CentOS上Fortran與C語言如何交互

在CentOS上，Fortran與C語言可以通過多種方式實現交互，以下是幾種常見的方法：

1. 使用ISO C綁定

Fortran 2003標準引入了ISO C綁定，這是一種標準機制，允許Fortran程序與C語言編寫的庫進行交互。通過使用特定的編譯器指令和接口描述，可以實現Fortran調用C函數，反之亦然。

示例：

• 創建一個C庫文件（例如 mylib.c）：

#include <stdio.h>
void print_hello() {
    printf("Hello from C!
");
}

• 編譯C庫為共享庫：

gcc -shared -o libmylib.so mylib.c

• 創建一個Fortran程序（例如 main.f90），并使用ISO C綁定調用C函數：

program main
    use iso_c_binding
    implicit none
    ! Declare the C function interface
    subroutine print_hello() bind(c)
    end subroutine print_hello
    ! Call the C function
    call print_hello()
end program main

• 編譯Fortran程序，并鏈接到C庫：

gfortran main.f90 -o main -L. -lmylib

• 運行程序：

./main

輸出結果應該是：

Hello from C!

2. 調用互相編譯的函數

Fortran與C語言可以通過調用互相編譯的函數來實現混合編程。首先，分別編寫Fortran和C函數，然后使用各自的編譯器編譯這些函數，最后通過鏈接將生成的目標文件組合成一個可執行文件。

示例：

• 編寫Fortran函數（例如 hello_fortran.f90）：

subroutine hello_fortran()
    print *, "Hello from Fortran!"
end subroutine hello_fortran

• 編寫C函數（例如 hello_c.c）：

#include <stdio.h>
void hello_fortran() {
    printf("Hello from C!
");
}

• 編譯Fortran函數：

gfortran -c hello_fortran.f90

• 編譯C函數：

gcc -c hello_c.c

• 鏈接Fortran和C目標文件：

gcc hello_fortran.o hello_c.o -o hello_program

• 運行程序：

./hello_program

輸出結果應該是：

Hello from Fortran!
Hello from C!

3. 使用C語言的FILE和LINE宏進行調試

在Fortran代碼中可以利用C語言的__FILE__和__LINE__宏來輔助調試，這些宏可以在編譯時啟用預處理器來使用。

示例：

program main
    implicit none
    print *, "An error occurred in "//__FILE__//" on line ", __LINE__
end program main

使用gfortran編譯并運行：

gfortran -E main.f90

輸出結果將會顯示源文件和行號信息，有助于調試。

通過以上方法，可以在CentOS上實現Fortran與C語言的有效交互，從而充分利用兩種語言的優勢。