CentOS上Fortran与Java如何交互 - 问答

在CentOS系统上，Fortran和Java可以通过JNI（Java Native Interface）进行交互。JNI允许Java代码调用本地方法，这些本地方法通常是用C、C++或其他本地语言编写的。由于Fortran可以编译成C兼容的目标代码，因此可以通过JNI在Java和Fortran之间实现交互。

以下是在CentOS上使用JNI实现Fortran与Java交互的基本步骤：

编写Fortran代码并编译为共享库：

首先，编写Fortran代码并将其保存为.f90文件。例如，创建一个名为hello.f90的文件，其中包含以下内容：

subroutine hello(name, length) bind(c, name="hello")
    use, intrinsic :: iso_c_binding
    character(kind=c_char), intent(in) :: name(*)
    integer(c_int), intent(out) :: length

    character(len=100) :: greeting
    greeting = 'Hello, ' // trim(adjustl(name)) // '!'

    length = len_trim(greeting)
    call c_f_pointer(name, c_name, [length])
    call c_f_procpointer(c_name, 'hello', hello_ptr)

contains
    subroutine hello_ptr(name, length) bind(c, name="hello")
        character(kind=c_char), intent(in) :: name(*)
        integer(c_int), intent(out) :: length

        character(len=100) :: greeting
        greeting = 'Hello, ' // trim(adjustl(name)) // '!'

        length = len_trim(greeting)
    end subroutine hello_ptr
end subroutine hello

然后，使用gfortran编译器将Fortran代码编译为共享库：

gfortran -fPIC -c hello.f90
gfortran -shared -o libhello.so hello.o

这将生成一个名为libhello.so的共享库文件。

编写Java代码并加载共享库：

创建一个名为Hello.java的Java文件，其中包含以下内容：

public class Hello {
    static {
        System.loadLibrary("hello");
    }

    private native String hello(String name);

    public static void main(String[] args) {
        Hello hello = new Hello();
        String result = hello.hello("World");
        System.out.println(result);
    }
}

使用javac和javah生成C/C++头文件：

javac Hello.java

编写C/C++包装器函数：

创建一个名为hello.c的文件，其中包含以下内容：

#include <jni.h>
#include "Hello.h" // 包含由javah生成的头文件
#include <string.h>
#include "hello.h" // 包含Fortran编译器生成的头文件

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Hello_hello(JNIEnv *env, jobject obj, jstring name) {
    const char *c_name = (*env)->GetStringUTFChars(env, name, NULL);
    char c_greeting[100];
    strcpy(c_greeting, "Hello, ");
    strcat(c_greeting, c_name);
    strcat(c_greeting, "!");

    jstring result = (*env)->NewStringUTF(env, c_greeting);

    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, name, c_name);
    return result;
}

编译C/C++包装器函数并链接到Fortran共享库：

gcc -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux -fPIC -c hello.c
gcc -fPIC -o libhello_wrapper.so hello.o -L/path/to/fortran/shared/library -lhello

运行Java程序：

java -Djava.library.path=. Hello

这将调用Fortran编写的hello子程序，并输出结果。

请注意，这些步骤可能需要根据您的具体需求进行调整。在实际操作中，请确保已安装了Java Development Kit（JDK）和GNU Fortran编译器（gfortran）。

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