CentOS中Fortran与Python如何协同工作 - 问答

在CentOS系统中，Fortran和Python可以通过多种方式协同工作。以下是一些常见的方法：

使用接口工具：
- f2py：这是NumPy提供的一个工具，可以将Fortran代码转换为Python模块，从而可以在Python中直接调用Fortran编写的函数和子程序。
- SWIG（Simplified Wrapper and Interface Generator）：这是一个软件开发工具，可以从C/C++代码（包括Fortran代码，因为Fortran可以很容易地编译为C代码）生成Python接口。
直接调用：
- 将Fortran代码编译为共享库（如.so文件），然后在Python中使用ctypes或cdll库来加载和调用这些共享库中的函数。
使用系统调用：
- 在Python脚本中，可以使用subprocess模块来调用Fortran编译器（如gfortran）编译Fortran代码，并执行生成的可执行文件。

下面是一个简单的例子，展示如何使用f2py将Fortran代码转换为Python模块：

Fortran代码（保存为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

Python代码:

from example import add
import numpy as np

# 创建NumPy数组
a = np.array([1.0, 2.0, 3.0], dtype=np.float64)
b = np.array([4.0, 5.0, 6.0], dtype=np.float64)

# 调用Fortran子程序
c = np.zeros_like(a)
add(a, b, c)

print(c)  # 输出: [5. 7. 9.]

编译Fortran代码: 在终端中运行以下命令来使用f2py编译Fortran代码：

f2py -c example.f90 -m example

这将生成一个名为example.so的共享库文件和一个名为example.pyf的接口文件。

注意事项：

确保Fortran代码使用C兼容的数据类型和调用约定。
在编译Fortran代码时，可能需要指定编译器标志以确保生成的代码与Python兼容。
如果Fortran代码依赖于其他库，确保这些库在系统路径中可用，或者在编译和链接时指定它们的位置。

通过这些方法，你可以在CentOS系统中实现Fortran和Python的高效协同工作。

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