Ubuntu下Fortran程序如何部署 - 问答

在Ubuntu下部署Fortran程序通常涉及以下几个步骤：

安装Fortran编译器：在Ubuntu中，最常用的Fortran编译器是gfortran。可以通过包管理器安装：
```
sudo apt update
sudo apt install gfortran
```
验证安装：
```
gfortran --version
```
编写Fortran代码：使用文本编辑器（如nano、vim或gedit）创建一个新的Fortran源文件。例如，创建一个名为example.f90的文件，并编写Fortran代码。以下是一个简单的Fortran程序示例：
```
program example
    implicit none
    print *, 'Hello, World!'
end program example
```
编译Fortran代码：在终端中，导航到包含Fortran源文件的目录，并使用gfortran编译器编译它。例如：
```
cd /path/to/your/fortran/file
gfortran -o example example.f90
```
这将生成一个名为example的可执行文件。
运行Fortran程序：在终端中，使用以下命令运行编译后的Fortran程序：
```
./example
```
你应该看到输出“Hello, World!”。
安装特定版本的Fortran编译器（可选）：如果你需要特定版本的Fortran编译器，可以使用以下步骤：
- 添加PPA并更新软件包列表：
```
sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/tests
sudo apt update
```
- 安装特定版本的gfortran：
```
sudo apt install gfortran-6
```
- 验证安装：
```
gfortran-6 --version
```

安装Fortran程序包管理器（FPM）（可选）： fpm是一个为Fortran程序员提供的包管理程序和构建系统，可以简化Fortran项目的构建和分发过程。

下载并解压fpm：

wget https://github.com/fortran-lang/fpm/releases/download/v0.9.0/fpm-0.9.0-linux-x86_64.tar.gz
tar -xzf fpm-0.9.0-linux-x86_64.tar.gz
cd fpm-0.9.0-linux-x86_64

配置环境变量：

echo 'export PATH:/path/to/fpm-0.9.0-linux-x86_64/bin' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

配置开发环境（可选）：推荐使用集成开发环境（IDE）如Visual Studio Code、Eclipse或Code::Blocks，或者更为轻量的文本编辑器如VS Code来编写Fortran代码。在VS Code中，你需要安装fortran-language-server插件来提供Fortran语言支持。

并行计算支持（可选）：

OpenMP：

sudo apt-get install libomp-dev

在Fortran代码中使用OpenMP指令来指定并行区域：

program parallel_example
    use omp_lib
    implicit none
    integer :: i, num_threads
    ! 获取当前线程数
    call omp_get_num_threads(num_threads)
    print *, 'Number of threads:' , num_threads
    ! 并行区域
    !omp parallel do private(i) do i  1 , 10
    print *, 'Thread' , omp_get_thread_num(), 'is executing iteration' , i
    end do
    !omp end parallel do
end program parallel_example

编译代码：

gfortran -fopenmp -o parallel_example parallel_example.f90

运行程序：

./parallel_example

MPI：

sudo apt-get install mpich

使用MPI库来编写并行程序：

program mpi_example
    use mpi
    implicit none
    integer :: rank, size
    ! 初始化MPI环境
    call MPI_INIT(NULL, NULL)
    ! 获取进程的rank和总进程数
    call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD, rank, ierr)
    call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, size , ierr)
    print *, 'Hello from process' , rank, 'of' , size
    ! 并行区域
    if (rank  0 ) then
        print *, 'Process 0 is sending a message'
        call MPI_SEND( 'Hello from process 0' , 20 , MPI_CHAR, 1 , 0 , MPI_COMM_WORLD, ierr)
    else if (rank  1 ) then
        character (len 20 ) :: message
        call MPI_RECV(message, 20 , MPI_CHAR, 0 , 0 , MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE, ierr)
        print *, 'Process 1 received:' , message
    end if
    ! 结束MPI环境
    call MPI_FINALIZE(ierr)
end program mpi_example

编译代码：

mpif90 -o mpi_example mpi_example.f90

运行程序：

mpiexec -n 2 ./mpi_example

或者

mpirun -np 2 ./mpi_example

通过以上步骤，你可以在Ubuntu系统中成功编译和运行Fortran程序。如果需要更详细的配置指南，可以参考相关的教程或文档。

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