PROSAGA码农传奇-流程引擎-Fortran

<div class =“post-text”itemprop =“text”>
  
    这是一个最低限度的工作示例。
我使用gfortran并将编译命令直接写入安装文件。
  
  
     <code>
 gfunc.f90
 </code>
  
   <pre>
 <code>
 module gfunc_module
implicit none
contains
subroutine gfunc(x, n, m, a, b, c)
 double precision, intent(in) :: x
 integer, intent(in) :: n, m
 double precision, dimension(n), intent(in) :: a
 double precision, dimension(m), intent(in) :: b
 double precision, dimension(n, m), intent(out) :: c
 integer :: i, j
 do j=1,m
 do i=1,n
 c(i,j) = exp(-x * (a(i)**2 + b(j)**2))
 end do
 end do
end subroutine
end module

</code>
 </pre>
  
     <code>
 pygfunc.f90
 </code>
  
   <pre>
 <code>
 module gfunc1_interface
use iso_c_binding, only: c_double, c_int
use gfunc_module, only: gfunc
implicit none
contains
subroutine c_gfunc(x, n, m, a, b, c) bind(c)
 real(c_double), intent(in) :: x
 integer(c_int), intent(in) :: n, m
 real(c_double), dimension(n), intent(in) :: a
 real(c_double), dimension(m), intent(in) :: b
 real(c_double), dimension(n, m), intent(out) :: c
 call gfunc(x, n, m, a, b, c)
end subroutine
end module

</code>
 </pre>
  
     <code>
 pygfunc.h
 </code>
  
   <pre>
 <code>
 extern void c_gfunc(double* x, int* n, int* m, double* a, double* b, double* c);

</code>
 </pre>
  
     <code>
 pygfunc.pyx
 </code>
  
   <pre>
 <code>
 from numpy import linspace, empty
from numpy cimport ndarray as ar

cdef extern from "pygfunc.h":
    void c_gfunc(double* a, int* n, int* m, double* a, double* b, double* c)

def f(double x, double a=-10.0, double b=10.0, int n=100):
 cdef:
 ar[double] ax = linspace(a, b, n)
 ar[double,ndim=2] c = empty((n, n), order='F')
 c_gfunc(&x, &n, &n, <double*> ax.data, <double*> ax.data, <double*> c.data)
 return c

</code>
 </pre>
  
     <code>
 setup.py
 </code>
  
   <pre>
 <code>
 from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext
# This line only needed if building with NumPy in Cython file.
from numpy import get_include
from os import system

# compile the fortran modules without linking
fortran_mod_comp = 'gfortran gfunc.f90 -c -o gfunc.o -O3 -fPIC'
print fortran_mod_comp
system(fortran_mod_comp)
shared_obj_comp = 'gfortran pygfunc.f90 -c -o pygfunc.o -O3 -fPIC'
print shared_obj_comp
system(shared_obj_comp)

ext_modules = [Extension(# module name:
                         'pygfunc',
                         # source file:
                         ['pygfunc.pyx'],
                         # other compile args for gcc
                         extra_compile_args=['-fPIC', '-O3'],
                         # other files to link to
                         extra_link_args=['gfunc.o', 'pygfunc.o'])]

setup(name = 'pygfunc',
      cmdclass = {'build_ext': build_ext},
      # Needed if building with NumPy.
      # This includes the NumPy headers when compiling.
      include_dirs = [get_include()],
      ext_modules = ext_modules)

</code>
 </pre>
  
     <code>
 test.py
 </code>
  
   <pre>
 <code>
 # A script to verify correctness
from pygfunc import f
print f(1., a=-1., b=1., n=4)

import numpy as np
a = np.linspace(-1, 1, 4)**2
A, B = np.meshgrid(a, a, copy=False)
print np.exp(-(A + B))

</code>
 </pre>
  
    我所做的大多数改变都不是非常根本的。这是重要的。
  
  <UL>
    <LI>
      
        您正在混合双精度和单精度浮点数。
        
          不要那样做。
        
         使用real（Fortran），float（Cython）和float32（NumPy），并使用双精度（Fortran），double（Cyton）和float64（NumPy）。尽量不要无意中混合它们。我以为你想在我的例子中想要双打。
      
    </LI>
    <LI>
      
        您应该将所有变量作为指针传递给Fortran。在这方面，它与C调用约定不匹配。 Fortran中的iso_c_binding模块仅匹配C命名约定。将数组作为指针传递，其大小作为单独的值。可能还有其他方法可以做到这一点，但我不知道。
      
    </LI>
  </UL>
  
    我还在设置文件中添加了一些内容，以显示在构建时可以添加一些更有用的额外参数的位置。
  
  
    要编译，运行
     <code>
 python setup.py build_ext --inplace
 </code>
    。要验证它是否有效，请运行测试脚本。
  
  
    以下是fortran90.org上显示的示例：
    <a href="https://github.com/arrghb2012/fortran90/tree/master/fcython_mesh">
      mesh_exp
    </A>
  
  
    这是我前一段时间放在一起的另外两个：
    <a href="https://github.com/byuimpact/numerical_computing/tree/develop/Python/cython_wrapping/ftridiag">
      ftridiag
    </A>
    ，
    <a href="https://github.com/byuimpact/numerical_computing/tree/develop/Python/cython_wrapping/fssor">
      fssor
    </A>
     
我当然不是这方面的专家，但这些例子可能是一个很好的起点。
  
</DIV>

Fortran - Cython Workflow