一步抽象 printstr函数只是从 Fortran 字符变量到适合 iso_c_binding 调用的配对 char,len 变量的通用转换器。考虑这个例子:

module cfuncs
  implicit none
  interface
    ! this interface is for an actual C function
    subroutine printstr_c(str, len) bind(C, name='PrintStr')
      use iso_c_binding, only: c_char, c_size_t
      implicit none
      character(kind=c_char) :: str(*)
      integer(c_size_t),value :: len
    end subroutine printstr_c
  end interface
end module

module ffuncs
  use cfuncs
  implicit none
  interface
    ! this interface is to constrain procedures passed to printstr()
    subroutine string_and_len(str, len)
      use iso_c_binding, only: c_char, c_size_t
      implicit none
      character(kind=c_char) :: str(*)
      integer(c_size_t),value :: len
    end subroutine string_and_len
  end interface
contains
  ! this routine takes the C function you want to call and a string to pass
  ! and does the translation to call funct(str,len)
  subroutine printstr(func,str)
    use iso_c_binding, only: c_size_t
    implicit none
    procedure(string_and_len) :: func
    character(len=*) :: str
    call func(str, int(len(str),kind=c_size_t))
  end subroutine
end module

program main
  use ffuncs
  implicit none
  character(len=20) :: string = 'Hello ISO C env!'
  call printstr(printstr_c, string)
end program

对于这个特定示例来说，这可能有点过头了，但它允许一个 Fortran 包装器调用许多具有相同类型签名的 C 函数。反过来，这只需要您在要移植的代码中修饰 Fortran 调用，以由包装函数包装。例如假设 printstrc_c是对外接口(interface):

! old F77 non iso_c_binding call
call printstr_c("Hello World")

变成

! wrapping the old F77 call through our Fortran wrapper handling iso_c_binding
call printstr(printstr_c, "Hello World")

这不像你做事的旧方式那样优雅，但是 gfortran 的新版本(3.x gcc 是 g77，4.x 是 gfortran，afaik 完全重写)似乎不能强制案件保全。如果您想避免我演示的困惑，另一种选择是在链接之前对已编译的 Fortran 对象进行后处理并重写函数名称以具有正确的大小写，但我认为处理起来更糟(以及肮脏的黑客)。