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CentOS中Fortran与C如何交互

小樊
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2025-02-27 02:14:21
栏目: 智能运维
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在CentOS中,Fortran与C可以通过几种方式实现交互,主要包括通过编写接口文件、使用特定的编译选项以及链接器选项。以下是详细的步骤和示例:

1. Fortran调用C函数

步骤:

  1. 编写Fortran代码:在Fortran代码中调用C函数,需要使用Fortran的接口声明来定义C函数的接口和参数类型。
  2. 编写C代码:编写需要被Fortran调用的C函数。
  3. 编译Fortran和C代码:分别使用Fortran和C编译器编译代码,生成目标文件。
  4. 链接目标文件:使用Fortran编译器将生成的Fortran目标文件与C编译器生成的C目标文件链接起来,生成可执行文件。

示例:

C代码 (test.c):

#include <stdio.h>

void add_(float *a, float *b, float *c) {
    *c = *a + *b;
    printf("%f %f %f
", *a, *b, *c);
}

Fortran代码 (main.f90):

PROGRAM MAIN
    implicit none
    real :: a, b, c
    a = 5.0
    b = 7.0
    call add_(a, b, c)
    print *, "Result:", c
END PROGRAM MAIN

编译和链接命令:

gfortran -c test.c -o test.o
gfortran -c main.f90 -o main.o
gfortran -o main main.o test.o

2. C调用Fortran函数

步骤:

  1. 编写Fortran代码:编写需要被C调用的Fortran函数。
  2. 编写C代码:在C代码中调用Fortran函数,需要使用Fortran的调用约定来调用Fortran函数。
  3. 编译Fortran和C代码:分别使用Fortran和C编译器编译代码,生成目标文件。
  4. 链接目标文件:使用Fortran编译器将生成的Fortran目标文件与C编译器生成的C目标文件链接起来,生成可执行文件。

示例:

Fortran代码 (integral.f90):

subroutine integral(func, a, b, step, result)
    real(8), external :: func
    real(8), intent(in) :: a, b, step
    real(8), intent(out) :: result
    real(8) :: x
    x = a
    do while (x < b) then
        integral = integral + func(x) * step
        x = x + step
    end do
end subroutine integral

C代码 (test.c):

#include <stdio.h>

double integral_(double (*) (double *, double *, double *), double *a, double *b, double *step) {
    return circle(a, b, step);
}

double circle(double *x) {
    return sqrt(100. - (*x) * (*x));
}

int main() {
    double a = 0.0, b = 10.0, step = 1e-5;
    printf("%f
", integral_(&circle, &a, &b, &step) / 25.0);
    return 0;
}

编译和链接命令:

gfortran -c integral.f90 -o integral.o
gcc -c test.c -o test.o
gfortran -o test main.o integral.o

注意事项

  • 在Fortran中调用C函数时,C函数的名称通常需要加上下划线(例如,add_)。
  • 在C中调用Fortran函数时,Fortran函数的名称也通常需要加上下划线。
  • 确保在编译和链接时,所有目标文件都被正确链接。

通过以上步骤,可以在CentOS系统中实现Fortran与C的相互调用,从而利用两种语言的优势进行高性能计算和数据处理。

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