Ubuntu中Fortran如何与C语言交互 - 问答

在Ubuntu中，Fortran和C语言可以通过几种不同的方法进行交互。以下是一些常用的方法：

使用ISO C Binding: Fortran 2003标准引入了ISO C Binding，这是一种标准化的方式来让Fortran代码调用C函数，反之亦然。这需要你的编译器支持Fortran 2003或更高版本。

在Fortran代码中使用bind(C)属性来声明一个接口，这样它就可以被C代码调用。
在C代码中包含Fortran编译器生成的C头文件，然后就可以调用Fortran函数。

示例：

! Fortran代码 (example.f90)
subroutine add(a, b, c) bind(C, name="add")
    use, intrinsic :: iso_c_binding
    real(c_double), intent(in) :: a, b
    real(c_double), intent(out) :: c
    c = a + b
end subroutine add

// C代码 (main.c)
#include <stdio.h>
#include "example.h" // 这是由Fortran编译器生成的

int main() {
    double x = 1.0, y = 2.0, z;
    add_(&x, &y, &z); // 注意函数名的C风格
    printf("The sum is %f\n", z);
    return 0;
}

编译和链接：

gfortran -c example.f90
gcc -c main.c
gfortran example.o main.o -o myprogram

使用C兼容的Fortran编译器: 一些Fortran编译器，如gfortran，可以直接调用C函数，而不需要特殊的绑定语法。这通常涉及到在Fortran代码中使用iso_c_binding模块中的类型和接口。

使用外部接口: 在Fortran 77及更早版本中，可以使用外部接口块来声明C函数的原型，这样Fortran代码就可以调用这些C函数。

示例：

! Fortran 77代码
subroutine add(a, b, c) bind(1)
    double precision a, b, c
    external add_c
    call add_c(a, b, c)
end

! C代码 (需要编译为共享库)
double add_c(double a, double b) {
    return a + b;
}

编译C代码为共享库：

gcc -fPIC -c add.c
gcc -shared -o libadd.so add.o

在Fortran代码中使用iso_c_binding来调用共享库中的函数。

使用C预处理器: 可以使用C预处理器来处理Fortran代码中的宏定义和条件编译，这样可以使得Fortran代码更加灵活。

无论使用哪种方法，都需要确保数据类型在Fortran和C之间正确匹配。例如，Fortran的double precision通常对应于C的double类型。此外，还需要注意Fortran和C在调用约定上的差异，通常需要确保两者使用相同的调用约定（如cdecl或stdcall）。

在实际操作中，最推荐的方法是使用ISO C Binding，因为它是标准化的，并且提供了更好的类型安全性和可移植性。

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