CentOS中Fortran與C語言如何交互

在CentOS系統中，Fortran和C語言可以通過以下幾種方式進行交互：

1. 使用iso_c_binding模塊

Fortran 2003引入了iso_c_binding模塊，該模塊提供了一種標準的方式來定義Fortran和C之間的接口。

示例：

Fortran代碼 (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

contains

    subroutine fortran_function(x, y) bind(c, name="fortran_function")
        import :: c_double
        real(c_double), intent(in) :: x
        real(c_double), intent(out) :: y

        y = x * x
    end subroutine fortran_function

end module example_mod

C代碼 (main.c):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "example.h"  // 包含Fortran編譯器生成的頭文件

int main() {
    double x = 2.0;
    double y;

    // 調用Fortran函數
    fortran_function(x, &y);
    printf("Fortran function result: %f\n", y);

    // 調用C函數
    c_function(x, &y);
    printf("C function result: %f\n", y);

    return 0;
}

編譯和鏈接：

gfortran -c example.f90 -o example.o
gcc -c main.c -o main.o
gfortran example.o main.o -o myprogram

2. 使用extern "C"（適用于C++）

如果你使用的是C++編譯器，可以使用extern "C"來聲明C函數，以便Fortran可以正確調用它們。

示例：

Fortran代碼 (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

contains

    subroutine fortran_function(x, y) bind(c, name="fortran_function")
        import :: c_double
        real(c_double), intent(in) :: x
        real(c_double), intent(out) :: y

        y = x * x
    end subroutine fortran_function

end module example_mod

C++代碼 (main.cpp):

#include <iostream>
extern "C" {
    #include "example.h"  // 包含Fortran編譯器生成的頭文件
}

int main() {
    double x = 2.0;
    double y;

    // 調用Fortran函數
    fortran_function(x, &y);
    std::cout << "Fortran function result: "<< y << std::endl;

    // 調用C函數
    c_function(x, &y);
    std::cout << "C function result: "<< y << std::endl;

    return 0;
}

編譯和鏈接：

gfortran -c example.f90 -o example.o
g++ -c main.cpp -o main.o
gfortran example.o main.o -o myprogram

3. 使用共享庫

你可以將Fortran代碼編譯成共享庫（.so文件），然后在C代碼中鏈接并調用這些庫。

示例：

Fortran代碼 (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

contains

    subroutine fortran_function(x, y) bind(c, name="fortran_function")
        import :: c_double
        real(c_double), intent(in) :: x
        real(c_double), intent(out) :: y

        y = x * x
    end subroutine fortran_function

end module example_mod

編譯成共享庫：

gfortran -fPIC -c example.f90 -o example.o
gfortran -shared example.o -o libexample.so

C代碼 (main.c):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 聲明Fortran函數
void fortran_function_(double *x, double *y);

int main() {
    double x = 2.0;
    double y;

    // 調用Fortran函數
    fortran_function_(&x, &y);
    printf("Fortran function result: %f\n", y);

    return 0;
}

編譯和鏈接：

gcc -c main.c -o main.o
gcc main.o -L. -lexample -o myprogram

通過這些方法，你可以在CentOS系統中實現Fortran和C語言之間的交互。選擇哪種方法取決于你的具體需求和項目結構。