Ubuntu中Fortran如何与其他语言集成 - 问答

在Ubuntu中，Fortran可以与其他编程语言（如C、C++和Python）集成。以下是一些常见的方法：

使用C语言作为桥梁

Fortran 90及更高版本支持与C语言的互操作。为了实现Fortran与C的集成，你需要遵循以下步骤：

在Fortran代码中使用iso_c_binding模块，以便与C语言兼容。
使用bind(C)属性来指定Fortran子程序的C接口。
在C代码中包含Fortran编译器生成的头文件（通常以.h为扩展名）。
使用C编译器（如gcc）编译C代码和Fortran代码，并链接它们。

示例：

Fortran代码（example.f90）：

module example_mod
  use iso_c_binding
  implicit none

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

end module example_mod

C代码（main.c）：

#include <stdio.h>
#include "example.h"

int main() {
  double x = 1.0;
  double y;

  c_function(x, &y);
  printf("Result: %f\n", y);

  return 0;
}

编译和链接：

gfortran -c example.f90 -o example.o
gcc -c main.c -o main.o
gcc example.o main.o -o main -lgfortran
./main

使用C++作为桥梁

Fortran 90及更高版本也支持与C++的互操作。为了实现Fortran与C++的集成，你需要遵循以下步骤：

在Fortran代码中使用iso_c_binding模块，以便与C++兼容。
使用bind(C)属性来指定Fortran子程序的C接口。
在C++代码中包含Fortran编译器生成的头文件（通常以.h为扩展名）。
使用C++编译器（如g++）编译C++代码和Fortran代码，并链接它们。

示例：

Fortran代码（example.f90）：

module example_mod
  use iso_c_binding
  implicit none

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

end module example_mod

C++代码（main.cpp）：

#include <iostream>
#include "example.h"

int main() {
  double x = 1.0;
  double y;

  c_function(x, &y);
  std::cout << "Result: "<< y << std::endl;

  return 0;
}

编译和链接：

gfortran -c example.f90 -o example.o
g++ -c main.cpp -o main.o
g++ example.o main.o -o main -lgfortran
./main

使用Python作为桥梁

要将Fortran代码与Python集成，你可以使用f2py工具。f2py是一个Python库，它可以将Fortran代码转换为Python模块。首先，确保你已经安装了NumPy和SciPy库，因为它们包含了f2py。

示例：

Fortran代码（example.f90）：

subroutine add(a, b, c) bind(C)
  implicit none
  real(c_double), intent(in) :: a, b
  real(c_double), intent(out) :: c

  c = a + b
end subroutine add

使用f2py生成Python模块：

f2py -c example.f90 -m example

在Python中使用生成的模块：

import example

a = 1.0
b = 2.0
c = example.add(a, b)
print("Result:", c)

这些方法可以帮助你在Ubuntu中实现Fortran与其他编程语言的集成。

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