Ubuntu上Fortran与C如何交互 - 问答

在Ubuntu上，Fortran和C可以通过使用外部接口（external interface）或者调用C语言编写的共享库（shared library）进行交互。以下是一些基本步骤来实现Fortran和C之间的交互：

方法一：使用外部接口

编写Fortran代码并声明外部接口

在Fortran代码中，你需要使用iso_c_binding模块来声明与C语言兼容的数据类型，并使用bind(C)属性来声明外部接口。

! example.f90
module example_mod
  use iso_c_binding, only: c_int, c_double
  implicit none

  interface
    subroutine c_function(x, y) bind(C, name="c_function")
      import c_int, c_double
      real(c_double), intent(in) :: x
      integer(c_int), intent(out) :: y
    end subroutine c_function
  end interface

contains

  subroutine fortran_function(x, y)
    real(c_double), intent(in) :: x
    integer(c_int), intent(out) :: y
    call c_function(x, y)
  end subroutine fortran_function

end module example_mod

编写C代码并编译为共享库

编写C代码并使用gcc编译器将其编译为共享库（.so文件）。

// example.c
#include <stdio.h>

void c_function(double x, int *y) {
    printf("C function called with x = %f\n", x);
    *y = (int)x;
}

使用以下命令编译C代码：

gcc -fPIC -c example.c -o example.o
gcc -shared -o libexample.so example.o

在Fortran代码中调用共享库

在Fortran代码中，使用use语句导入模块，并调用共享库中的函数。

! main.f90
program main
  use example_mod
  implicit none

  real(c_double) :: x
  integer(c_int) :: y

  x = 3.14
  call fortran_function(x, y)
  print *, "Fortran received y =", y

  call c_function(x, y)
  print *, "Fortran received y =", y

end program main

编译并运行Fortran程序

使用gfortran编译器编译Fortran代码，并链接共享库。
```
gfortran -o main main.f90 -L. -lexample
LD_LIBRARY_PATH=. ./main
```

方法二：使用C语言编写的共享库

编写C代码并编译为共享库

编写C代码并使用gcc编译器将其编译为共享库（.so文件）。

// example.c
#include <stdio.h>

void c_function(double x, int *y) {
    printf("C function called with x = %f\n", x);
    *y = (int)x;
}

使用以下命令编译C代码：

gcc -fPIC -c example.c -o example.o
gcc -shared -o libexample.so example.o

在Fortran代码中调用共享库

在Fortran代码中，使用use语句导入模块，并调用共享库中的函数。

! main.f90
program main
  implicit none

  real(c_double) :: x
  integer(c_int) :: y
  interface
    subroutine c_function(x, y) bind(C, name="c_function")
      import c_double, c_int
      real(c_double), intent(in) :: x
      integer(c_int), intent(out) :: y
    end subroutine c_function
  end interface

  x = 3.14
  call c_function(x, y)
  print *, "Fortran received y =", y

end program main

编译并运行Fortran程序

使用gfortran编译器编译Fortran代码，并链接共享库。
```
gfortran -o main main.f90 -L. -lexample
LD_LIBRARY_PATH=. ./main
```

通过以上两种方法，你可以在Ubuntu上实现Fortran和C之间的交互。选择哪种方法取决于你的具体需求和偏好。

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